地下巷道涌水封堵治理監(jiān)理控制

管仲信

（鑫誠(chéng)建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司， 北京 100038）

1 工程概況

某礦井下-171 m 中段大巷，與原銅礦巷道貫通，由于資源枯竭，原銅礦于上世紀(jì) 90 年代閉坑。為防止巷道涌水流入某礦巷道而影響其安全生產(chǎn)，在該巷道的兩礦交界處澆筑了一密閉墻。隨著密閉墻內(nèi)封閉的水量的增多，水壓的增大，密閉墻外位于某礦一側(cè)巷道幫板、底板多處出現(xiàn)涌水，涌水量達(dá) 70 m3/h～80 m3/h，不僅增加了井下泵房的排水負(fù)荷，也嚴(yán)重影響了某礦的安全生產(chǎn)。因此，決定在原密閉墻外側(cè)即某礦一側(cè)巷道再設(shè)一道密閉墻，將巷道涌水完全密閉于兩墻之間。

在原密閉墻和擬建密閉墻之間有三處天井，該三處天井為盲井，直通上部廢棄采空區(qū)，并與其他穿脈相通。因此，在擬建密閉墻施工以前，必須封堵兩墻之間的三處天井，將巷道涌水全部封閉于原建和擬建兩道密閉墻之間。三個(gè)天井?dāng)嗝娉什灰?guī)則方形，洞口尺寸約 2.5 m×2.5 m，大小不一，且不盡垂直。

擬建和原建密閉墻相距 45 m，巷道寬度 2.2 m～2.5 m。三個(gè)天井上方為廢棄電耙道，與多年前廢棄采場(chǎng)相通?，F(xiàn)場(chǎng)距-171 m 主巷道 450 m，無(wú)水源、電源、氣源。場(chǎng)地涌水量較大，水質(zhì)呈強(qiáng)堿性，不宜作為施工用水。早期遺留電車軌道通至距現(xiàn)場(chǎng) 50 m 處，保存基本完好，稍加維修即可使用。

2 工程特點(diǎn)

(1)危險(xiǎn)性大。該巷道已廢棄多年，一直處于無(wú)人維護(hù)狀態(tài)，頂、幫巖石存在不同程度的風(fēng)化現(xiàn)象，隨時(shí)有可能發(fā)生冒頂、跨幫；堵塞天井后人員撤離通道必須經(jīng)過(guò)一采空區(qū)，該采空區(qū)也已廢棄多年，地面堆積了大量冒落和跨幫的廢石，并將最后一段出口通道堵塞，且采空區(qū)高度較大，巖石風(fēng)化、松動(dòng)情況難以觀察，采取安全防范措施非常困難。

(2)施工場(chǎng)地狹窄、空間狹小。巷道涌水量較大，現(xiàn)場(chǎng)不宜布置大宗材料和設(shè)備，也不宜有較多的施工人員活動(dòng)，材料運(yùn)輸先用電車，再用人工二次倒運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)。

3 施工準(zhǔn)備階段監(jiān)理控制

3.1 合理確定施工順序

天井爆破鑿槽→3 號(hào)天井封堵底板→2 號(hào)天井封堵底板→3號(hào)天井封堵→2 號(hào)天井封堵、開(kāi)辟人行通道→1 號(hào)天井封堵底板→1 號(hào)天井封堵→密閉墻爆破鑿槽、巖體裂隙堵水注漿→密閉墻施工→密閉墻周邊巖體防水注漿→竣工驗(yàn)收。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)條件準(zhǔn)備

由于現(xiàn)場(chǎng)具有復(fù)雜、危險(xiǎn)性大的特殊性，遂將現(xiàn)場(chǎng)施工條件作為施工準(zhǔn)備工作的重點(diǎn)。

(1)開(kāi)辟施工人行通道。開(kāi)辟人員撤離通道，將天井上方電耙道與 6 號(hào)溜井爆破貫通，清除電耙道內(nèi)礦石及廢石，形成人行通道，以便于在封堵最后一處天井后施工人員撤離。

(2)鋪設(shè)進(jìn)場(chǎng)電纜、電車架空線、照明線路和壓縮空氣管線。該巷道廢棄多年，電源不到位，需從主巷道臨時(shí)加設(shè)450 m 長(zhǎng)電纜線、電車架空線、照明線路和壓縮空氣管線，照明線路和壓縮空氣管線從巷道沿人行通道鋪設(shè)至三處天井施工現(xiàn)場(chǎng)。

(3)巷道清理。將巷道內(nèi)堆積的廢石、淤泥清除，露出鐵軌，疏通巷道排水通道，利用電車和人力推車將雜物運(yùn)送至附近穿脈，便于人員通行以及材料、設(shè)備的輸送和堆放。車輛運(yùn)料完畢后及時(shí)離開(kāi)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，施工機(jī)具、材料靠幫放置。

