理论教育 重庆明月山突涌水预灌浆处理小结

重庆明月山突涌水预灌浆处理小结

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:初步统计,共注入水泥约51059.32t,钻孔约93156m。可以清楚地看出明月山隧道岩溶水的复杂性,施工时洞内涌水量之大实属罕见,可清楚看到灌浆堵水的显著成果。进一步说明明月山隧道的灌浆堵水是卓有成效的。积累了在岩溶特大涌水情况下预灌浆封堵处理技术的实践经验。完成84km2调绘和1000km的1∶50万图切剖面的地质工作,查明了明月山隧道的主要水文地质环境条件及隧道突涌水对地表水影响范围现状及趋势作出预测。

重庆明月山突涌水预灌浆处理小结

(1)预灌浆处理堵水施工取得显著效果。明月山隧道自2005年7月,施工进入背斜轴部,左右洞相继涌水。该地段左右洞各长2800余米,是侏罗系下统珍珠冲组与三叠系雷口坡组和嘉陵江组地层的接触段,又是F1断层发育和挤压破碎带,岩溶极其发育,地下水丰富,隧道位于水平径流带处,背斜东南翼为雷口坡上段,西北翼为雷口坡中段和上段,同样岩溶发育,地下水丰富。特别是在2006年1月17日明月山隧道右洞YK5+398发生特大突涌水后,经水文地质调查和评估,明确了背斜轴部地段富水量远大于设计预估水量,实际施工开挖隧道突涌水也证明了这点。

左右洞在该地段施工中共发生23余次大涌水和特大涌水,涌水量在100L/s以上的特大涌水计13次,著名的右洞YK5+398特大突涌水,最高涌水量高达2m3/s(120m3/min),右洞YK6+471特大突涌水涌水量达500L/s,左洞K6+418特大突涌水涌水量达1.1m3/s、K6+480特大突涌水涌水量达230~810L/s等都成功被预灌浆封堵处理。明月山隧道背斜轴部岩溶地下水的治理历时三年,从2005年7月至2008年8月期间,可说无时无刻不在和突涌水作斗争,采用了上半断面、完全的全断面预灌浆封堵法、局部周边孔预灌浆封堵法、开挖后加固预灌浆法、滞后双阻水墙法等各种堵水技术,进行大规模灌浆洞段计19处,按里程桩号计算,共计灌浆地段延长米960m。初步统计,共注入水泥约51059.32t,钻孔约93156m。根据长期的量测统计,施工开挖时隧道涌水量:左洞6m3/s(比设计预估大3.85倍)、右洞1.95m3/s(比设计预估大1.28倍);合计7.95m3/s。隧道灌浆堵水施工共封堵涌水量:左洞5.5m3/s、右洞1.5m3/s;合计7m3/s。

综上所述,隧道预灌浆封堵处理堵水施工取得了显著成就。灌浆施工完成后,隧道内每天排水量(隧道疏干量):左洞(排水量)510L/s;右洞(排水量)385L/s,均达到设计要求的排水量。可以清楚地看出明月山隧道岩溶水的复杂性,施工时洞内涌水量之大实属罕见,可清楚看到灌浆堵水的显著成果。

明月山隧道自通车后对隧道涌水量继续进行了长期观测,据重庆南江地质工程勘察院对《明月山隧道水文地质长观月观测报告》(2009年3—8月汛期降雨频繁期)报告,左右洞进洞口(双洞)总流量从2009年3—8月止,最大流量的平均值为450L/s;最小流量的平均流量为370L/s;最大最小流量的平均流量为410L/s。较灌浆堵水后左右洞排水总量900L/s又有明显减小,隧道内排水量正趋于平稳,保证稳定和保护了隧道地表的水文环境。进一步说明明月山隧道的灌浆堵水是卓有成效的。

(2)积累了在岩溶特大涌水情况下预灌浆封堵处理技术的实践经验。在右洞YK5+398特大突涌水涌水量高达2.0m3/s,左洞K6+418特大突涌水涌水量达1.1m3/s、K6+480特大突涌水涌水量达230~810L/s,施工环境十分恶劣的情况下均成功分部分层修建了5m厚的大型楔形阻水墙。在上列特大涌水处的掌子面砌筑排水围堰、预埋墙身排水管道、预埋隧道顶部塌腔灌浆输送管道、预埋高压闸阀的技术和墙身与岩壁的联结加固方法技术和阻水墙设计计算等方面都取得了宝贵的经验,为预灌浆封堵处理的成功奠定了基础。

在上半断面中心环形布设28~37孔进行全断面预灌浆,在隧道周边环形布孔进行全断面预灌浆,并将相邻左右洞进行总体部署灌浆方案,优化设计减少灌浆钻孔,节约钻灌时间,同时积累了在进行灌浆的过程中遇到各种情况时的防串浆措施,为提高岩溶涌水灌浆封堵处理效果起到很大的作用。(www.daowen.com)

(3)施工水文地质调查评估为灌浆堵水施工明确了方向。为弄清明月山隧道背斜轴部地段施工涌水对地表水漏失的原因,防治隧道施工引起的水文、地质环境等问题,委托专业单位对原隧道(重庆境内)勘察期间调查的岩溶大泉、煤洞水、水库、井(钻孔井)等进行了重点调查,如豹子洞、桂花弯大泉、何家沟煤矿等。对隧道两侧大面积范围内的水文地质环境进了实地调查、访问,搜集了隧道区水文地质、岩溶地质资料,进行综合分析研究、整理。完成84km2调绘和1000km的1∶50万图切剖面的地质工作,查明了明月山隧道的主要水文地质环境条件及隧道突涌水对地表水影响范围现状及趋势作出预测。

根据调查资料对地下水资源量进行了概算研究,查明了涌水的成因、涌水对地表的影响范围、程度,预测施工涌水点的位置和涌水量的大小,提出警示结论:“若隧道堵水不成功或时间不断延长,城镇供水将受到严重威胁。”给隧道的堵水施工明确了治水方向和原则,知道了哪些地方是堵水的重点,哪些地方岩溶水的发育程度等,为专门制定治水措施确定了方案。

通过明月山隧道在施工期间进行大面积的大量水文地质调查工作经验,对岩溶富水隧道的地下工程施工来说是很有必要的。

(4)需研究改进的问题。通过明月山隧道岩溶富水地段的施工实践,存在的主要问题仍然是前期预报不准的老问题,即岩溶隧道施工中如何才能查清掌子面前方的岩溶分布情况。一方面是技术上的问题,因岩溶发育有不确定性,现有的物探手段在量的判断上未能过关,钻孔探测有随机性,钻孔少了是探不出溶洞的大小、形态,多了又是不可能的事。往往在这种情况下,只有摸索进行打孔灌浆,到底打多少孔又难于决策,这就造成灌浆效果存在盲区等问题,常常在灌浆后,进行开挖到未充填浆液的溶隙、溶洞中时又会发生突涌水现象,再进行后灌浆增加了施工难度。如果能探明岩溶,针对性布孔,灌浆堵水将能获得更好的效果。

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