陳百尚陜西石頭河水庫(kù)灌溉管理局引紅濟(jì)石公司，陜西寶雞 721600

0 引言

陜西引紅濟(jì)石調(diào)水工程是《陜西省水資源開發(fā)利用規(guī)劃》和《渭河流域近期重點(diǎn)治理規(guī)劃》中推薦優(yōu)先實(shí)施的省內(nèi)南水北調(diào)工程。該工程位于陜西省寶雞市太白縣，通過穿越秦嶺的長(zhǎng)隧洞自流調(diào)入秦嶺北麓渭河支流石頭河，經(jīng)石頭河水庫(kù)調(diào)節(jié)后向西安、咸陽、楊凌、興平等城市供水，并向渭河干流補(bǔ)充一定的生態(tài)水量。主體工程由位于紅巖河上的關(guān)山低壩引水樞紐和穿越秦嶺五里坡梁與太白盆地南緣山區(qū)的19.76km長(zhǎng)輸水隧洞兩大部分組成，輸水隧洞全長(zhǎng)19.76km，設(shè)計(jì)引水流量13.5m3/s，縱比降1/890，進(jìn)口高程1468.47m，出口高程1443.72m，鉆爆法施工斷面為圓拱直墻，成洞尺寸（寬×高）為2.8×3.0m；掘進(jìn)機(jī)法施工斷面為圓型，成洞直徑D3.0m。洞線穿過的地層巖性主要為片麻巖、大理巖、片巖和花崗巖等，圍巖等級(jí)以Ⅲ類為主，Ⅴ類次之。

1 概況

引紅濟(jì)石工程Ⅲ標(biāo)段支洞由于緊鄰河道，洞內(nèi)出水量較大，2009年9月4日對(duì)涌水點(diǎn)的水量做了測(cè)量（位置：K0+320處共有3處圍巖裂隙涌水），涌水量為24.2m3/h。具體為：進(jìn)洞方向左側(cè)洞壁與洞底夾角1處涌水，出水孔徑15cm×15cm，涌水量為6.2m3/h；進(jìn)洞方向左側(cè)洞壁高度2.1m處1處涌水，出水孔徑25cm×25cm ，涌水量為14.0m3/h；進(jìn)洞方向右側(cè)洞壁與洞底夾角1處涌水，出水孔徑25cm×25cm，涌水量為4m3/h。

2 堵水的必要性

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量，汛期隧洞每天出水量在7000 m3以上，帶來高昂的排水費(fèi)用。涌水給洞內(nèi)交通運(yùn)輸帶來威脅，軌枕長(zhǎng)期浸泡于水中，使枕木腐朽變形，斗車的行駛安全大大降低。大量的帶水施工明顯降低工效，施工質(zhì)量難以保證。構(gòu)造帶內(nèi)破碎的巖體在長(zhǎng)期的淋水作用下容易失穩(wěn)塌落，帶來安全隱患。鑒于上述原因，堵水是必須的、必要的。

3 堵水采用的材料及原理

本次封堵裂隙水采用北京瑞琪米諾樺合成材料公司的瑞米杰夫萊F堵水材料，并配套該公司的專用注漿泵施工。該材料分為A、B兩種組分，當(dāng)A、B在注漿泵中混合后遇水發(fā)生膨脹，充填進(jìn)入圍巖的裂隙中，從而達(dá)到堵水目的。性能見表1：

4 封堵裂隙水施工工藝

化學(xué)灌漿封堵圍巖裂隙水的治理存在著未知性，圍巖裂隙以及溶洞的發(fā)育結(jié)構(gòu)都不能用視覺觀察到，只能依靠目前洞壁出水點(diǎn)的巖體結(jié)構(gòu)、出水位置、涌水量、流速等簡(jiǎn)單現(xiàn)象制作施工方案。本次施工方案的實(shí)施根據(jù)以往堵水施工經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)做出，在實(shí)施過程中要具體情況進(jìn)行，并在實(shí)施過程中及時(shí)調(diào)整堵水施工操作，降低每一步堵水施工的風(fēng)險(xiǎn)并避免材料損耗與浪費(fèi)。

表1 瑞米杰夫萊F性能參數(shù)

4.1 施工所需機(jī)械

氣動(dòng)鑿巖機(jī)（壓風(fēng)流量≥3m3/min）一臺(tái)配Ф42mm鉆頭若干；空氣壓縮機(jī)1臺(tái)（流量≥3m3/min）； 施工用注漿泵一臺(tái)，注漿泵動(dòng)力為壓風(fēng)0.4～0.7Mpa，注漿軟管足量（內(nèi)徑Φ25mm）、封孔器、氣動(dòng)二聯(lián)件、空氣凝結(jié)器、油霧化器。

