CN112593568A - 地下洞室集中渗漏涌水封堵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,涉及地下工程技术领域,针对地下洞室在高水压力条件下出现渗漏涌水的问题,提出一种封堵涌水点并进行修复的处理方法,保证建筑物的安全运行和后续施工项目的正常进行。本发明采用的技术方案是:地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,先进行表层加固及补强灌浆,形成引排孔顶水灌浆的盖重支撑;然后钻引排孔,对涌水点的涌水进行分流引排,起到泄压的作用,减小原始涌水点水量;再进行沉箱引排,涌水点灌浆封堵时能够给灌浆孔提供盖重;再对涌水点进行灌浆封堵并加固;再灌浆封堵引排孔,进行闭水试验;最后拆除涌水点的临时封堵设施。本发明适用于地下洞室高外水压力下涌水的封堵及修复处理。
Description
技术领域
本发明涉及地下工程技术领域,具体是一种对地下洞室在高外水压力条件下出现的渗漏涌水进行封堵处理的方法。
背景技术
在水工地下建筑物投入使用后,往往会因水库蓄水后库水位升高而出现建筑物缺陷部位在高外水压力条件下的渗漏现象,严重的会出现集中涌水问题甚至使建筑物结构遭受破坏,在这种情况下,就需要对渗漏涌水专门进行封堵处理。
例如,多诺水电站“8.8”地震灾后重建工程中,在放空洞1上平段某位置,拱顶部位出现集中渗漏涌水情况,放空洞1采用钢衬结构,涌水点A与洞口2之间的洞段已经完成钢衬3、回填混凝土4和回填灌浆的施工,即涌水点A上游侧的放空洞1已经完成施工,而涌水点A下游侧的放空洞1尚未完成钢衬、回填混凝土和回填灌浆的施工,涌水点A下游侧5m左右为施工支洞5,如图1~3所示。
经过综合分析认为:该涌水点出水量与库水位直接相关,涌水绝大部分来源于库水沿岸坡岩体裂隙外渗,但也不排除蓄水后地下水位上升,有部分地下水通过岩层裂隙进入重建放空洞内的可能。根据现场测量数据,涌水点的高程为2300.00m,涌水点出水流量与库水位的关系如表1所示。
表1涌水点出水流量与库水位关系表
序号 | 时间 | 库区水位高程(m) | 水头高度(m) | 涌水点流量(L/s) |
1 | 2019-10-22 | 2307.49 | 6.49 | 25 |
2 | 2019-10-24 | 2319.63 | 18.63 | 200~300 |
3 | 2019-10-30 | 2338.74 | 37.74 | 673 |
4 | 2019-11-3 | 2345.26 | 44.26 | 825.3 |
5 | 2019-11-4 | 2346.82 | 45.82 | 951.7 |
从表1可以看出,涌水点流量随着库区水位的不断上升呈现出明显的增大趋势。根据涌水情况分析研判,当水库蓄水至设计正常蓄水位2370m时,水头高度将达到69m,涌水量将达到3000L/s左右。为了确保已完建筑物的安全运行和后续项目的施工,必须对渗漏涌水及时采取封堵措施。
由于水库蓄水后库区水位高程增加,放空洞已经开挖完成,涌水点处于高外水压力状态,目前并没有针对该条件下的渗漏涌水封堵的技术。类似的现有技术为隧洞高压力涌水封堵技术,但是只适用于深埋隧洞开挖过程中遭遇地下含水带时出现涌水的处理,并不适用于高外水压力条件下洞室渗漏涌水封堵处理。
发明内容
