石方隧洞滲水段固結(jié)灌漿技術(shù)探討

任永忠

摘 要：文中通過結(jié)合施工實(shí)例，針對該工程中隧道石方開挖與支護(hù)施工環(huán)節(jié)，詳細(xì)地探討其在工程中的實(shí)施，同時(shí)提出相應(yīng)的質(zhì)量控制技術(shù)，旨在能為同類工程提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：石方隧洞；滲水段；固結(jié)灌漿技術(shù)

中圖分類號(hào)：TV55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）04-0105-01

1 工程概況

隧洞取水口位于水庫內(nèi)河道右岸，距水庫大壩軸線約550m，距導(dǎo)流兼泄洪、排沙、放水洞進(jìn)口約450m。隧洞進(jìn)口由于水庫運(yùn)行水位（669.9m）與招標(biāo)時(shí)運(yùn)行水位（650m）不一致（高出19.9m），經(jīng)各參建方現(xiàn)場踏勘，專家討論后，確定了閘井左岸側(cè)向支洞進(jìn)主洞的施工方案。施工支洞為下傾12%縱坡，施工主洞洞頂?shù)陀谒畮爝\(yùn)行水位約10m。

2 施工方案

該洞段固結(jié)灌漿堵水施工，采用環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密的原則，對個(gè)別滲透性較強(qiáng)的部位采用加密孔的方法。采用全斷面固結(jié)灌漿施工，灌漿長度宜向滲、涌水段上下游各延伸2序，約6m。注漿孔間距一般為漿液擴(kuò)散半徑的1.5-1.7倍，參考洞內(nèi)固結(jié)灌漿孔設(shè)計(jì)施工，初始間、排距為3.0m，梅花形布置，入巖深度3.0m，視阻水效果逐級加序、加密施工（分2序施工）。由于開挖預(yù)留1m平臺(tái)，灌漿時(shí)應(yīng)按照先邊墻再頂拱最后底板（回采清底后）的順序?qū)嵤?。施工中?yīng)做到1孔1灌或1序1灌，逐級施工。考慮該過程灌漿基本無蓋重，注漿冒漿、漏漿情況或嚴(yán)重，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制灌漿壓力與注入間隙，擬灌漿壓力0.2～0.5MPa，具體視洞壁外側(cè)水壓調(diào)整。

2.1 施工工藝流程

測放孔位→I序孔施工（造孔→洗孔→壓水試驗(yàn)→灌漿→封孔）→II序孔施工→檢查孔施工。

2.2 測放孔位

根據(jù)現(xiàn)場測放孔位，并以紅油漆做好標(biāo)記，孔位偏差不大于20cm。

2.3 造孔、洗孔

（1）采用YT-28手風(fēng)鉆造孔，孔徑Φ42mm，鉆孔深入巖面3m。初始間排距3.0m*3.0m，梅花形布置，視封堵效果逐級加密，加密后1.5m*1.5m。（2）固結(jié)灌漿應(yīng)按照環(huán)間加序、環(huán)內(nèi)加密的原則進(jìn)行，一般分2序即可。（3）固結(jié)灌漿的所有鉆孔，統(tǒng)一進(jìn)行編號(hào)，灌孔編號(hào)由部位、灌漿排序、孔號(hào)、孔序組成。比如：先施鉆I序1、3、5…后施鉆II序2、4、6…（4）固結(jié)灌漿孔為垂直孔，鉆孔不測孔斜，但要求其頂角偏差不得超過5°，終孔深度不得小于設(shè)計(jì)規(guī)定及監(jiān)理指示的深度。（5）固結(jié)灌漿孔造孔結(jié)束后進(jìn)行孔壁沖洗和裂隙沖洗，孔內(nèi)沉積厚度不得超過20cm，直至回水清凈時(shí)止。（6）沖洗水壓力為最大灌漿壓力的80%，且不大于1MPa。（7）斷層、大裂隙等地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)，是否需要進(jìn)行裂隙沖洗以及如何沖洗，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)或設(shè)計(jì)確定。

2.4 壓水試驗(yàn)

