陳孫慶

【摘 要】我們?cè)谶M(jìn)行水電站支洞施工的掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到涌水的現(xiàn)象，如果不能及時(shí)采取行之有效的封堵作業(yè)，那么可能對(duì)整個(gè)工程的建設(shè)進(jìn)度以及施工質(zhì)量帶來(lái)巨大的負(fù)面影響。作者在下文中以實(shí)際的工程為研究對(duì)象，針對(duì)水電站支洞的施工過(guò)程采取的封堵涌水技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致的研究和分析。

【關(guān)鍵詞】水電站；支洞；涌水封堵；應(yīng)用

1.工程簡(jiǎn)述

1.1工程概況

該水電站的支洞工程屬于下坡類(lèi)隧洞，整體長(zhǎng)度是 米，這個(gè)支洞是能夠?qū)⒇Q井段與下平段有效連接的僅有作業(yè)通道。支洞工程施工所在位置的地下水源非常豐沛，基本上都是巖溶裂隙水，所以在進(jìn)行支洞開(kāi)挖的作業(yè)時(shí)，總是會(huì)發(fā)生各種程度的涌水現(xiàn)象，為施工的順利進(jìn)行制造了不少障礙。

1.2實(shí)際涌水的現(xiàn)象

該支洞施工作業(yè)時(shí)，其中一段的左面邊墻以及掌子面發(fā)生了幾處涌水的現(xiàn)象，整個(gè)出水面的總體流量應(yīng)該在 上下，這種現(xiàn)象為支洞的施工作業(yè)帶來(lái)了很大的影響。出于確保施工正常進(jìn)度以及施工質(zhì)量的考慮，工程組研究決定，使用封堵的方式對(duì)上述涌水現(xiàn)象實(shí)施處理。事實(shí)證明，我們采取的方法收到了很好的效果。

2.涌水封堵具體的流程與注意事項(xiàng)

涌水封堵的基本流程是：施工前的準(zhǔn)備工作→涌水表面的封堵→確定孔位→設(shè)計(jì)孔向→開(kāi)始鉆孔→清洗已完成的孔→灌注混漿→壓水檢測(cè)→封孔→最終驗(yàn)收。

封堵作業(yè)的注意事項(xiàng)有：

（1）必須對(duì)涌水的部位進(jìn)行迅速的封堵，需要的時(shí)候，可以利用堵漏材料做緊急的表面封堵處理。

（2）確定孔位以及設(shè)計(jì)孔向的時(shí)候，必須遵循方便直接進(jìn)行灌漿的準(zhǔn)則來(lái)安排。

（3）完成表面的封堵作業(yè)后，應(yīng)按照施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況、鉆孔情況等仔細(xì)查明支洞各個(gè)結(jié)構(gòu)面的具體性質(zhì)，之后才可以進(jìn)行封堵灌漿的作業(yè)。灌漿時(shí)需要先試灌一下，從而確定最佳的封堵材料、灌漿施加的壓力以及灌漿所需的濃度。

3.涌水封堵的實(shí)際方案

3.1施工前準(zhǔn)備工作

施工之前做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作可以有效確保涌水封堵作業(yè)的質(zhì)量以及成功率。第一，應(yīng)該詳細(xì)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)以及周邊的地質(zhì)和水文條件進(jìn)行勘察，了解巖層的構(gòu)造、巖石的分布、裂隙分布、涌水的流動(dòng)速度、涌水水質(zhì)等；第二，應(yīng)該仔細(xì)檢查施工在用電、排風(fēng)、給排水等方面的就緒情況，科學(xué)安排工程需要的輔助設(shè)備以及機(jī)械；第三，針對(duì)灌漿作業(yè)，需要提前安排現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)，從而確定灌漿的材料、灌漿次序、質(zhì)量要求等，同時(shí)還需要確定灌漿孔的孔間距離、孔洞深度、孔洞排數(shù)等。