(4)落實(shí)水源。密閉墻混凝土拌和水質(zhì)要求 pH 值大于4.0，-130 m 中段流到-170 m 中段的水經(jīng)化驗(yàn)水質(zhì)的 pH 值為5.6，含雜質(zhì)極少，取水點(diǎn)位于作業(yè)點(diǎn)同一巷道，距作業(yè)點(diǎn)約200 m，水源充足，完全滿足工程混凝土拌和需要。

3.3 施工組織

(1)成立工程現(xiàn)場(chǎng)管理領(lǐng)導(dǎo)小組，設(shè)現(xiàn)場(chǎng)專職質(zhì)檢員、現(xiàn)場(chǎng)安全員各 1 人。

(2)勞動(dòng)力組織?；炷翝仓?shí)行兩班輪流作業(yè)，其余工作實(shí)行一班制。需打眼工 3 人(其中 1 人兼放炮工)，電焊工1 人，木工 2 人，機(jī)械工 2 人，電工 2 人，混凝土工 8 人，壯工 20 人。

(3)設(shè)備組織。1 臺(tái)氣腿式鑿巖機(jī)、2 臺(tái)口徑 50 mm 潛水泵、1 臺(tái) 250 型強(qiáng)制型混凝土攪拌機(jī)、1 臺(tái)高壓注漿機(jī)、1 臺(tái)有軌電機(jī)車、15 節(jié)礦車車皮、1 只提升滑輪，還有配電箱、開(kāi)關(guān)箱各 1 只。提前做好注漿機(jī)的試驗(yàn)工作。

(4)材料組織。編制材料計(jì)劃，按設(shè)計(jì)要求，工程混凝土用大壩水泥拌和，因水泥產(chǎn)地較遠(yuǎn)，用量有限，必須保證計(jì)劃的準(zhǔn)確性，既不能少，也不能浪費(fèi)。場(chǎng)地空間狹小，混凝土澆筑材料不能一次入場(chǎng)，要按工程進(jìn)度、施工配合比將水泥、黃沙、石子分批提前運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)。所有材料先運(yùn)到主井井口裝上礦車，再由主井至-171 m 主巷道，組成列車運(yùn)至堵水巷道，而后用人力推車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。注意：由于巷道涌水量較大、空氣含水量高，每批水泥必須在混凝土澆筑前一天入場(chǎng)，碼放在附近干燥的穿脈，以免受潮。

4 施工過(guò)程監(jiān)理控制

4.1 天井封堵

(1)天井鑿槽.沿天井井壁四周鑿凹槽，以增大天井在該處的斷面，凹槽的位置位于天井下部，以使天井封堵后的混凝土形似上小下大的倒螺栓而緊密鑲嵌于巖體中，以抵抗來(lái)自井底的水壓。三個(gè)天井鑿槽位置高低錯(cuò)開(kāi)。采用光面爆破技術(shù)，使槽體尺寸滿足設(shè)計(jì)圖紙施工要求，減少對(duì)巖體的震動(dòng)破壞，并加以修整，清除浮塵和松動(dòng)部分，保證混凝土與巖體緊密結(jié)合。

(2)錨桿設(shè)置。槽中共設(shè) 8 根錨桿，每邊 2 根。錨桿居中設(shè)置，外端略向下傾斜，每根錨桿表面均涂環(huán)氧樹(shù)脂二道。

(3)模板架立。井底架立模板是為了支撐天井封堵的施工荷載。采用架空支模法。即在天井井壁凹槽下部四周同一標(biāo)高處設(shè)置鋼錨桿，錨桿直徑φ36，間距 400 mm。錨桿鉆孔直徑φ38，錨桿長(zhǎng) 800 mm，深入巖體 450 mm。沿井壁四周在錨桿上架設(shè)［10 槽鋼，并焊成方框，中部以［10 槽鋼 1 根焊接作為方框的支撐，方框上鋪 50 厚木板作為模板，模板拼縫應(yīng)嚴(yán)密。天井封堵完畢后，所有這些材料不再取出。

(4)混凝土的澆筑。為節(jié)約底部模板的材料，減少底部模板的載荷，天井封堵可分為上下兩段分別澆筑，將鑿槽部分作為底板，待底板混凝土達(dá)一定強(qiáng)度后，再澆筑上部混凝土?；炷撩看螡仓?yīng)不間斷進(jìn)行，不能留施工縫。先依次澆筑 3 號(hào)、2 號(hào)天井，將 1 號(hào)天井作為材料提升通道。在 1 號(hào)天井上部架設(shè)鋼三角支撐，安裝滑輪，用以提升拌和后的混凝土?；炷猎?171 m 巷道攪拌后，經(jīng) 1# 天井提升至-159.4 m 電耙道，分別對(duì) 3 號(hào)、2 號(hào)天井進(jìn)行澆筑。待 3 號(hào)、2 號(hào)天井封堵后，井頂平面場(chǎng)地增大，可作為 1 號(hào)天井的材料堆放和攪拌場(chǎng)地，人工攪拌混凝土，對(duì) 1 號(hào)天井進(jìn)行澆筑，澆筑結(jié)束后，所有在場(chǎng)人員通過(guò)電耙道的人行通道撤出現(xiàn)場(chǎng)。