本发明针对地下洞室在高水压力条件下出现渗漏涌水的问题,提出一种封堵涌水点并进行修复的处理方法,目的在于保证建筑物的安全运行和后续施工项目的正常进行。
本发明实现上述目的采用的技术方案是:地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,包括以下步骤:
S1.对涌水点的所在洞段进行表层加固及补强灌浆,形成引排孔顶水灌浆的盖重支撑。
进一步的是:步骤S1中,在涌水点的所在洞段的全断面布孔,再进行钻孔,再进行压水试验,其中涌水孔不进行压水试验,再进行灌浆,最后封闭灌浆孔。
具体的:步骤S1中,灌浆材料为水泥砂浆、C-GS1膏状浆液和C-GT1堵水浆材;其中,泥砂浆水灰比0.5∶1,并含有重量为10﹪~50﹪天然细砂;C-GS1膏状浆液:水灰比为1∶1或0.5∶1的水泥浆液按水泥重量的3~10%掺加GS膏状浆液;C-GT1堵水浆材:GT堵水浆材拌合料与水泥按重量比0.5∶1拌合后形成。
灌浆方式采用纯压式灌浆法;涌水孔直接采用C-GS1膏状浆液或水泥砂浆,若C-GS1膏状浆液和水泥砂浆无法灌注结束,替换为C-GT1堵水浆材进行灌注。
灌浆结束标准为:在设计的灌浆压力下,注入率不大于1L/min后,继续灌注10min结束;或者达到设计压力后无明显注入结束。
S2.在涌水点周边位置钻引排孔,对涌水点的涌水进行分流引排。
进一步的是:步骤S2中,引排孔钻孔完成后,安装引排管,并在孔口预埋模袋注浆装置,模袋注浆装置兼作孔口管,孔口管上还安装阀门。
具体的:步骤S2中,地下洞室为改建的放空洞,涌水点的上游侧为回填混凝土的已衬砌部分,涌水点的下游侧为新建放空洞的未衬砌部分,未衬砌部分靠近涌水点处设有施工支洞;引排孔布置于施工支洞靠近涌水点一侧的边墙上,共布置两排上仰斜孔,上仰斜孔梅花型布置。
S3.采用导排式沉箱技术对涌水点进行引排。
具体的:步骤S3包括以下步骤:
S3.1探明涌水点周边施工环境及空间,并加工制作沉箱。
S3.2在洞壁及混凝土端头安装插筋,并分层施工沉箱,引排原始涌水点水量并留有部分。
S3.3沉箱施工完成后,分别向沉箱里面填入混凝土,混凝土中掺加水泥干灰及C-GS1膏状浆液。
S4.对涌水点进行灌浆封堵并对涌水点周边进行加固。
具体的:步骤S4中,灌浆压力为P=涌水压力+0.5~2MPa,灌注采用C-GT1堵水浆材,灌注方式采用纯压式灌浆。
具体的:步骤S4中,对涌水点周边进行加固的方式为:首先,在沉箱周边向水源方向施工环向钻孔;其次,利用钻孔布设插筋,将插筋与沉箱的钢板固定连接;最后,重复采用纯水泥浆液对原始涌水点周边围岩灌浆加固,在涌水点周边形成封堵体。
S5.预留至少一个引排孔作为闭水试验的孔,其他引排孔通过灌浆进行封堵。
具体的:步骤S5中,灌浆压力为P=涌水压力+0.5~2MPa,灌注采用C-GT1堵水浆材,灌注方式采用纯压式灌浆。
S6.对预留的引排孔进行闭水试验。
具体的:步骤S6中,在引排孔的孔口管上安装压力表,封闭阀门,测计压力表读数,并观察交叉口洞段围岩的变形与涌水情况,闭水试验的时间不少于2d。
S7.采用灌浆的方式封堵预留的引排孔。
具体的:步骤S7中,灌浆压力为P=涌水压力+0.5~2MPa,灌浆选用0.5∶1纯水泥浆或M20规格水泥砂浆,灌注方式采用纯压式灌浆。
S8.拆除涌水点的临时封堵设施。
具体的:步骤S8中,临时封堵设施包括沉箱和引排管。