4.2 關(guān)鍵技術(shù)

堵漏難點(diǎn)在于堵漏后已有的涌水點(diǎn)涌水量會(huì)下降到怎么樣的比例才算堵漏成功，以及在堵漏施工后地下水流向的改變是否會(huì)在全隧洞的其他位置出現(xiàn)新的涌水點(diǎn)，此堵彼漏使堵漏對(duì)整個(gè)工程意義不大。引紅濟(jì)石工程裂隙水的特點(diǎn)在于淋水明顯受到斷層的控制，因此堵漏后地下水流向改變導(dǎo)致其他地段出現(xiàn)新的涌水點(diǎn)或者涌水明顯增加的可能性不大，本工程堵漏施工具有現(xiàn)實(shí)意義。

4.3 操作方法

1）打孔：以出水點(diǎn)為中心 ，將注漿孔打在半徑1.2m的圓上，孔深6m，孔距1.5m，呈梅花型布置。

2）安裝注漿管路：將封孔器安裝在孔1m深處，在封孔器外面安裝5m的注漿管，將注漿管和專用氣動(dòng)注漿泵連接。

3）注射灌漿：在注漿前進(jìn)行試運(yùn)行，檢查氣動(dòng)二聯(lián)件、空氣凝結(jié)器、油霧化器、進(jìn)風(fēng)軟管是否干凈，然后分別把A料缸和B料缸的進(jìn)料管和出料管置于各自的料桶內(nèi)；慢慢開啟氣動(dòng)注漿泵進(jìn)風(fēng)控制閥，開始工作，此時(shí)A，B（1：1）兩種液料分別在兩個(gè)料桶中循環(huán)，盡量使A、B進(jìn)料管中的空氣排凈，檢查系統(tǒng)和進(jìn)料配比，確保整個(gè)系統(tǒng)正常。系統(tǒng)正常后，停泵，按規(guī)定的連接方式組裝槍頭，開始注漿。注漿過程中注意觀察注漿壓力和出水情況，注漿速度最低控制為3L/min，最高控制為12L/min，同時(shí)伴隨間隔輸出等操作，出現(xiàn)異常及時(shí)停止施工；出現(xiàn)漏料情況及時(shí)采取措施，可用棉紗等做阻擋或者調(diào)整注漿速度；當(dāng)出水情況得以封堵不要立即停止注漿必須待注漿壓力達(dá)到15MPa時(shí)停止注漿；注漿結(jié)束后，用A組份料沖洗混合器與出料口，約10s左右。用充填施工前準(zhǔn)備的清質(zhì)機(jī)油清洗氣動(dòng)注漿泵及其配件，檢查清點(diǎn)附件數(shù)量及其功能。

5 施工中的安全措施

圍巖預(yù)處理：敲幫問頂，清理工作場(chǎng)地周圍的松動(dòng)的圍巖體，確認(rèn)安全后方可施工作業(yè)。在施工前必須和現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人做好協(xié)調(diào)，做到堵水施工期間不能進(jìn)行運(yùn)輸?shù)扔械K安全的工作。施工期間必須在施工現(xiàn)場(chǎng)周圍20m范圍處進(jìn)行警戒，防止施工期間出現(xiàn)意外。避免物料直接接觸皮膚和眼睛，如不慎進(jìn)入眼睛或接觸皮膚后，應(yīng)立即用大量清水沖洗接觸部位。施工時(shí)，應(yīng)穿合適的防護(hù)服、戴手套和做好眼和面部保護(hù)措施。注漿開泵前要檢查機(jī)泵是否有問題，周圍是否有障礙，人員是否都站在安全地點(diǎn)，認(rèn)為都無問題后方可注漿。施工組織要確保協(xié)調(diào)有序，施工和檢修不得平行作業(yè)，防止機(jī)械設(shè)備因誤操作而傷人。其他未盡事宜嚴(yán)格按照相關(guān)安全規(guī)程及相應(yīng)的規(guī)定執(zhí)行。

6 結(jié)論

通過化學(xué)灌漿封堵裂隙水，水量由原來24.2m3/h減少到10m3/h，基本達(dá)到了降低60～70%出水量的設(shè)計(jì)目標(biāo)（目前出水點(diǎn)50m左右范圍內(nèi)）?；瘜W(xué)灌漿封堵裂隙水作為隧道工程處理涌水的一種方法，由于其工期短、見效快、可就地處理，封堵效果明顯，目前已得到越來越多的應(yīng)用。

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