3.2表面的封堵

涌水封堵需要最先實(shí)施表面封堵的作業(yè)，這么做的根本原因不是為了把涌水進(jìn)行完全的封堵，而是借助表面的封堵先暫時(shí)控制掌子面的水流量，從而為灌漿作業(yè)以及鉆孔作業(yè)提供施工的便利條件，進(jìn)而保證接下來(lái)的鉆孔與灌漿等作業(yè)的順利開(kāi)展。

我們采取模袋灌漿技術(shù)來(lái)進(jìn)行掌子面表面的封堵。先按照具體的涌水情況，在涌水的裂隙里面填充一定數(shù)量的模袋，以50厘米-100厘米為最佳的埋入深度，之后利用外接的鋼管對(duì)其實(shí)現(xiàn)固定，從而防止出現(xiàn)灌漿時(shí)由于模袋膨脹而漿體溢出孔外的現(xiàn)象。在模袋灌漿作業(yè)的時(shí)候，需要按照涌水位置的動(dòng)態(tài)出水情況而隨時(shí)調(diào)整灌漿速度。結(jié)束模袋灌漿之后，需要采用封堵材料對(duì)支洞表面進(jìn)行迅速的噴涂，從而減少掌子面的涌水量。

3.3鉆孔作業(yè)

（1）鉆孔時(shí)孔洞的朝向、孔洞的位置以及孔洞的深度都必須符合設(shè)計(jì)的要求。本工程里要求孔洞的位置偏差不能大于10厘米。

（2）鉆孔時(shí)，需要盡可能確?？讖骄鶆虿⑶铱妆诠饣?，從而防止灌漿時(shí)發(fā)生返漿的情況。另外，還需要注意鉆孔時(shí)產(chǎn)生的細(xì)屑以及巖粉等，以防止孔壁的縫隙被堵死，進(jìn)而對(duì)后面的灌漿作業(yè)產(chǎn)生不良影響。

3.4洗孔作業(yè)

洗孔作業(yè)通常有單孔沖洗與群孔沖洗兩類(lèi)。單孔沖洗通常用于巖層相對(duì)完整，裂隙不多的施工環(huán)境下；群孔沖洗通常用于巖層相對(duì)破碎，并且鉆孔彼此間有互通現(xiàn)象的施工環(huán)境下。本工程我們采取的是高壓脈動(dòng)洗孔，洗水壓力設(shè)定在灌漿壓力的4/5大小。洗孔時(shí)間也需要符合設(shè)計(jì)的具體要求，要清洗至回水已經(jīng)清澈才可以結(jié)束。

3.5壓水試驗(yàn)

要實(shí)際檢驗(yàn)巖層的滲水情況我們就需要進(jìn)行壓水試驗(yàn)，這同時(shí)也可以為灌漿作業(yè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。壓水實(shí)驗(yàn)的基本原理是：在預(yù)先設(shè)定的水頭壓力之下，通過(guò)鉆孔把水壓進(jìn)孔壁周?chē)牧严吨?，并通過(guò)壓水的時(shí)間以及總水量，計(jì)算巖層滲透性質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.6灌漿

3.6.1漿液的確定

在進(jìn)行灌漿作業(yè)時(shí)，漿液的確定至關(guān)重要，它可以直接影響施工的投入與涌水封堵的成效，所以灌漿材料的確定以及配漿等工序從來(lái)都是灌漿作業(yè)里面的難點(diǎn)?；诠酀{的不同目的、地質(zhì)條件的差異，所采用的漿液也會(huì)有很大的區(qū)別，本工程中的封堵要求漿液滿(mǎn)足：①擁有不錯(cuò)的流動(dòng)性，粘度適中，從而方便擴(kuò)大漿液的流動(dòng)范圍與灌注的施工；②擁有良好的穩(wěn)定性，析水率很低，因?yàn)橐坏┕腆w顆粒太早開(kāi)始析水沉淀的話(huà)，那么必將導(dǎo)致漿液灌注受到影響；③漿液里的水泥或者其它顆粒應(yīng)達(dá)到要求的細(xì)度，以方便填充作業(yè)中的微小裂隙。