本发明的有益效果是:地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,解决了地下洞室高外水压力下涌水的封堵以及修复处理难题,不会对已完工的永久建筑物结构造成破坏损伤,保证了封堵质量。本发明采用导排式沉箱技术对涌水点进行引排,涌水点灌浆封堵时能够给灌浆孔提供盖重,避免浆液冒出后无法控制的问题。
附图说明
图1是重建放空洞涌水点位置剖面示意图。
图2是图1中涌水点A处的断面图。
图3是图1中涌水点A处的平面图。
图4是本发明地下洞室集中渗漏涌水封堵方法的流程图。
图5是本发明实施例中引排孔的布置示意图。
图6是引排孔的坐标系示意图。
附图标记:放空洞1、洞口2、钢衬3、回填混凝土4、施工支洞5、涌水点A、引排孔6。
具体实施方式
下面以多诺水电站“8.8”地震灾后重建工程水库蓄水运行后,重建放空洞(放)0+135.00m位置钢衬混凝土堵头顶部大股涌水封堵施工过程为例,对本发明作进一步说明。
地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,包括以下步骤:
S1.对涌水点的所在洞段进行表层加固及补强灌浆,形成引排孔顶水灌浆的盖重支撑。该步骤对应于图4中的“表层加固补强”。
在实施例中,加固主要针对放空洞1内未衬砌洞段进行,即图5中主要加固涌水点A左侧的洞段,并对交叉口的施工支洞5临近放空洞1的洞段进行补强灌浆。表层加固补强的目的在于以下两点:第一、防止涌水点A封堵后,水流从该两处临空面涌出。第二、便于进行引排孔6施工,即为后续的引排孔6顶水灌浆提供强有力的盖重支撑。
S1.1选取洞段
选取放空洞1内未衬砌洞段(约10m洞段加固)及施工支洞5临近放空洞1约20m洞段补强。
S1.2布孔
(1)加固钻孔设计为全断面布置,加固深度为隧洞开挖轮廓线以外3~5m。其中,放空洞1拟加固洞段钻孔按照1.5m×1.5m梅花型布置,共计约6环,每环钻孔约5~8个,自远离涌水点端依次编号,例如编号为FJG-1-1……FJG-6-6,其中左侧数字为环号,右侧数字为孔号。
(2)施工支洞5拟加固20m洞段已进行了4~5m深的固结灌浆,但根据现场该洞段局部渗漏水情况,还需进行系统补强灌浆施工。钻孔按照2.0m×2.0m梅花型布置,共计约10环,每环钻孔约5~8个。补强灌浆重点加固目前有渗漏水部位,其余部位视施工情况可进行调整。
上述的钻孔角度现场可调整,原则上尽可能穿过较多的裂隙。钻孔布置具体根据现场施工情况进行调整,薄弱部位进行加密,围岩完整的已加固区可适当减少。表层加固补强钻孔施工过程中,如果遇到带压涌水情况,根据现场情况选用扩孔并加深的方式将该孔用作步骤S2中的引排孔6。
S1.3钻孔
(1)主要采用YT-28气腿式手风钻进行施工。
(2)钻孔直径不小于42mm。
(3)钻孔角度为垂直于与岩层裂隙或大角度相交为宜。
(4)钻孔深度根据钻孔角度进行计算,最终使得孔底到达开挖轮廓线以外3~5m。
(5)钻孔完成后,需进行钻孔冲洗。
(6)钻孔冲洗后,安装孔口管,孔口管长度L=1~1.5m,大小为DN32mm。
(7)原则上所有钻孔均一次性成孔,当遇到岩石破碎无法一次性成孔时,可自上而下分段灌注、分段加深至设计孔深。
S1.4压水试验
结合钻孔裂隙冲洗进行简易压水试验,压水试验压力不大于1MPa。对于涌水孔不进行压水试验。
S1.5灌浆
(1)灌浆材料
