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(tuán)有限公司山西太原030006)摘要：蘭武鐵路二線烏鞘嶺隧道6號(hào)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(yán)重缺水的甘肅武威境內(nèi)，為保護(hù)地表水環(huán)境，在隧道設(shè)計(jì)中采取了“以堵為主，排為輔”的全方位注漿堵水，對(duì)以往隧道地下水“以排為主”的設(shè)計(jì)原則是一種理念的革新，對(duì)今后類似隧道的設(shè)計(jì)和施工具有一定的借鑒價(jià)值。關(guān)鍵詞：環(huán)境保護(hù)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(zhǎng)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(jì)為兩座單線隧道，長(zhǎng)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(hào)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(zhǎng)2135.38m，平均坡度11.8%；根據(jù)烏鞘嶺建指任務(wù)劃分，擔(dān)負(fù)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(kuò)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(jí)硬土，б0=400kPa，Ⅴ級(jí)圍巖，下伏基巖為三疊系上統(tǒng)的砂巖夾頁(yè)巖，為洞身穿過的主要地層，砂巖為主，夾頁(yè)巖及薄層煤，Ⅳ級(jí)軟石～Ⅴ級(jí)的次堅(jiān)石，б0=800kPa，Ⅲ級(jí)～Ⅴ級(jí)圍巖。弱富水區(qū)，設(shè)計(jì)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(yè)巖及薄層煤，砂巖為主。巖體受地質(zhì)構(gòu)造影響較嚴(yán)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(jí)軟石～Ⅴ級(jí)次堅(jiān)石，Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)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(chǔ)存于原生層理、構(gòu)造及風(fēng)化節(jié)理裂隙中。6號(hào)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(zhǎng)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(jí)軟石，Ⅴ～Ⅵ級(jí)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(bǔ)給。正常涌水量1327.36m3/d，最大涌水量達(dá)到2654.72m3/d，曾經(jīng)發(fā)生突水，最大突水量達(dá)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(yán)重缺水，僅靠少量大氣降水、高山雪融水的補(bǔ)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(yán)重匱乏。如果由于本隧道施工造成地表水泄漏，將更嚴(yán)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(yán)重缺水地區(qū)，一旦發(fā)生泄漏水事件，將嚴(yán)重影響社會(huì)安定、造成社會(huì)不穩(wěn)定。因此，采取措施保護(hù)周邊水環(huán)境是本隧道設(shè)計(jì)施工的關(guān)鍵所在。二、地下水設(shè)計(jì)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(hù)生態(tài)環(huán)境，本隧道地下水處理原則為：“施工掘進(jìn)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(jìn)；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(píng)價(jià)達(dá)到注漿效果未達(dá)到

7、注漿效果開挖超前二次補(bǔ)注漿開挖后效果評(píng)價(jià)達(dá)到注漿效果未達(dá)到注漿效果初期支護(hù)后注漿防排水系統(tǒng)襯砌后注漿效果評(píng)判未達(dá)到注漿效果注漿設(shè)計(jì)超前預(yù)報(bào)及超前探測(cè)不滿足超前注漿條件總出水量嚴(yán)重破碎帶〉0.4L/min，一般地段〉0.2L/min總出水量嚴(yán)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(hù)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(dá)到的設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范》沒有允許排放量的規(guī)定，在我國(guó)鐵路建設(shè)史上，也沒有這方面的經(jīng)驗(yàn)，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(jì)院請(qǐng)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(yán)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(dá)到邊墻不淌水，拱部不滴水成線的效果，堵水率要達(dá)到60％。三、堵水設(shè)計(jì)與施工1、堵水設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)上注