堵水堵泥方法简介-水文地质勘察

2023-09-18 理论教育版权反馈

【摘要】：为了确保洞室的稳定,应尽量减少对堵水层的扰动和破坏。

10.4.4.1 堵水材料和堵水方式的选择

目前,建筑市场上防水堵水材料品种繁多,有刚性型的、柔性型的,还有刚柔结合型的,但不管形式有多少种,其堵水方式大体可分为三类,即外堵型、内堵型和内外堵结合型[53]。

外堵型就是通过处理表层来达到堵水的效果;内堵型就是将堵水材料注入岩体内来达到堵水目的;内外结合型就是按先后顺序在洞内实施内外堵结合的办法[48]。

外堵型不适宜封堵地下隧洞中的涌水,因为隧洞裂隙发育,涌水丰富,封堵一处,水就从别处流出,况且表面封堵往往难以抵抗水压的强度而遭到破坏。内堵型是通过注浆设备将高分子化学材料注入岩体,通过与水发生固化反应后,在很短的时间内生成胶状弹性固体,并能与岩体固结在一起,形成一整体防水层,这样既达到了堵水目的,同时也固结了岩体,提高了围岩的自稳能力,减少了塌方。内外堵结合型堵水型式是内外结合,双管齐下,确保堵水效果的复合型堵水方法。后两种方式均适合封堵隧洞施工涌水[48]。

10.4.4.2 堵水技术

1.含水岩层互层的洞段的堵水工艺

当洞穿越含水岩组时,地下水就喷涌而出,软岩遇水后,强度将急剧降低。地下水的存在既增加了施工的难度,又对洞室的安全构成了威胁,针对这种岩层特性和涌水型式,应在含水岩洞段选用“注浆一次封死”的堵水方法[48]。

这种堵水方法的施工程序是:将开挖成型的洞壁清理干净,在涌水较集中的各个部位钻孔安装导管,形成几个顺畅通道将水引出,而利用喷射混凝土来覆盖其他裸露岩面封堵余水。将余水堵住后,测试各导管处的水压力,根据水压力确定注浆压力,然后进行注浆堵水。注浆顺序是由低处向高处推移,将所有导管封死后,在内圈再喷5～8cm混凝土进行加固,以确保堵水层的强度和密实度。

2.断层、断层破碎带以及节理密集带的堵水工艺

断层、断层破碎带以及节理密集带是隧洞开挖最复杂的洞段。无论是哪种断层类型,它们都具有结构碎裂、强度极低、稳定性极差等特点,再加上地下水来源复杂,涌水又集中,水量又丰富,水压又不稳定,水速忽缓忽急,严重地破坏了破碎带的整体稳定。针对这种岩性和涌水特征,应选用“封堵结合、刚柔并举、多道防线、彻底治理”的堵水方法。

这种方法的施工工序是:

(1)在掌子面涌水量较大的部位打深孔并安装导管将水引出,在其他部位打浅孔进行超前固结灌浆,深孔比浅孔深50cm以上。超前固结灌浆层不仅可以提高围岩的自承能力,而且还充当深孔注浆堵水的保护层。

(2)加固已成型的侧墙和拱顶。需要堵水时,可按照对堵含水岩层段的施工顺序进行处理,因为破碎带的地下水多出露在前进掌子面上。

(3)测试导管口的水压力,根据水压力确定注浆压力。

(4)沿导管逆水而上进行注浆堵水,并封死管口。为了确保洞室的稳定,应尽量减少对堵水层的扰动和破坏。在穿越已注浆堵水的洞段时,宜采用短进尺、强支护的施工方法,开挖时可选择人工配合风镐施工,最好不放炮或者放小炮,要及时对成型洞段进行加固处理,以确保堵水达到预期的效果[48]。

3.涌泥涌沙的治理技术

当地下洞室位于松散含水层中,或地下洞室穿越饱水断层破碎带(或其他构造破碎带、充填型岩溶洞穴)时,都有可能出现突泥问题。对于涌泥沙的处理,一般可采取地下水降压疏干、注浆、注压缩空气、冻结地层等方法,目前工程上最为常用的是超前预注浆方法。如京广线南岭隧道对于突泥灾害采用了超前注浆方案,处理后流状黏土被压实、脱水,强度显著提高,达到了设计效果[36]。

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