①水:灌浆用水符合《混凝土拌和用水标准》(JGJ63-2006)的规定,制浆用水的温度不高于30℃,且高于5℃。
②水泥:使用P.O42.5普通硅酸盐水泥,灌浆用水泥符合《通用硅酸盐水泥》GB175-2007规定的质量标准,不使用受潮结块的水泥。从出厂日期算起,超细水泥存放时间不超过3个月。
③GS膏状浆液
A该材料主要在纯水泥浆液中作为外加特种材料,根据实际施工需要添加量的比例调整,可改变浆液的粘度,且不影响水泥结石的强度。
B添加该材料制备的C-GS1膏状浆液使用时不改变灌注工艺和常规灌注设备配置,操作简单。
C添加配合比:该材料为粉剂,添加于水灰比为0.5∶1普通水泥浆液中搅拌制得C-GS1膏状浆液,添加量按水泥干重的3~10%确定,具体根据浆液灌注过程、管路距离及浆液凝固时间要求进行调整。
④GT堵水浆材拌合料
A该材料为高分子材料,为液体,属无毒环保产品,其与水泥浆液拌合后制备成C-GT1堵水浆材。
B配制的C-GT1堵水浆材具有良好的水下抗冲蚀和水下抗分散性能,是高效的堵水灌浆材料。
C配制的C-GT1堵水浆材使用时不改变灌注工艺和常用灌注设备配置,操作简单。
D配制的C-GT1堵水浆材的初凝时间可以在10~45min内任意调节,具有良好的可操作性。
(2)浆液配比
浆液配合比按照表2进行配置。
表2浆液配合比
备注:表2中比例均为质量比。
(3)孔内无水时,灌浆压力为0.5~2MPa。若孔内有水时,先测定涌水量和涌水压力,灌浆压力为P=涌水压力+0.5~2MPa。
(4)灌浆方式采用纯压式灌浆法。
(5)变浆标准:根据堵水灌浆经验,对于涌水孔可直接采用C-GS1膏状浆液或添加对应添加剂的水泥浆液进行灌注;当C-GS1膏状浆液无法灌注结束时,可替换为C-GT1堵水浆材进行灌注。
(6)表层加固补强的灌浆按环间不分序、环内加密的原则进行。灌浆不分段,采用全孔一次性灌浆。
(7)为尽可能保证灌浆过程中对钢衬的保护,灌浆过程中严格控制灌浆压力,实行动态控制,采用“孔口循环”的方法及时调整灌浆压力,并在孔口安装压力表,及时测量灌浆压力并进行控制。
(8)灌浆结束标准:在设计灌浆压力下,注入率不大于1L/min后,继续灌注10min即可结束。灌注C-GT1堵水浆材和C-GS1膏状浆液时,达到设计压力后无明显注入即可结束。
(9)灌浆记录采用灌浆自动记录仪记录或手工记录。
S1.6封孔
由于灌浆孔使用孔口封闭、纯压式灌浆法,故无需单独进行封孔。直接采用孔口封闭器闭浆至浆液凝固即可。
S1.7特殊情况处理
(1)根据现场施工情况,部分钻孔可适当加深,加深深度根据现场情况确定。
(2)钻灌施工过程中,若出现单孔出水量较大而工作面其他出水位置水量明显减小,则该孔作为步骤S2中的引排孔进行预留,待后期进行灌注处理。
(3)采用C-GT1堵水浆材灌注结束的孔段,可选择扫孔或在原钻孔旁边补设一个钻孔,采用水泥灌浆进行复灌,具体处理可根据现场情况进行调整。
S2.在涌水点周边位置钻引排孔,对涌水点的涌水进行分流引排。
S2.1引排孔布置
引排孔6主要布置在施工支洞5靠近放空洞1的右侧边墙及涌水点A周边位置,如图5所示。布置引排孔6的主要目的在于采用较大口径的钻孔将涌水点A的涌水进行分流引排,同时兼顾泄压的作用。
其中,原始的涌水点A周边因其施工环境狭窄无法系统布置引排孔6,仅能根据现场环境择位布孔,故在施工支洞5布置引排孔6。布置引排孔6,要求尽可能引排涌水点A水量为宜。靠近放空洞1的施工支洞5右侧边墙孔位布置示意见图5,布孔位置根据钻孔情况可现场进行调整。引排孔6从开孔位置上仰钻至原始涌水点,对于来水进行截水分流,减小原始的涌水点A的水量。
