废旧煤洞的处理措施：解决问题的紫坪铺水利枢纽工程研究

2023-08-24 理论教育版权反馈

【摘要】：对左岸向邻谷经FMD54号煤洞—马尾丝煤洞的可能渗漏问题的处理。首先对进口段FMD54煤洞实施封堵,封堵长度达40.4m；考虑到煤洞开采的不确定性,将左岸原防渗帷幕线端点向上游延伸长约220m,防渗深度深入到枯期河水位以下,从而封闭了L12、L13、L14煤质页岩层,形成了连续防渗帷幕,截断了库水外渗通道。经工程蓄水运行情况来看,目前尚未发现异常情况,说明对煤洞处理采取的措施得当,煤洞处理是成功的。

设计单位根据建筑物要求,提出各部位煤洞的处理措施如下:①穿越帷幕灌浆线(大坝趾板及左右岸帷幕灌浆线)的煤洞,要求与帷幕轴线垂直距离上游30m,下游20m范围内所有煤洞灌填密实；②水工隧洞附近或与水工隧洞交叉的煤洞,要求3倍隧洞洞径范围内所有煤洞填灌密实；③坝基、岸坡与永久建筑物基础部位的煤洞,在表7-2要求范围内的煤洞填灌密实,超过此标准可不处理；④右岸条形山脊帷幕灌浆线以前、884.00m高程以下煤洞全部灌填密实。处理方式包括回填混凝土、灌浆处理、埋管灌浆、浆砌片石、完全清除等。

表7-2 煤洞大小与上覆有效岩体厚度关系表

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上述各种情况煤洞处理长度均不小于25m。能够查明洞口者,采用上述处理方法；若查明洞口很困难,或虽查明了洞口但煤洞已坍塌,难以清挖,则采用地表打孔,矸石自溜充填法处理(水泥砂浆或水泥浆采用M10),对帷幕灌浆线附近的煤洞,填灌密实后待凝,再打孔(或扫孔)穿越煤洞底板2m,用水泥浆灌注,灌浆压力采用相应埋深的帷幕灌浆压力控制,每条煤洞处理完成后,布置压水试验进行检查,要求穿越帷幕灌浆线的煤洞透水率q≤3Lu,其余煤洞透水率q≤10Lu。

施工中承包商根据上述设计要求或现场确定的处理方案,对所有煤洞都进行了回填、灌浆和混凝土浇筑(或浆切块石)。由于煤洞开挖时间长,大部分已垮塌,清理难度大,因此部分煤洞处理中,在保证安全的前提下洞口用混凝土作封堵回填再进行处理。如右岸趾板FMD41号煤洞实际清挖约8～10m后,由于施工安全等因素,设计确定以灌浆进行最终处理,并进行压水检测；又如左岸FMD95号煤洞基本清挖至原状岩,该处趾板高程857m,后清挖处理至847m左右,并增设固结灌浆孔。

对左岸向邻谷经FMD54号煤洞—马尾丝煤洞的可能渗漏问题的处理。首先对进口段FMD54煤洞实施封堵,封堵长度达40.4m；考虑到煤洞开采的不确定性,将左岸原防渗帷幕线端点向上游延伸长约220m,防渗深度深入到枯期河水位以下,从而封闭了L12、L13、L14煤质页岩层,形成了连续防渗帷幕,截断了库水外渗通道。

为了检验大坝防渗处理效果,重点在帷幕线后,建立了地下水位长期观测系统,以便指导工程运行和进一步处理。

虽然对发现的煤洞进行了处理,考虑废旧煤洞开采的随机性,煤洞本身的展布难以完全查清,因此是否还有煤洞,将是一个值得关注的问题(例如:在右岸条形山脊边坡开挖中未发现任何痕迹,但在纵向排水洞施工一定深度后却发现废旧煤洞的存在)。施工开挖中已对发现的煤洞逐一进行了处理,鉴于煤洞分布的复杂性和对工程的危害性,水库运行期需加强监测。

废旧煤洞是本工程安全运行的隐患。因此水库蓄水后对下列部位和现象应引起重视:①趾板产生变形、漏水；②坝下游及边坡异常出水点；③坝体发生的沉降；④边坡的异常变形和邻谷白沙河的异常出水；⑤隧洞异常变形开裂和已处理后的煤洞位置出现异常情况等,施工中只能以揭示的部位来确定,对洞周围一定范围在内外水的长期作用下,就会通过不同的方式表现出来,如开裂、流水、垮塌变形等。

在水库蓄水、消落和隧洞放空检查时,应对各工程部位进行检查,发现异常情况,及时向业主报告,确定其位置(包括物探手段),查明其原因,采取相应的处理措施,保证工程的安全运行。制定应急处理措施,一旦发现下游异常出水,尽可能降低库水位、减小地下水压力,对坝体、坝坡及坝下游进行快速凝固的化学灌浆处理,对坝上游水位以上部位则应进行回填封堵等。

经工程蓄水运行情况来看,目前尚未发现异常情况,说明对煤洞处理采取的措施得当,煤洞处理是成功的。

废旧煤洞的处理措施：解决问题的紫坪铺水利枢纽工程研究

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