向家壩對外交通隧道滲水處理措施　　

吳家鵬　　

（武警交通五支隊四川省向家壩水電站項目部 宜賓縣 644000）　　

一、工程概況：　　

向家壩水電站位于金沙江下游，是金沙江梯級開發(fā)的最后一級電站。壩址位于向家壩峽谷出口處，左岸為四川省宜賓縣安邊鎮(zhèn)，右岸為云南省水富縣。電站設(shè)計正常蓄水位　380.00m　，最大壩高　162m　，總裝機(jī)容量6000MW。　　

向家壩水電站左岸對外交通公路路線全長　9486.03m　,由明線段和三條隧道組成。江坳口隧道（K6+460～K9+484）是第三條隧道，進(jìn)口位于水淋巖下游側(cè)，出口位于柏溪縣江坳口，高程在　330m　～　360m　之間。　　

二、工程問題：　　

對外交通公路③交通隧道（江坳口隧道）段K6+636～K6+643段襯砌混凝土在2007年12月施工完后，從2008年3月開始在拱頂附近發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重滲水現(xiàn)象。　　

三、隧道原防排水設(shè)計情況：　　

隧道內(nèi)防排水原設(shè)計采取“以排為主，防、排、截、堵塞”綜合治理的原則，洞內(nèi)行車道兩側(cè)設(shè)排水溝，在初期支護(hù)和二次襯砌間鋪設(shè)防水板、盲溝，與二次襯砌施工縫止水帶及側(cè)墻底部泄水孔組成綜合排水系統(tǒng)，將圍巖裂隙水引至排水溝，水溝部位每間隔　20m　設(shè)一個φ　10cm　泄水孔，洞內(nèi)排水溝水采取自流方式排出洞外，再經(jīng)路基邊溝及涵洞排至天然溝渠。　　

四、隧道滲水問題原因分析：　　

1、地質(zhì)原因：　　

對外交通公路③交通隧道樁號K6+630～K6+640段圍巖為侏羅系砂溪廟組的紫紅色粉砂質(zhì)泥巖，巖層平緩產(chǎn)狀00 ～100 /SE∠50 ～100 ，少數(shù)層面有破碎夾泥。優(yōu)勢節(jié)理有2組，分別為NEE和NNE向，其中NEE組更為發(fā)育，局部密集成帶，裂隙基本都卸荷張開，寬度10 ～　30cm　，充填巖塊巖屑和黃泥。局部有滲水甚至流泥現(xiàn)象。NNE組節(jié)理多數(shù)也呈張開狀，有夾泥。　　

樁號K6+640～K6+660段圍巖為泥夾塊石、碎石，結(jié)構(gòu)松散，普遍滲水，左側(cè)有流水。K6+630～K6+660段圍巖屬Ⅳ～Ⅴ類。　　

2、施工原因：　　

K6+636.700～K6+648.400段在開挖卸荷后穩(wěn)定性差，曾發(fā)生坍塌，塌方高度5 ～　6m　。頂拱上側(cè)坍塌嚴(yán)重，施工處理難度大，拱架安裝不到位，并產(chǎn)生偏移，導(dǎo)致一襯局部侵占了一部分二襯空間，在進(jìn)行該段防排水施工時為了使二襯混凝土與一襯噴混凝土膠結(jié)，取消了該段的EVA防水板，并在有原排水孔的位置設(shè)置Φ60鋼花管，花管孔緊貼一襯混凝土壁面設(shè)置，鑿孔孔徑　25mm　、@　100mm　，鋼花管按隧道斷面居中置放，位置不夠部位刻槽嵌入一襯混凝土內(nèi)，為防止混凝土漿進(jìn)入花管孔，在其一襯混凝土壁面外包一層透水無紡布，底部孔置于排水邊溝內(nèi)。施工后的排水措施不能有效解決該段隧道滲水量大的問題。　　

五、隧道滲水處理措施　　

針對隧道二襯施工完后在K6+636～K6+643段間仍有滲水嚴(yán)重的現(xiàn)象，在k6+630～k6+660段采取鉆孔灌漿和增加排水孔的措施進(jìn)行防滲處理。　　

六、隧道滲水處理主要工程量：　　

隧道防滲處理主要工程量如下：　　

固結(jié)灌漿:16排×7個/排×　6m　/個=　672m　；　　

排水孔: 洞周混凝土該槽(長　18500mm　×寬　100mm　×深　60mm　)×16排=　1.8m3　；排水孔：16排×8個/排×　8m　/個=　1024m　；　50mm　塑料排水盲管16排×8個/排×　7.5m　/個=　960m　；50mmPVC管16排×8個/排×　0.5m　/個=　64m　； 　5mm　厚D100mmPVC管16排×　18.5 m　/排=　296m　；。　　