S2.2引排孔钻孔
(1)钻孔结构
(2)钻孔深度
钻孔深度根据现场实际情况确定,最大深度按照10~23m控制,最小深度以出现出水即可。
(3)钻孔方向
根据开孔位置向出水段顶拱部位施工,具体角度据实确定。
(4)钻孔布置
靠近放空洞1的施工支洞5右侧边墙孔位以施工支洞5自交叉口至洞口方向约6m位置开始,共布置两排,共计12个孔,排距1.0m,孔距1m,梅花型布置。原始的涌水点A周边是否布置引排孔6,主要根据施工支洞5引排情况确定。若施工支洞5引排情况较好,则在原始涌水点A直接进行后续步骤S3的沉箱引排;若施工支洞5引排情况不理想,则在涌水点A周边近水平方向向涌水点方向钻进,根据施工环境随机布置4~10孔,以引排原始涌水点A水量为宜。
施工支洞5边墙上的引排孔6为上仰斜孔,施工过程中应避免对已衬砌洞段钢衬的不良影响,即避免对图5中涌水点A右侧洞段的钢衬造成影响。根据原洞段测量资料,自放空洞钢衬顶部以上0.5~1.0m位置为开挖轮廓线顶部,施工过程中根据钢衬相对高程确定钻孔孔底高程,确保避开钢衬结构。
按照以上布孔原则,设置边墙引排孔三维坐标系,如图6所示。根据图6所示坐标系,孔口O的坐标和终孔A2的坐标,钻孔深度l的计算公式为:
水平角θ计算公式为:
仰角Ψ计算公式为:
坐标系基点为施工支洞5右边墙与放空洞1左边墙交线底,参见图5。X轴:面向施工支洞洞口,右为正(平行施工支洞轴线,以施工支洞右边墙为基线)。Y轴:平行隧洞竖轴线,上为正。Z轴:平行放空洞轴线,面向洞口,前进方向为正。仰角为正,俯角为负;水平角顺时针方向为正,逆时针为负。
具体的,设计12个引排孔6,布孔坐标见表3。
表3引排孔的坐标一览表
备注:YP-1~YP-6钻孔的开孔高程为2298.00m,孔底高程为2301.00m;YP-7~YP-12钻孔的开孔高程为2299.00m,孔底高程为2301.00m。
以上孔位施工过程中根据引排效果可以适当调整,调整孔位必须经过详细测算,终孔位置位于钢衬以上。
(5)施工顺序
待洞段加固补强施工完成后,先在交叉口施工支洞5右侧边墙进行引排孔6施工,再根据引排情况进行原始涌水点A周边引排孔的设计及施工。由于原始涌水点A周边施工环境极狭窄,可适当加密边墙引排孔6以达到分流减压的施工目的。
S2.3安装孔口管
转设的引排孔6中,对于有水孔则需要在法兰盘上安装高压闸阀进行控制,对于无水孔也应先预留,待后期封堵过程中观察择机灌浆封堵。
若开孔位置表层较为破碎,存在漏水风险时,应根据现场施工情况适当加长摸袋注浆装置的埋设长度。若孔口管埋设长度加深,对应的“S2.2引排孔钻孔(1)钻孔结构”中110mm段钻孔也应加深。
S3.采用导排式沉箱技术对涌水点进行引排
采用多层导排式沉箱技术进行原始的涌水点A进行沉箱引排。沉箱的作用在于在涌水点灌浆封堵时能够给灌浆孔提供盖重,避免浆液冒出后无法控制。沉箱引排的时机宜放在引排孔施工完成后,即步骤S2之后,因为此时原始的涌水点A的水量和涌水压力均已最大程度降低,若引排孔6的引排效果不明显,亦可同步实施。
沉箱引排根据现场原始涌水点水流大小制定沉箱规格大小及层数(单层/多层),以尽可能导排原始涌水点全部水量为宜。
