6.5.3.1　概述

该段溶蚀强烈，溶蚀构造发育，地下水丰富，南侧底板至边墙发育一组总体走向NW—NWW溶蚀裂隙，宽度10～40cm不等，充填碎裂岩、岩屑、少量泥质，铁锰质渲染，附钙膜。沿面局部溶蚀形成孔洞、溶腔，大小一般为0.1m×0.2m～0.3m×0.5m，大者可达0.4m×0.5m和0.6～2.0m，沿溶蚀裂隙涌流水。开挖过程出水点集中于桩号K5+878、K5+898、K5+920。至今涌水点集中在K5+900～+930洞段底板左侧，2012年汛期最大涌水达到4.8m3/s，枯期涌水量约为2.0m3/s。

根据华东院2011年2月在1号引水隧洞现场围岩分类结果描述，揭露初期该洞段的初始出水量约为3.37m3/s，2012年3月枯水期实测出水总量1.06m3/s，受汛期持续高强度降雨、地下水位上升影响，各出水点出水量均有不同程度增加，“8·30”群发性地质灾害前，4号横向排水洞出水量1.2m3/s，引（2）5+915集中大出水点出水量1.5m3/s，引（2）5+878出水点出水量0.4m3/s，总出水量超过3.1m3/s。10月15日实测已增大至4.8m3/s且长期稳定。11月23日，通过2号引水隧洞断面实测出水流量约3.6m3/s，较汛期已有所衰减，但幅度不大，如图6.5.3-1所示。

图6.5.3-1　引（2）5+880突涌水集中出水点

6.5.3.2　地质情况

该洞段开挖揭露岩性为T2b灰白色厚层状细晶大理岩，围岩较完整，局部完整性较差，主要发育NW走向陡倾角结构面，沿面铁锰质渲染，溶洞溶腔充填少量泥质、碎块石，沿腔内涌水。

6.5.3.3　施工概况

依据开挖阶段围岩分类描述结果，对现场的地质构造、各出水点（带）水文衍变进行了仔细考察和分析，在进行4号横向排水洞大水封堵时，2号洞K5+810～K6+030范围隧洞围岩将会受到一定的影响，地下水可能从现在的出水区域转移到2号洞对应区域，这也已在2号洞对应区域落底开挖过程中得到了印证。

（1）1号引水隧洞充水前完成工作。在1号引水隧洞充水前已完成的项目包括：该部位的底板清基、全断面混凝土衬砌、回填灌浆、固结灌浆，4号横向排水洞堵头混凝土封堵、回填灌浆和接缝灌浆，2号引水隧洞（与1号引水隧洞出水区对应部位）的混凝土衬砌及堵水固结灌浆，以及1号引水隧洞K5+880集中出水带堵水灌浆。考虑到堵水灌浆施工工序复杂、工期长，难以全面启动堵水灌浆施工，堵水灌浆施工因地制宜，制定阶段目标，分区域、分阶段实现节点目标。

（2）前期设计方案。前期按照以堵为主的指导思路，综合以上考虑，对该区域划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个分区，Ⅰ区为4号横向排水洞0～12.88m洞段，Ⅱ区为4号横向排水洞12.88～46.1m洞段，Ⅲ区为2号引水隧洞K5+810～K6+030洞段。同时，为满足1号引水隧洞充水发电各节点目标要求，以上三个分区分三个阶段实施。第一阶段：满足1号引水隧洞混凝土浇筑、灌浆及堵头封堵施工要求，优先进行Ⅰ区堵水灌浆施工，在Ⅰ区阻水帷幕灌浆完成后即进行4号横向排水洞堵头封堵；同时在2号引水隧洞对应部位落底开挖、支护完成后择机进行Ⅲ区表层封堵灌浆施工。第二阶段：完成Ⅱ、Ⅲ区大水引流、表层封堵灌浆施工。第三阶段：完成各分区集中大水封堵处理。

（3）4号横向排水洞引排方案。4号横向排水洞出水主要在排（4）0+015和排（4）0+020两个集中出水点，出水量约1.2m3/s。根据出水点的分布情况和出水量，清基、引排分4期施工。

