隧道富水注漿快速堵水技術(shù)

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1、word格式文檔富水隧道注漿快速堵水技術(shù)張勝(中鐵十七局集團有限公司山西太原030006)摘要：蘭武鐵路二線烏鞘嶺隧道6號斜井工區(qū)隧道地質(zhì)復(fù)雜，以三疊系砂巖為主，地下水發(fā)育，與地表連通性好，隧道位于地表嚴重缺水的甘肅武威境內(nèi)，為保護地表水環(huán)境，在隧道設(shè)計中采取了“以堵為主，排為輔”的全方位注漿堵水，對以往隧道地下水“以排為主”的設(shè)計原則是一種理念的革新，對今后類似隧道的設(shè)計和施工具有一定的借鑒價值。關(guān)鍵詞：環(huán)境保護注漿堵水一、工程水文地質(zhì)情況、地表環(huán)境及用水條件1．工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況烏鞘嶺特長隧

2、道位于蘭新鐵路蘭州～武威南段增建第二線打柴溝車站與龍溝車站之間。設(shè)計為兩座單線隧道，長20050米，隧道出口段線路位于半徑為1200m的曲線上，除左、右線緩和曲線伸入隧道127.29m及68.84m外，其余地段均位于直線上，線間距為40m；兩座隧道線路縱坡相同，主要為11‰的單面下坡，右線隧道較左線隧道高0.56～0.73m。6號斜井井口位于芨芨溝上游右岸斜坡地帶，溝谷較開闊，常年無水，在雨季有少量流水。斜井長2135.38m，平均坡度11.8%；根據(jù)烏鞘嶺建指任務(wù)劃分，擔(dān)負正洞左線平導(dǎo)700m及F

3、4斷層的施工任務(wù)，最終完成左線平導(dǎo)及擴挖2513m,右線600m施工任務(wù)。斜井口上覆第四系全新統(tǒng)坡、洪積碎石土，稍密、稍濕，Ⅲ級硬土，б0=400kPa，Ⅴ級圍巖，下伏基巖為三疊系上統(tǒng)的砂巖夾頁巖，為洞身穿過的主要地層，砂巖為主，夾頁巖及薄層煤，Ⅳ級軟石～Ⅴ級的次堅石，б0=800kPa，Ⅲ級～Ⅴ級圍巖。弱富水區(qū)，設(shè)計水量1520m3/d。專業(yè)整理word格式文檔正洞平導(dǎo)洞身通過三疊系上統(tǒng)砂巖夾頁巖及薄層煤，砂巖為主。巖體受地質(zhì)構(gòu)造影響較嚴重，節(jié)理很發(fā)育～發(fā)育，巖體較破碎～較完整，呈層狀、塊石碎石狀

4、～塊狀結(jié)構(gòu)。Ⅳ級軟石～Ⅴ級次堅石，Ⅲ級、Ⅳ級圍巖。該段為基巖裂隙弱富水段，巖體原生層理發(fā)育，構(gòu)造及風(fēng)化節(jié)理裂隙，地下水儲存于原生層理、構(gòu)造及風(fēng)化節(jié)理裂隙中。6號斜井管區(qū)隧道埋深約700米，正常涌水量2894.92m3/d，最大涌水量3338.02m3/d，不同巖性接觸帶及斷層帶邊緣發(fā)生過突水。F4斷層，在DK170+300～+750段穿過隧道，斷帶寬200～500m，隧道通過長度450m，斷帶物質(zhì)為碎裂巖和斷層泥礫，巖體破碎，呈碎石角礫狀結(jié)構(gòu)，Ⅳ級軟石，Ⅴ～Ⅵ級圍巖。斷帶為中等富水段，巖體節(jié)理裂隙發(fā)

5、育，并含有豐富的地下水。接受大氣降水、高山融雪及上游地下水的補給。正常涌水量1327.36m3/d，最大涌水量達到2654.72m3/d，曾經(jīng)發(fā)生突水，最大突水量達到7800m3/d。2．地表環(huán)境及用水條件地表風(fēng)化節(jié)理裂隙較發(fā)育，地表干嚴重缺水，僅靠少量大氣降水、高山雪融水的補給，生態(tài)環(huán)境極為脆弱，雖然為草原牧區(qū)，但幾乎不見綠草和樹木，一直有“5cm深就是草原，20cm高就是森林”這一說法，由此可見水資源的嚴重匱乏。如果由于本隧道施工造成地表水泄漏，將更嚴重影響地表牧民的放牧、生活，造成地表植被的干

6、枯，破壞生態(tài)平衡。由于地表本來就位于嚴重缺水地區(qū)，一旦發(fā)生泄漏水事件，將嚴重影響社會安定、造成社會不穩(wěn)定。因此，采取措施保護周邊水環(huán)境是本隧道設(shè)計施工的關(guān)鍵所在。二、地下水設(shè)計施工處理原則及主要標(biāo)準(zhǔn)的確定1、地下水處理原則專業(yè)整理word格式文檔為防止地下水由于隧道施工引起資源流失，保護生態(tài)環(huán)境，本隧道地下水處理原則為：“施工掘進期間堵排結(jié)合、限量排放，在經(jīng)過堵水、抽水后使掌子面的水不影響正洞的掘進；超前帷幕注漿超前局部預(yù)注漿鉆注漿孔，加工花管鉆注漿孔，加工花管注漿注漿注漿效果評價達到注漿效果未達到

7、注漿效果開挖超前二次補注漿開挖后效果評價達到注漿效果未達到注漿效果初期支護后注漿防排水系統(tǒng)襯砌后注漿效果評判未達到注漿效果注漿設(shè)計超前預(yù)報及超前探測不滿足超前注漿條件總出水量嚴重破碎帶〉0.4L/min，一般地段〉0.2L/min總出水量嚴重破碎帶〈0.4L/min，一般地段〈0.2L/min，但某一處涌水〉10L/min漿液配合比選定二次襯砌施作前，以堵為主，減少地下水的流失，保護生態(tài)平衡?！钡叵滤幚砹鞒桃妶D1。專業(yè)整理word格式文檔2、地下水處理達到的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)眾所周知，在隧道施工中，無論采取

8、何種堵水措施，都不可能做到滴水不漏。由于《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》沒有允許排放量的規(guī)定，在我國鐵路建設(shè)史上，也沒有這方面的經(jīng)驗，根據(jù)烏鞘嶺隧道的地理位置和特殊環(huán)境，建設(shè)指揮部和設(shè)計院請教了眾多隧道專家后確定了隧道堵水的標(biāo)準(zhǔn)如下：全段注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)檢查孔內(nèi)涌水量：嚴重破碎帶應(yīng)小于0.4L/min.m，一般地段小于0.2L/min.m，且某一處涌水量小于10L/min。注漿后表觀要達到邊墻不淌水，拱部不滴水成線的效果，堵水率要達到60％。三、堵水設(shè)計與施工1、堵水設(shè)計方案設(shè)計上注