在沉箱施工前,先探明涌水点周边施工环境及空间,按照设计规格大小及层数进行材料加工制作。若为多层结构,则由外向内、由下到上置安。下面给出一种具体的施工过程,简述如下:
首先在原始涌水点下方扎设沙袋形成局部围堰进行涌水导流,使水流主要由单边排出,再于截流边分部位焊接底部单边及中部沉箱;另一边底部沉箱置安重复上述步骤。预计使用沙袋约500袋(8m3)。
对上部来水左右放均焊接挡板导流,使顶部来水由底部已焊接好的沉箱中引排。制造无水作业环境,逐步安装中间层沉箱。
尽可能与中间沉箱同步施工顶部引排结构,但根据现场狭窄作业面,则顶部引排结构仅能在中间沉箱置安前后焊接,最终完成沉箱引排。
沉箱多层结构基本形成时,向涌水点中逆涌水通道方向置安多根或其他规格钢管。钢管根据涌水点内部规模确定,长度分别为1/2/3/5/10m,并辅以其他部位钢管排水。根据现场情况,在涌水点入口处尽可能置安1m长模袋注浆封口,此时涌水点中水大部分应从预埋管中排出。若安装长度无法达到10m,也可以换用较小的钢管,争取下入至距离涌水点内10m位置。同时,若可以安装长度更长,则尽可能向里面延伸至15m。安装的钢管外露端尽量岔开布置,以便安装法兰盘和孔口封闭闸阀。
沉箱制作主要参数如下:第一、采用3~5mm厚钢板现场加工,加工大小以能够覆盖目前的涌水点及其影响范围为原则。第二、沉箱制作时应确保之前预埋的引排管能够顺利通过,预留引排管孔位待其穿过后封堵/焊接密实,排水口处于沉箱外缘约20cm外。第三、沉箱施工前在洞壁及混凝土端头安装插筋,用于支撑沉箱骨架,便于沉箱与其连接以增强稳定性。第四、若水量增大则考虑全断面分层施工沉箱,以尽可能引排原始涌水点水量并留有部分余量为宜。第五、各部分沉箱施工完成后,分别向沉箱里面填入C25混凝土。C25混凝土可泵送亦可采用人工拌制,因为在水下及淋水环境浇筑,为在短时间内达到速凝及早强的效果,浇筑混凝土过程中适当掺入水泥干灰及C-GS1膏状浆液。
根据现场施工环境,主要浇筑方法如下:第一、人工浇筑需要由罐车运料转入装载机内,再由装载机运输至洞内施工平台,随后以人工推车转运至沉箱作业面,最后人工浇筑至沉箱内。该浇筑方法极为耗时耗资源,浇筑效率极低,泵送浇筑则需提前接好管路。第二、由洞外泵机泵送至洞内施工面,管路长约250m,其中管占料约4m3,为保证施工过程中不堵管路,需在混凝土浇筑前,先泵送4m3水泥浆及4m3水泥砂浆,混凝土浇筑后,需要一定水泥浆洗管。故该浇筑方法施工效率较高,能减少施工耗时,但材料消耗过多。现场施工过程中,根据实际情况选择最优浇筑方案。
S4.对涌水点进行灌浆封堵并对涌水点周边进行加固
表层加固补强、引排孔分流引排、涌水点沉箱引排工作完成后,将对涌水点A进行封堵及加固。涌水点A封堵方法主要针对沉箱置安后预留的引排孔,直接针对涌水点进行灌浆封堵,主要参数如下:(1)灌浆压力为P=涌水压力+0.5MPa,具体根据现场情况确定。(2)灌注浆液采用C-GT1堵水浆材。(3)灌注方式采用纯压式灌浆。
涌水点A周边加固主要方式如下:(1)在沉箱周边向库区方向施工与轴线呈30~45°环向钻孔,孔深3.0~4.5m。共计施工2圈,开孔位置位于混凝土堵头、沉箱临近围岩上面。混凝土堵头上钻孔位于距离混凝土轮廓线50cm处,围岩上钻孔位于距离混凝土轮廓线50cm处。两排间距1m,若沉箱引排占据全部工作面,则可以将两排孔全部布置在沉箱附近围岩上。现场可以根据实际钻机摆放位置调整开孔位置及钻孔数量。(2)利用钻孔布设插筋,将插筋与沉箱钢板焊接在一起,以起到固定作用。(3)利用沉箱预埋管扫孔后重复采用纯水泥浆液对原始涌水点周边围岩灌浆加固,力求原始涌水点周边形成强度较高的封堵体。力求确保该高强封堵体厚度大于5m。