4.2 密閉墻施工

4.2.1 巖體鑿槽

鑿槽方法與天井鑿槽方法一樣，按設(shè)計(jì)圖紙尺寸施工。鑿槽后進(jìn)行硐室素描，將巖石斷層、節(jié)理、層理等構(gòu)造以及巖性、硬度、風(fēng)化程度等情況及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)單位。

4.2.2 錨桿設(shè)置

錨桿按施工圖圖示位置，間距 800 mm，直徑φ36，沿巷道斷面四周環(huán)形設(shè)置，所有錨桿表面均涂環(huán)氧樹(shù)脂二道。

4.2.3 密閉墻施工排水

在巷道迎水面砌筑攔水堤，構(gòu)成水倉(cāng)。預(yù)鋪φ250 mm 鋼管一根，與水倉(cāng)相連，用于排水，鋼管要穿過(guò)墻體,其長(zhǎng)度應(yīng)大于墻體厚度。鋼管要內(nèi)外防腐，并在鋼管的墻中位置焊接止水環(huán)，鋼管上端進(jìn)水口安裝鋼筋網(wǎng)，防止廢石與其他雜物堵塞鋼管，下端出水口處安裝閘閥。施工過(guò)程中，閘閥一直處于開(kāi)啟排水狀態(tài)，墻體澆筑時(shí)將鋼管埋入墻體，閘閥則露在墻體之外。待墻體混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，關(guān)閉管道出水口閘閥，墻內(nèi)開(kāi)始貯水。最后在閘閥處澆筑混凝土墩，將閘閥掩埋，排水鋼管與閘閥永久埋置，不再取出。

4.2.4 模板的設(shè)置

(1)迎水面模板。與巷道壁接觸面鏟出新鮮面，砌筑磚模，磚模厚 370 mm，磚模背水面抹 30 mm 厚防水砂漿，形成第一道防水層。

(2)背水面模板。采用木模，模板厚 20 mm，縱橫 50 mm×100 mm 木楞，間距 400 mm，模板用多道方木斜向支撐。

4.2.5 密閉墻混凝土灌注措施

(1)墻體澆筑。墻體澆筑前，清除基層雜質(zhì)和積水，在底部鋪一層 1∶1 水泥砂漿?；炷翝仓?yīng)不間斷進(jìn)行，不許留施工縫。

(2)結(jié)頂。自密閉墻外側(cè)處 6 號(hào)溜井向密閉墻頂方向打一人行通道，在墻頂中部垂直向下打 1 個(gè)灌注天井，天井規(guī)格為 1 000 mm×1 000 mm。待密閉墻混凝土灌注完成后，立即將該天井用與墻體相同的混凝土澆搗密實(shí)，中間不能間歇，保持混凝土澆筑的連貫性，天井與墻體間不留施工縫。墻體澆筑前，清除雜質(zhì)及多余的水，在底部鋪一層 1∶1 水泥砂漿?；炷翝仓婚g斷進(jìn)行。

4.2.6 密閉墻周邊防滲措施

密閉墻混凝土終凝以前，在其周邊巖體打眼注漿，堵住巖體縫隙，防止向外滲水。

4.3 巖體裂隙注漿

采取穿脈巷道工作面鉆孔注漿的方式，對(duì)裂隙巖體固結(jié)注漿，使巖體內(nèi)巖溶、裂隙得以充填、密實(shí)，使截水率達(dá)60%。

鉆孔直徑 φ38 mm，深 2.6 m～2.0 m，以裂隙中心點(diǎn)為中心，采用梅花形排裂注漿，裂隙兩邊每邊兩排，孔距 1.5 m，先邊排，后中排順序注漿，采用全孔一次灌漿法。

漿液采用水泥—水玻璃體積比(C∶S)，使用順序是1:0.1、1:0.15、1:1、1:0.8、1:0.8；水玻璃濃度的使用順序是15oBe′、20oBe′、40oBe′、35oBe′、30oBe′。

注漿壓力：起始?jí)毫x用 1.0～1.2 倍靜水壓力，正常注漿壓力為 1.2～1.4 倍靜水壓力，終壓為 1.6～2 倍靜水壓力。估計(jì)靜水壓力的 1.3～1.7 MPa。