一期：先在排（4）0+020、排（4）0+015扎两道围堰，将两股水隔离分别抽排，然后进行Ⅰ期排（4）0+026～+035的底板清渣及混凝土浇筑。

二期：对排（4）0+020出水点进行钻孔分流施工。分流孔完成后，随着出水通道增多，出水压力降低、总出水量增大，加大了抽排水、底板清基和混凝土浇筑难度。为此及时调整思路，尽量减少钻孔，以免出现新的出水点；同时采用φ305mm超大口径钻孔作为分流孔，遇孔内出水增大便停止钻孔，下入φ273mm模袋灌浆，采用低扬程、大排量的卧式泵（排量800m3/h）从孔内直接抽排，对于周围的散水采取下小口径模袋或索囊将水引出后用水泥加氯化钙进行表面封堵，将水位降至基岩面下后进行清渣、预埋管安装和混凝土浇筑。

三期：排（4）0+015出水点采用φ305mm超大口径钻孔分流、抽排，仅用时7d就完成三期钻孔引排、底板垫层混凝土浇筑。

四期：4号横向排水洞靠1号引水隧洞侧堵头固结灌浆过程中，1-5和2-5两孔固结灌浆钻孔揭示掉钻、厚状黄泥夹层，灌浆注入量极大且无压无回，在4号横向排水洞和引（2）5+878出水点发现串浆现象。为确保1号引水隧洞按期正常充水，4号横向排水洞堵头按期完工，在排（4）0+12.88～+14.0之间布置两环阻水帷幕，每环20孔，孔深入岩20m，排距2m，阻断1号、2号引水隧洞之间地下水联系。

（4）最终引排方案。根据设计便函，考虑到锦屏二级水电站引水隧洞工程区特殊的水文地质条件，为了最大程度减小隧洞施工对工程区域水文地质环境的影响，保证隧洞施工安全顺利进行，根据工程区岩溶地下水的特点，科研设计报告确定对地下水遵循“以堵为主，堵排结合”的总体处理原则。确定对2号引水隧洞5+880突涌水点地下水采取封堵和引排并举措施。

在2012年年底已将地下水约束至引（2）5+925底板集中出水点，从2号引水隧洞底板扩挖基本完成，底板包括引（2）5+878、引（2）5+898集中出水点封堵良好，无出水点。

按照设计便函和期间各种专题会议纪要相关要求，在具备集中引排引（2）5+925出水点的条件下，在引（2）5+925集中出水点上游设置围堰，利用2号引水隧洞→辅引3号施工支洞交叉口→辅引3号施工支洞→施工排水洞作为临时排水通道。从集中出水点向上游开挖沟槽，沟槽深度保证在开挖结构线下2m，经4号横向排水洞至施工排水洞，除4号引水隧洞—施工排水洞之间坡度为2.86%外，其他部位均为平坡。在沟槽内安装4根DN700mm排水钢管，一直延伸至与5+925集中出水点沉箱连接，进行引排，引水隧洞内排水钢管顶面距底板结构混凝土不少于1m。

2012年11月22日，辅引3号施工支洞支护、落底完成，拆除引（2）5+925集中出水点下游围堰后，实现地下水改道从下游方向导排至施工排水洞。12月2日，完成2号洞内除引（2）5+925集中出水点附近外全部封闭固结灌浆，完成引（2）5+898集中出水点封堵，完成抽排水泵、配电柜、制浆站、灌浆站等设备临建拆除。

（5）水仓结构设计。根据现场出水情况，水仓结构初定8m×3m×2m（长×宽×高），与2号洞轴线夹角45°，水仓结构尺寸将主要出水点包含在内。沉箱及顶盖板采用钢结构，材质采用Q345，d=10mm钢板，钢盖板厚度20mm，上部焊接18号槽钢，槽钢间距50cm。沉箱盖板前，在沉箱内部堆砌预制的边长为0.5m的六边形C30混凝土柱体并加6根18号槽钢作为支撑。顶部钢盖板分四块与沉箱连接，采用螺栓与水仓周边混凝土上的预埋件连接，并在之间设置橡胶止水。沉箱底部周边范围采用砂袋找平、止水。