S5.预留至少一个引排孔作为闭水试验的孔,其他引排孔通过灌浆进行封堵
预留的引排孔数量将根据封堵后剩余孔的水量和压力确定,例如预留5个左右的引排孔作为闭水试验的孔,待闭水试验完成后再进行灌浆封堵,其他引排孔通过灌浆进行封堵。预留的引排孔预埋模袋注浆装置(兼作为孔口管),孔口管长度为L=2.0m,并安装法兰盘。
引排孔封堵时机在涌水点A封堵及加固后进行,即在步骤S4之后进行。实际实施过程中,在涌水点A封堵灌浆和加固灌浆过程中,部分引排孔会由于串浆而封闭,此时根据现场引排孔的数量和串浆浆液浓度选择性关闭孔口阀门,重新扫孔后灌浆封堵,或采用灌浆孔及串浆孔同时灌注的方式进行处理。
引排孔灌浆封堵的方式仍然为顶水灌浆,灌注的主要参数同前述“S1.5灌浆”的描述,概述如下:(1)灌浆压力为P=涌水压力+0.5MPa,具体根据现场情况确定。(2)灌注浆液采用C-GT1堵水浆材。(3)灌注方式采用纯压式灌浆。
S6.对预留的引排孔进行闭水试验
利用预留的引排孔进行闭水试验,闭水试验可根据封堵灌浆情况现场进行调整,闭水试验时间不少于2d。具体操作为如下:在预留的引排孔孔口管上安装压力表,封闭引排孔的闸阀,测计压力表读数,并观察交叉口洞段围岩的变形与涌水情况。
闭水试验之后,还可以根据需要进行补充加固。
S7.采用灌浆的方式封堵预留的引排孔
闭水试验后的引排孔在闭水试验完成后,进行灌浆封堵。剩余引排孔采用灌浆的方式进行封堵,主要参数如下:(1)灌浆压力为P=涌水压力+0.5MPa,具体根据现场情况确定。(2)灌注浆液采用0.5∶1水泥浆(含添加剂,如分散剂、增粘剂或其他添加剂)或0.5∶1纯水泥浆或M20规格的水泥砂浆。灌浆优先选用0.5∶1纯水泥浆液进行,目的在于尽可能充填涌水通道或层间裂隙。(3)灌注方式采用纯压式灌浆。
预留的引排孔视灌浆情况可以重复扫孔灌浆,以便达到更远的充填范围。
S8.拆除涌水点的临时封堵设施
待上述工作完成,即可拆除原始点封堵临时设施,包括沉箱、引排管等,拆除时应尽量避免对钢衬的影响,若无拆除必要也可以直接浇注在回填混凝土中。
Claims (10)
1.地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1.对涌水点的所在洞段进行表层加固及补强灌浆,形成引排孔顶水灌浆的盖重支撑;
S2.在涌水点周边位置钻引排孔,对涌水点的涌水进行分流引排;
S3.采用导排式沉箱技术对涌水点进行引排;
S4.对涌水点进行灌浆封堵并对涌水点周边进行加固;
S5.预留至少一个引排孔作为闭水试验的孔,其他引排孔通过灌浆进行封堵;
S6.对预留的引排孔进行闭水试验;
S7.采用灌浆的方式封堵预留的引排孔;
S8.拆除涌水点的临时封堵设施。
2.如权利要求1所述的地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,其特征在于:步骤S1中,在涌水点的所在洞段的全断面布孔,再进行钻孔,再进行压水试验,其中涌水孔不进行压水试验,再进行灌浆,最后封闭灌浆孔。