注漿方式為頂水作業(yè)，壓入上行式注漿，自下而上注漿。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為：壓力達(dá)到終壓，單位注漿量小于 0.4 L/min，持續(xù) 20 min 左右，注漿即可結(jié)束。注漿濃度遵循前期漿液較濃，后期漿液較稀的原則。但每次注漿時(shí)，則遵循先稀后濃的原則。

各項(xiàng)注漿參數(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。試驗(yàn)?zāi)康模簷z查注漿設(shè)備能力，調(diào)查注漿難易程度，注漿量和注漿壓力參數(shù)。

5 制定完善的質(zhì)量保證措施

(1)加強(qiáng)技術(shù)管理，認(rèn)真貫徹各項(xiàng)技術(shù)管理制度。開(kāi)工前要落實(shí)各級(jí)人員崗位責(zé)任制，做好技術(shù)交底，施工結(jié)束后，認(rèn)真進(jìn)行工程質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)定，做好技術(shù)檔案管理工作。

(2)認(rèn)真進(jìn)行原材料檢驗(yàn)。鋼材、水泥等材料，必須提供質(zhì)量保證書(shū)、出廠合格證，按規(guī)范做進(jìn)場(chǎng)抽樣復(fù)試，合格的材料才允許使用。各種強(qiáng)度的混凝土，要認(rèn)真確定施工配合比，施工過(guò)程中按規(guī)定留置混凝土試塊。

(3)嚴(yán)格控制各種斷面尺寸。對(duì)鑿槽槽體，封井底板厚度，密閉墻厚度不允許出現(xiàn)負(fù)誤差，控制好墻體模板的垂直度。

(4)遵守“三檢”制度，保證施工質(zhì)量.質(zhì)量決定一切，由施工質(zhì)檢員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量的檢查，并負(fù)責(zé)做好隱蔽工程驗(yàn)收。施工中作業(yè)人員嚴(yán)格執(zhí)行自檢、互檢、交接檢，即“三檢”制度，上道工序不合格，下道工序不許施工。

6 采取可靠的安全保證措施

6.1 作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全

(1)指派專職安全員現(xiàn)場(chǎng)管理和監(jiān)督施工安全，并做好安全防范工作。遇到不安全因素，立即停止作業(yè)，及時(shí)匯報(bào)并采取措施確保施工安全。

(2)做好巷道、天井及硐室的頂板、幫板安全工作。巷道內(nèi)作業(yè)預(yù)先找頂找?guī)?，施工期間安全員隨時(shí)觀察頂板、幫板，發(fā)現(xiàn)不安全狀態(tài)立即采取防范措施。

(3)嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，加強(qiáng)爆破、通風(fēng)、用電作業(yè)管理，嚴(yán)格按安全操作規(guī)程施工。

(4)人員上下天井加強(qiáng)聯(lián)系，嚴(yán)防掉矸傷人，高空墜落傷害。確保人行道安全暢通，牢固可靠，照明燈光明亮。

(5)加強(qiáng)安全教育，提高職工安全意識(shí)。開(kāi)工前做好安全交底，每個(gè)班前要做詳細(xì)安全交底，并做好施工安全記錄。

6.2 應(yīng)急安全措施

(1)編制安全應(yīng)急預(yù)案，成立應(yīng)急安全領(lǐng)導(dǎo)小組，由現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理小組成員兼職。

(2)對(duì)墻體及其他安全隱患點(diǎn)隨時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)情況，及時(shí)預(yù)警。

(3)密切觀測(cè)原密閉墻處和注漿鉆孔處作業(yè)涌水量的變化，如有變化，立即采取防范措施。

(4)設(shè)置救生管道。在電耙道處的人行通道放置通長(zhǎng)鋼管，以伸出通道兩端至少各 500 mm、管徑為φ100 為宜，以防在人行通道坍塌堵塞時(shí)，用于人員內(nèi)外通訊聯(lián)系、救生食物傳遞。管徑不宜太大，太大會(huì)影響人員通行。

7 結(jié) 語(yǔ)

本工程質(zhì)量、安全風(fēng)險(xiǎn)很大，監(jiān)理部門(mén)督促施工單位制定了嚴(yán)密的質(zhì)量、安全技術(shù)措施，做好了充分的準(zhǔn)備工作和風(fēng)險(xiǎn)防范工作，施工過(guò)程中的每一環(huán)節(jié)監(jiān)理部門(mén)都予以嚴(yán)格控制，與施工單位嚴(yán)密合作，確保了該項(xiàng)工程保質(zhì)、保量、安全的順利竣工。

鄧仁清，高壓富水隧道注漿堵水施工技術(shù)應(yīng)用[J],地下空間與工程學(xué)報(bào)，2006(02).