水仓采用4根DN700mm排水钢管引排，引（2）5+925～+860洞段、2号引水隧洞～4号引水隧洞之间横向排水洞为平坡，4号引水隧洞—施工排水洞之间坡度为2.86%（图6.5.3-2～图6.5.3-4）。(www.daowen.com)

图6.5.3-2　大排量的泊罗卧式泵安装

图6.5.3-3　5+865～+900引水钢管安装

图6.5.3-4　5+925集中出水点出水情况

水仓初期采用沉箱引排，并将沉箱作为水仓内模；水仓周壁1m范围及钢盖板以上采用双层钢筋混凝土结构，其他部位采用回填C25W8混凝土（图6.5.3-5～图6.5.3-6）。

图6.5.3-5　5+925集中出水点沉箱下设

4根DN700mm排水钢管总过水断面1.54m2，按照当年汛期流量4.8m3/s计算，排水管内流速3.12m/s。考虑运行期可控排放，排水钢管和水仓内水压力按照0.5MPa计算，水仓承受地下水扬压力为0.5MPa×24m2=1200t。为满足水仓抗抬能力，在水仓周圈布置3排φ32抗抬锚杆，间排距0.5m×0.5m，锚杆长度入岩3m，与上部混凝土钢筋网连接采用焊接或绑扎方式。

图6.5.3-6　5+925集中出水点沉箱盖板安装后

在水仓周壁布置3排间排距1m、孔深20m截水帷幕灌浆，帷幕轴线根据出水点清理情况现场确定，遇大出水孔段采用双液灌浆，按照堵水灌浆要求执行，钻孔、灌浆中遇较大溶蚀通道，适当加密布孔。

（6）完成情况统计表。

1）灌浆施工情况。自2012年3月启动Ⅰ区为4号横向排水洞0～12.88m洞段，至2013年2月27日完成整个5+880出水引排工作，历时11个月，共计完成各类钻孔24182.3m，灌入水泥13500.2t，堵水灌浆专用液158.7t。

2）检查孔及堵水固结灌浆单元施工情况。4号横向排水洞地下水封堵结束后，监理工程师根据成果剖面图，在0+000～+12.88区布置5个检查孔，0+12.88～+46.1区布置11个检查孔，阻水帷幕区布置4个检查孔，各段透水率均小于1Lu，该段堵水满足设计质量要求。5+865～6+000段3个单元最后将主要出水点集中在5+925段，故5+925段部分底板的堵水固结在沉箱安装完成后进行施工并检查，5+865～+900、5+950～6+000两个单元在堵水固结施工完成后，检查结果均满足要求。

本次利用堵水与固结相结合的方法，在检查孔钻孔过程中，仅有个别灌浆孔存在很小渗水，未出现涌水现象。从这方面也证明了本次堵水灌浆施工很好地达到了预期效果。

对4号横向排水洞勘探孔KT2号、KT3号，应用全孔壁数字成像技术进行灌浆过程中的钻孔电视成像观察，深入了解该区域岩体地质情况，为后续施工提供依据。

（7）截水帷幕的施工。在4号横向排水洞阻水帷幕实施后，4号横向排水洞出水点和引（2）5+878出水点已大幅度减小，确定将上述两处出水和引（2）5+898出水点封堵，引（2）5+925出水点进行引排施工，同时为保证4号横向排水洞封堵顺利进行，对4号横向排水洞排（4）0+015～+046段进行封闭固结灌浆。封闭固结灌浆环间距2m，每环12孔，梅花形布孔，孔深12m。

为避免上游刻槽施工中出现新的出水点，根据底板固结灌浆出水点、出水量情况，在靠近引（2）5+925集中出水点沿着沉箱四周布置3环底板截水帷幕，排距1m，孔距1m，孔深20m，共112孔。

检测成果：通过检查孔压水、取芯及综合物探方法（单孔波速、钻孔电视、变形模量测试）对引（2）5+880洞段集中涌水点灌浆处理后质量进行了检查，可得出如下结论：引（2）5+880底板集中涌水点堵水质量（孔深2.0～20.0m段、不含2.0m）达到设计指标要求，处理质量合格，该部位的堵水灌浆是成功的。