3.6.2灌漿順序

鉆孔和灌漿必須遵循分序加密的基本原則來(lái)施工。采取分序加密的形式安排灌漿的施工，不但有助于漿液獲得持續(xù)的擠壓變得密實(shí)，還能提高各灌漿區(qū)的施工連續(xù)性。借助漸漸增大的灌漿壓力，漿液擴(kuò)散性以及密實(shí)度都會(huì)得到很大的提升。

3.6.3灌漿方式

按照漿液灌注以及流動(dòng)性，我們可以將灌漿方式分為純壓式與循環(huán)式。純壓式一般就只是把漿液順著灌漿管擠進(jìn)鉆孔而已，不再需要其它循環(huán)，一般都用濃度較大的漿液進(jìn)行灌注。本工程我們采取的是循環(huán)式的灌漿，這種方式漿液會(huì)在兩管的間隙內(nèi)不停循環(huán)，從而讓漿液在孔段內(nèi)處于流動(dòng)的狀態(tài)，這樣不但可以減少顆粒物質(zhì)的沉淀，還可以顯著提升灌漿施工的質(zhì)量。

3.6.4灌漿壓力的控制

灌漿壓力就是指施加在灌漿段中間位置的實(shí)際壓力，它是保證灌漿施工質(zhì)量以及提升灌漿效率的關(guān)鍵因素。如果不能很好的控制灌漿壓力很容易造成巖石面發(fā)生抬動(dòng)的情況，那樣的話(huà)，不但會(huì)造成灌漿施工無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，還會(huì)嚴(yán)重影響灌漿的質(zhì)量，甚至拖累整個(gè)涌水封堵施工。所以，在進(jìn)行涌水封堵作業(yè)時(shí)，需要隨時(shí)調(diào)整灌漿的實(shí)際壓力。

3.6.5漿液濃度的確定

如果漿液濃度太高，會(huì)嚴(yán)重降低漿液的流動(dòng)性，造成漿液無(wú)法順利灌入微小裂隙的現(xiàn)象；如果漿液濃度太低，流動(dòng)性雖然很好，可是其固結(jié)速度以及防滲透性就會(huì)大大降低。所以，在進(jìn)行灌漿作業(yè)時(shí)，必須合理控制漿液濃度的變化，提高對(duì)漿液濃度控制的力度。漿液濃度的控制需要根據(jù)從稀至濃的基本原則，同時(shí)參考灌漿壓力以及吸漿率的變動(dòng)。

3.6.6確定灌漿的結(jié)束以及封孔

判斷灌漿是否結(jié)束，一般可以借助以下兩個(gè)指標(biāo)：（1）閉漿的時(shí)間，也就是在殘余吸漿量保持固定的條件下，可以維持工程要求壓力的時(shí)間；（2）殘余吸漿量，也就是最終的預(yù)設(shè)吸漿量。在本工程中，我們認(rèn)定在吸漿率小于1L/min 并且符合設(shè)計(jì)要求的終灌壓力之后，再繼續(xù)注漿八分鐘就可以結(jié)束灌漿。

封孔采取全孔注漿的方式，由于本工程里需要灌漿的孔數(shù)量不多，所以我們就在結(jié)束灌漿作業(yè)之后，集中進(jìn)行了封孔的處理，孔口位置利用砂漿進(jìn)行抹平。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上，作者在文中分析了支洞涌水封堵相關(guān)技術(shù)在水電站建設(shè)中的應(yīng)用以及需要注意的事項(xiàng)，希望可以為類(lèi)似的項(xiàng)目建設(shè)提供新的思考方向，從而保證項(xiàng)目能夠順利高效的施工。

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