壓水試驗(yàn)應(yīng)在裂隙沖洗后進(jìn)行，采用單點(diǎn)法測算。選擇有代表性的灌漿孔進(jìn)行灌前壓水試驗(yàn)，試驗(yàn)孔不小于總孔數(shù)的5%。壓水試驗(yàn)壓力采用該孔段灌漿壓力的80%。

2.5 固結(jié)灌漿

2.5.1 灌漿材料

（1）水泥：灌漿采用42.5普通硅酸鹽水泥（2）水：符合砼拌制用水，利用庫區(qū)水。（3）外加劑：在水泥漿液中摻入速凝劑，外加劑的質(zhì)量符合《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（SL62-2014），摻量3%～5%。

2.5.2 制漿

固結(jié)灌漿采用純水泥漿，42.5普通硅酸鹽水泥。攪拌時(shí)間高速攪拌機(jī)應(yīng)不少于30s，普通攪拌機(jī)應(yīng)不少于3分鐘，從開始備制到用完的時(shí)間宜小于4h。漿液溫度應(yīng)保持在5～40℃，低于或超過此標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)視為廢漿。

2.5.3 灌漿方法

（1）采用純壓式，全孔一次灌漿。灌漿前應(yīng)測記涌水壓力和涌水量，加速凝劑加速凝結(jié)，最后濃漿結(jié)束灌注并保證足夠屏漿時(shí)間。（2）固結(jié)灌漿原則上一泵灌一孔，當(dāng)固結(jié)灌漿發(fā)生相互串漿時(shí)可采用群孔并聯(lián)灌注，但并聯(lián)孔數(shù)不宜多于3個(gè)，并應(yīng)控制壓力，防止混凝土面或巖石面抬動(dòng)。 （3）按環(huán)間加序、環(huán)內(nèi)加密的原則逐級、逐序灌漿。（4）根據(jù)隧洞內(nèi)滲水情況與巖石穩(wěn)定狀況，固結(jié)灌漿壓力不同的部位采用不同的壓力，取灌漿壓力0.2-0.5MPa，如果水頭壓力較大可適當(dāng)加壓。（5）一般，當(dāng)吸漿率較小時(shí)，應(yīng)灌稀漿，在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定壓力，吸漿率較大時(shí)，應(yīng)灌濃漿，稍緩慢地升到規(guī)定壓力。（6）灌漿過程中應(yīng)經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)和上下活動(dòng)灌漿管，回漿管宜有15L/min以上的回漿量，以防灌漿管在孔內(nèi)被水泥漿凝住。

2.5.4 封孔

灌漿孔灌漿結(jié)束后，采用壓力灌漿封孔法封孔。即灌漿注入率不大于0.4L/min時(shí)，繼續(xù)使用這種濃漿進(jìn)行純壓式灌漿，灌漿持續(xù)時(shí)間30min即可。待孔內(nèi)水泥漿液凝固后，對鉆孔空余部位使用水泥砂漿封填密實(shí)，孔口壓抹齊平。

2.5.5 固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查

固結(jié)灌漿質(zhì)量壓水試驗(yàn)檢查宜在灌漿結(jié)束3-7d后進(jìn)行，檢查孔布置在耗灰量大，灌漿不正常處。檢查孔數(shù)量不宜少于灌漿孔數(shù)的5%，一般透水率不大于3-5Lu即合格?？锥魏细衤蕬?yīng)在80%以上，不合格孔段的透水率值不超過設(shè)計(jì)規(guī)定值的50%，且不集中，灌漿質(zhì)量可認(rèn)為合格。

2.5.6 施工期變形監(jiān)測

由于洞內(nèi)滲水情況嚴(yán)重，巖石破碎裂隙較發(fā)育，巖石穩(wěn)定性差，灌漿與洗孔過程中伴隨著風(fēng)壓對圍巖的擠壓，易造成塌方，故我方在此段埋設(shè)了一組圍巖變形監(jiān)測環(huán)，進(jìn)行圍巖變形監(jiān)測。若在灌漿過程中發(fā)現(xiàn)圍巖異常，應(yīng)立即降壓并停止灌漿作業(yè)，報(bào)告有關(guān)人員，并作出詳細(xì)記錄。