理论教育 引水隧洞岩溶段水处理方案及施工策略

引水隧洞岩溶段水处理方案及施工策略

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:图9.5.5-2岩溶富水段钻孔涌水,涌水压力较大

引水隧洞岩溶段水处理方案及施工策略

9.5.5.1 引水隧洞岩溶富水段与渗涌水设计处理方案

根据开挖充水过程中的渗水、裂隙、富水洞段和地质雷达检测结果,对富水洞段和渗涌水洞段通过衬砌混凝土并加强堵水灌浆、回填、固结灌浆等措施强化整体防渗性,具体要求如下。

图9.5.4-10 8+853段溶蚀空腔灌浆处理

(1)3+支洞上下游过沟段处理。3+支洞上下游的过沟段为岩溶相对发育的地段,溶洞主要沿岩层产状顺马洛依结沟发育,隧洞开挖时在桩号8+853和8+815处发现溶洞,没有按设计要求处理,充水后被水压击穿,洞内充填物被冲刷后溶洞变得较大。采用地质雷达对阳新组灰岩段进行探测,初步成果表明除隧洞过沟段发现的溶洞外,没有发现其他大的溶洞,隧洞沿线仅发育一些溶蚀裂隙、溶蚀破碎区等溶蚀现象。钻孔压水试验表明该段岩体破碎,透水率大,为减少内水外渗量,决定对3+支洞上下游过沟段部分锚喷支护洞段采用钢筋混凝土衬砌,对原衬砌范围适当延伸,新增衬砌长度311.6m,在衬砌混凝土强度达到设计强度的70%后对衬砌顶部进行回填灌浆,灌浆压力为0.3MPa,回填灌浆结束7d后周圈进行固结灌浆。局部溶蚀宽缝或溶洞发育洞段孔深相应加深,吸浆量大的灌浆孔灌注水泥砂浆。8+520~+650顶拱纵向裂缝洞段,对顶拱进行骑缝灌浆,灌浆后孔内插入相应长度的钢筋,对裂缝进行化灌或环氧砂浆补缝。

(2)土沟断层(F5)影响带处理。土沟断层(F5)影响带,该段断层较发育,与隧洞交角较小,对原衬砌范围作延伸,从11+690~+991采用钢筋混凝土衬砌。在衬砌混凝土强度达到设计强度的70%后对衬砌顶部进行回填灌浆,灌浆压力为0.3MPa,回填灌浆结束7d后周圈进行固结灌浆。

(3)10+970~+098渗涌水段。10+970~11+098洞段开挖时岩面干燥无水,但充水后放空检查时发现渗水较多,呈筛状渗水,处理要求同7+950~8+045富水段。

(4)9+515~+565段及12+930下游Ⅲ类围岩处理。9+515~+565段地下水渗涌,发育4条挤压破碎带,雷达检测9+520~+528溶蚀破碎,9+546~+560发育溶隙和溶穴;12+930下游部分Ⅲ类围岩原设计为系统锚喷支护,充水后喷层出现裂缝。为确保安全运行,上述洞段进行钢筋混凝土衬砌,采用Ⅳ类围岩典型断面。

(5)灰岩段一般溶蚀裂隙处理。阳新组灰岩段以及下游大路寨组、黄葛溪组灰岩采用锚喷支护的洞段,经地质雷达检测,裂隙较发育或局部发育溶蚀裂隙,钻孔压水检查透水率较大,采用固结灌浆进行局部加固,视溶蚀裂隙深度局部加深,灌浆完成后退塞至喷层对浅层围岩进行0.5MPa的低压灌浆。

(6)4号、5号支洞渗涌水处理。4号、5号支洞承受水头较高,充水后支洞内出现一定的渗涌水(约10L/s),4号支洞附近存在绕渗现象,处理的原则是4号支洞结合旁通洞的封堵将10+121~+178、10+187~+235段调整为钢筋混凝土衬砌,根据支洞附近的隧洞地质素描资料,加强固结灌浆(局部),支洞渗水点衬砌一段混凝土,并灌浆封堵渗涌水。(www.daowen.com)

在隧洞缺陷处理施工过程中,应根据钻孔压水以及灌浆情况调整技术方案,确保隧洞安全稳定运行。

9.5.5.2 引水隧洞岩溶富水段与渗涌水堵水灌浆封堵施工

根据不同特征的渗(涌)水情况对强富水区洞段溶蚀裂隙股、线状渗水段采用以堵为主,堵排结合的总体方案进行处理,先对渗(涌)水洞段间隔一定距离钻取渗(涌)水探测先导孔,查明渗(涌)水分布范围及渗(涌)水出水深度,根据先导孔对渗(涌)水的探测成果确定渗涌水封堵方案。对于断层带强富水区洞段的溶蚀裂隙股、线状渗水,采用以堵为主,堵排结合,局部集中渗漏封堵法。根据渗(涌)水探测先导孔探测成果,对局部集中渗漏岩体结构面出水进行引排水,从渗(涌)范围边缘向集中渗(涌)区进行封堵灌浆,先灌注已钻出的渗涌水孔,灌浆采用不限量灌注,一般在灌浆注入水泥量达到适宜吨数后采用封堵材料(速凝剂、惰性材料、砂浆)进行灌注,灌至升压待凝72h后扫孔复灌,直至升至设计压力。使集中出水面减小,然后对已封堵部位进行加密孔固结灌浆,固结灌浆按设计要求进行灌注,最后对集中引排水孔进行封堵,再按设计要求进行系统的隧洞固结灌浆施工。

现场实施的岩溶富水段和渗涌水洞段灌浆封堵及系统回填、固结灌浆如图9.5.5-1、图9.5.5-2所示。

图9.5.5-1 岩溶富水段钻孔多数孔出现涌水

经过系统的处理,联补水电站隧洞涌水、渗水及内水外渗问题得到了较好地处理,电站运行至今,效果良好。

图9.5.5-2 岩溶富水段钻孔涌水,涌水压力较大

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