七、施工工期：根據(jù)實際情況，工期需50天。　　

八、施工準(zhǔn)備工作：　　

施工用電從隧道洞口變壓器接入并自備25Kw發(fā)電機(jī)一臺，照明借用隧道燈光，施工用水從江坳口用水車?yán)\自來水。　　

施工設(shè)備名稱、型號及規(guī)格、單位、數(shù)量如下：　　

電動空壓機(jī)為LLL-10/7型75kw空氣壓縮機(jī)1臺, 4kw擠壓式注漿泵jzb-2型1臺,潛孔鉆機(jī)ZQ100E-60型1臺（耗氣量　12m3　/min） ，交流電焊機(jī) BX6-169型1臺,高速攪拌機(jī) GJ-400型1臺。　　　

施工前每隔　5m　各布置一個拱頂下沉點和兩條水平收斂量測測線。測點布置見下圖。　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

九、隧道滲水處理施工方案：　　

1、施工程序　　

沿洞中心縱軸線　8m　為一個循環(huán)。施工第一個沿洞縱軸線　8m　范圍內(nèi)的Ⅰ序（　2m　段）鉆孔灌漿→施工第一個沿洞軸線　4m　范圍內(nèi)Ⅱ序（　4m　段）鉆孔灌漿→施工沿洞軸線第一個　2m　范圍內(nèi)直徑D76排水孔施工→進(jìn)行下一單元循環(huán)施工。　　

施工中保證各循環(huán)中作業(yè)步距不變進(jìn)行循環(huán)施工。　　

　　　　　　

例：先施工K6+630～K6+638段Ⅰ序（　2m　段）鉆孔灌漿→施工K6+630～K6+634段Ⅱ序（　4m　段）鉆孔灌漿→施工K6+630～K6+632直徑D76排水孔施工→進(jìn)行下一單元循環(huán)施工。　　

2、施工范圍:洞縱軸線方向樁號范圍為K6+630～K+660;垂直方向從交通洞底板中心線高程　3m　開始,沿交通洞邊墻和頂拱布置灌漿孔。　　

3、灌漿孔鉆孔　　

灌漿孔距與排距為　2m　×　2m　，孔深入巖　6m　，段長分為二段，第一段　2m　，第二段　4m　；鉆孔直徑為D　56mm　。每排7個孔。　　

①鉆孔要求干鉆，禁止開水鉆，以確保施工不至于惡化隧道巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。鉆孔先中間后兩側(cè)，孔位按正方形布置，從上而下兩邊對稱進(jìn)行。　　

②鉆進(jìn)過程中應(yīng)對每個孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆壓、鉆速），地下水及一些特殊情況作現(xiàn)場記錄，如遇地層松散，破碎時，加密分段固結(jié)灌漿，待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)。　　

③鉆孔的精度應(yīng)滿足以下要求：　　

a. 鉆孔的孔徑不小于設(shè)計要求；　　

b. 鉆孔在任何一個方向上的入口誤差不得大于2°;　　

c. 鉆孔在鉆進(jìn)長度方向上的孔斜偏差不大于孔深的2%，; 　　

d.鉆孔水平方向的誤差不應(yīng)大于　50mm　，垂直方向的誤差不應(yīng)大于　100mm　　　

④。采用潛孔沖擊鉆或旋轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)，同時須備帶套管　　

⑤鉆孔時應(yīng)注意以下幾個方面問題，一是鉆空人員均站在搭建的鋼管架平臺上進(jìn)行高空作業(yè)，安全第一，施工人員必須系好安全帶，防止掉渣砸傷過往車輛幾行人；二是鉆孔有可能鉆在二襯鋼筋上，此時應(yīng)移孔位，不能破壞二襯鋼筋為原則。　　

4、灌漿施工　　

（1）灌漿材料：　　

固結(jié)灌漿材料采用普通，所用水泥標(biāo)號為　P.0.42.5　，灌漿用水泥應(yīng)保持新鮮，受潮結(jié)塊者不得使用，水泥從出廠到使用時間不得超過2個月，灌漿材料在制漿時必須稱量，其誤差不大于5%。灌漿用水應(yīng)符合拌制水工要求。　　

灌漿過程遇有特殊情況可選用下列外加劑：　　

①速凝劑：水玻璃、氯化鈣、三乙醇胺等；　　

②減水劑：葦漿廢液，鉻木素等；　　

③穩(wěn)定劑：膨潤土及其它高塑性粘土等。　　

外加劑與水的配合比例，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況通過試驗確定。所有外加劑凡溶于水者，均應(yīng)以水溶液狀態(tài)加入。　　

（2） 灌漿方法：實行分段灌漿，第一段段長　2m　，第二段　4m　,自上而下灌漿。采用孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)灌漿方法，整個灌漿過程采用手工記錄；灌漿泵采用jzb-2灌漿泵，孔口利用機(jī)械栓塞加壓封孔。　　

（3） 灌漿壓力：分段灌漿壓力為：第一段0.10MPa，第二段根據(jù)鉆孔地質(zhì)情況不小于0.10MPa，不超過0.5Mpa，施工時根據(jù)收斂觀測和拱頂下沉量測數(shù)據(jù)，調(diào)整相應(yīng)的灌漿壓力。　　