3.如权利要求1所述的地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,其特征在于:步骤S1中,灌浆材料为水泥砂浆、C-GS1膏状浆液和C-GT1堵水浆材;其中,泥砂浆水灰比0.5∶1,并含有重量为10﹪~50﹪天然细砂;C-GS1膏状浆液:水灰比为1∶1或0.5∶1的水泥浆液按水泥重量的3~10%掺加GS膏状浆液;C-GT1堵水浆材:GT堵水浆材拌合料与水泥按重量比0.5∶1拌合后形成;
灌浆方式采用纯压式灌浆法;涌水孔直接采用C-GS1膏状浆液或水泥砂浆,若C-GS1膏状浆液和水泥砂浆无法灌注结束,替换为C-GT1堵水浆材进行灌注;
灌浆结束标准为:在设计的灌浆压力下,注入率不大于1L/min后,继续灌注10min结束;或者达到设计压力后无明显注入结束。
4.如权利要求1、2或3所述的地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,其特征在于:步骤S2中,引排孔钻孔完成后,安装引排管,并在孔口预埋模袋注浆装置,模袋注浆装置兼作孔口管,孔口管上还安装阀门。
5.如权利要求4所述的地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,其特征在于:步骤S2中,地下洞室为改建的放空洞,涌水点的上游侧为回填混凝土的已衬砌部分,涌水点的下游侧为新建放空洞的未衬砌部分,未衬砌部分靠近涌水点处设有施工支洞;引排孔布置于施工支洞靠近涌水点一侧的边墙上,共布置两排上仰斜孔,上仰斜孔梅花型布置。
6.如权利要求4所述的地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,其特征在于:步骤S3包括以下步骤:
S3.1探明涌水点周边施工环境及空间,并加工制作沉箱;
S3.2在洞壁及混凝土端头安装插筋,并分层施工沉箱,引排原始涌水点水量并留有部分;
S3.3沉箱施工完成后,分别向沉箱里面填入混凝土,混凝土中掺加水泥干灰及C-GS1膏状浆液。
7.如权利要求1所述的地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,其特征在于:步骤S4中,对涌水点周边进行加固的方式为:首先,在沉箱周边向水源方向施工环向钻孔;其次,利用钻孔布设插筋,将插筋与沉箱的钢板固定连接;最后,重复采用纯水泥浆液对原始涌水点周边围岩灌浆加固,在涌水点周边形成封堵体。
8.如权利要求4所述的地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,其特征在于:步骤S4和S5中,灌浆压力为P=涌水压力+0.5~2MPa,灌注采用C-GT1堵水浆材,灌注方式采用纯压式灌浆。
9.如权利要求4所述的地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,其特征在于:步骤S6中,在引排孔的孔口管上安装压力表,封闭阀门,测计压力表读数,并观察交叉口洞段围岩的变形与涌水情况,闭水试验的时间不少于2d。
10.如权利要求4所述的地下洞室集中渗漏涌水封堵方法,其特征在于:步骤S7中,灌浆压力为P=涌水压力+0.5~2MPa,灌浆选用0.5∶1纯水泥浆或M20规格水泥砂浆,灌注方式采用纯压式灌浆;步骤S8中,临时封堵设施包括沉箱和引排管。
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