理论教育 岩溶涌水特殊情况的设计和处理方法

岩溶涌水特殊情况的设计和处理方法

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:5.2.8.2隧洞开挖过程中出现涌水、突泥的设计处理由于地下岩溶水发育的不规律性,尽管采用了超前预报、先导孔等手段对地下水进行探测,但有可能还存在不可预测的盲区,在施工中将有可能出现不可预测的涌水、突水、突泥等情况。

岩溶涌水特殊情况的设计和处理方法

5.2.8.1 钻进中发生大流量、高压力岩溶涌水的设计处理

在岩溶富水地段,先导孔和灌浆孔钻进过程中都可能会出现高压力、大流量涌水,这是灌浆堵水工作的重点。遇有这种情况,需立即停止钻进,先进行灌浆封堵。

封堵的方法有原孔灌浆封堵法和引水分流封堵法。

(1)原孔灌浆封堵法。是指在涌水的钻孔中,直接用钻进时安设的专用孔口封闭装置,进行双液或单液灌浆堵漏。灌浆塞可以承受不小于15MPa的灌浆压力,能够满足灌浆承压要求,这是堵漏灌浆的主要方法。其施工要点如下。

钻进与安设灌浆塞:每个灌浆孔在孔口段采用110mm的钻孔直径,钻至3m后安设专用孔口封闭装置,然后采用不大于76mm的钻孔直径进行下部孔段的钻进。在钻进过程中专用孔口封闭装置始终处于待命状态。

钻孔底端的钻杆接头部位设有逆止球,避免大压力涌水的回流。

灌浆压力:发现大压力涌水后即刻停止钻进,旋紧孔口螺栓封闭孔口,通过孔口旁通管(进浆管)测量涌水压力后进行灌浆。灌浆压力大于涌水压力2MPa。

通过专用孔口封闭装置可进行单液灌浆。单液灌浆具有工艺简单、易于操作等特点,故应优先选用。但所选用的浆液应具有以下特点:遇水不分散、流动度低、可以泵送、失去流动性的时间在5~20min、结石有足够的强度等。施工时,应在现场做浆液试验,以准确控制凝结时间。其凝结时间的长短用吸浆率来控制,吸浆率大则凝结时间控制在5min左右,吸浆率相对较小时则凝结时间相应长一些。每次搅拌的浆液必须在预定时间内注完。

单液灌浆难以取得效果时,应进行双液灌浆。如水泥-水玻璃双浆液,当进浆量很大、泵压长时间不升高时,凝胶时间取1~2min;当进浆量中等、泵压稳定上升时,凝胶时间取3~4min;当进浆量较小、泵压升高很快时,凝胶时间取5~6min。凝胶时间的控制可以采取以下3种方式:一是水灰比固定,水玻璃浓度不变,调整双液比例;二是水玻璃浓度不变,双浆液比例固定,调整水灰比;三是水灰比不变,双浆液比固定,调整水玻璃浓度。

浆液配合比:采用水泥-水玻璃双液注浆,实际配合比根据岩石裂隙情况、灌浆压力和浆液扩散半径通过试验确定。

灌浆结束标准:吸浆率在5L/min以下,达到设计终压后继续注浆10min。(www.daowen.com)

灌浆结束待凝8h后,扫孔至原孔深,如仍然涌水,则再进行复灌;如涌水停止,则继续往前钻进直至30m深。

(2)引水分流封堵法。当涌水压力过大造成封闭器的孔口螺栓无法旋紧时,应在涌水孔一侧布置灌浆孔,其孔位应在受涌水影响较小的位置。钻进角度应通过计算,以保证在富水部位与涌水孔接近,并进入富水构造。

在钻进分流孔时,开孔孔径要大于正常孔径一级,并根据岩石的完整情况开孔1~2m,镶铸孔口管。新开的孔作为灌浆孔,原涌水孔予以封闭。

灌浆工艺与原孔灌浆封堵法相同。

5.2.8.2 隧洞开挖过程中出现涌水、突泥的设计处理

由于地下岩溶水发育的不规律性,尽管采用了超前预报、先导孔等手段对地下水进行探测,但有可能还存在不可预测的盲区,在施工中将有可能出现不可预测的涌水、突水、突泥等情况。这时的堵漏灌浆一般应按下列步骤然进行施工:

(1)钻设若干个与裂隙相交的灌浆孔,并镶上孔口管。

(2)漏水裂隙凿槽,先用棉纱、麻刀等对缝嵌塞,迫使渗水全部从管中流出,然后再用快凝砂浆将槽填平。

(3)对灌浆孔进行压力灌浆。

当涌水、突泥现象非常严重,无法用上述方法处理时,应做混凝土阻水墙。具体方法如下:根据其喷水、喷泥的距离,先用沙袋施作2~3m围堰,同时根据水量在围堰的外侧施作3~6m厚的混凝土阻水墙,并通过钢管将围堰内的水导出阻水墙外,同时增加排水能力,启动移动泵站台车排水系统;另一方面在不影响围岩和混凝土阻水墙的前提下在围堰中抛填片石。围堰和止水墙须封闭坑道全断面。阻水墙施作完成并达到设计强度后,关闭预埋的导水管,同时观测阻水墙的稳定性和阻水性能。如阻水墙的稳定性和阻水效果不好,则打开导水管,在阻水墙外侧进行再加固或对阻水墙漏水处进行处理;如阻水墙稳定且阻水效果满足要求,则自下而上逐个对导水管进行顶水灌浆。顶水灌浆完成后,根据超前灌浆设计图及灌浆标准逐环灌浆通过。灌浆过程中应密切注意对阻水墙稳定性的监测,以确保安全。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