（4）漿液濃度原則上按2:1、1:1、0.8:1、0.5:1的濃度控制，視灌漿的吃漿量情況，現(xiàn)場調(diào)整配置。對塌方形成的空腔部位可采用0.5:1的水泥濃漿或0.5:1:1水泥砂漿回填灌注。　　

(5)鉆一孔,灌一孔。做好灌漿記錄。　　

（6）特殊情況處理：　　

①灌漿過程發(fā)生冒漿、漏漿時，應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、間歇灌漿等方法處理。　　

②灌漿過程發(fā)生串漿時，若串漿孔具備灌漿條件，則同時進(jìn)行灌漿（灌漿采用一泵一孔灌注）；否則將串漿孔孔口用灌漿塞塞住，待灌漿結(jié)束后，串漿孔再繼續(xù)鉆進(jìn)和灌漿。　　

③灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，按照下述原則進(jìn)行處理：　　

盡可能縮短中斷時間，及早恢復(fù)灌漿；中斷時間超過30min，立即進(jìn)行重新鉆孔，而后恢復(fù)灌漿；　　

④在孔口有涌水的灌漿孔段，在灌漿前應(yīng)測記涌水壓力和涌水量，根據(jù)涌水情況采取下列措施：　　

自上而下分段灌漿；灌漿結(jié)束采取屏漿措施，屏漿時間不少于1h；閉漿待凝時間不少于48h；必要時在漿液中摻加適量速凝劑。　　

⑤大量耗漿孔段的處理；　　

遇有大量耗漿孔段時，首先應(yīng)降低灌漿壓力，減少并限制其注入率，并視耗漿量情況，采用漿液中摻速凝劑，待該段耗灰量超過2t/段，仍不見壓力回升，地面又無漏漿的跡象，則應(yīng)停止灌漿，待凝24小時后復(fù)灌；　　

復(fù)灌時注入率逐漸減少，則應(yīng)灌至正常結(jié)束；復(fù)灌時注入率仍很大，灌漿難于結(jié)束時，則重復(fù)以上步驟,再待凝后復(fù)灌至正常結(jié)束；　　

5、灌漿結(jié)束條件　　

在設(shè)計壓力下，當(dāng)注入率小于　1L　/min時繼續(xù)灌注30min，結(jié)束灌漿。　　

6、排水孔施工　　

排水孔孔距與排距為　2m　×　2m　，孔深入巖　8m　，鉆孔直徑　76mm　。　　

　　　　　　

K6+630～K+660段的隧道周邊人工該槽，其尺寸為長　18500mm　×寬　100mm　×深　60mm　。每個槽打D76排水孔8個，孔深　8m　，孔內(nèi)置D　50mm　長　7.5m　塑料排水盲管，孔口置D50mmPVC管(　0.5m　/根)。　　

其工藝流程為劃線→該槽→打孔→裝盲管并固定。　　

槽位和排水孔位要選擇在環(huán)向鋼筋之間，布置在同一洞斷面上，與固結(jié)灌漿孔相間布置。排水孔兩端伸入隧道路面兩側(cè)的排水溝內(nèi)。　　

用D100PVC管（管壁厚度　5mm　）分割成1/2管嵌入槽內(nèi)并用膨脹釘固定，槽管之間的剩余空間用樹脂膠封閉，封閉樹脂膠之前要注封閉位置保持干燥，以達(dá)到密閉的效果，保證槽內(nèi)的水不外滲。　　

7、安全保證　　

　施工期間采用隧道內(nèi)道路半幅施工，半幅通行方式進(jìn)行鉆孔灌漿施工。　　

①、施工現(xiàn)場設(shè)專職安全員，專人負(fù)責(zé)施工安全；　　

②、現(xiàn)場施工用電線路、電纜做到明線架空，做好防漏電措施；　　

③、在臨空作業(yè)面，架設(shè)安全網(wǎng)，并在各安全重點部位設(shè)置相應(yīng)安全警示標(biāo)志；　　

④、對鋼管架要隨時檢查，防止發(fā)生塌架造成人員受傷；　　

⑤、過往車輛較多、車速較快，施工地點兩端設(shè)好錐型筒及限速標(biāo)志牌等。　　

⑥、對灌漿洞段，施工時應(yīng)做收斂和拱頂下沉觀測，以便及時調(diào)整灌漿壓力。　　

十、結(jié)語：　　

隧道防排水施工是關(guān)系到隧道能否有效保證安全運行和使用的關(guān)鍵工序。當(dāng)發(fā)現(xiàn)隧道出現(xiàn)滲水時應(yīng)詳細(xì)調(diào)查和查看周邊地質(zhì)情況及施工記錄，根據(jù)實際情況進(jìn)行相應(yīng)的滲水防治處理。