水利工程隧洞施工技术探讨

　　摘要：随着社会的发展与进步，重视水利工程隧洞施工技术探讨分析具有重要的意义。本文主要探讨水利工程隧洞施工技术中的有关内容。
　　关键词:水利;工程;隧洞;施工;技术;工艺
　　引言
　　在交通隧道、水电隧洞等洞室工程中,由于岩石的地质、衬砌混凝土浇筑及混凝土终凝的收缩等原因,隧洞周边进行岩石固结灌浆、隧洞上部120度的范围进行脱空回填灌浆、钢板与衬砌混凝土接触面进行钢衬接触灌浆等隧洞灌浆应用非常普遍。
　　1.施工顺序
　　隧洞灌浆必须严格按照先脱空回填灌浆、后岩石固结灌浆、最后钢衬接触灌浆的施工顺序进行。其中脱空回填灌浆应在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行;岩石固结灌浆应在该部位的脱空回填灌浆结束7d后进行;钢衬接触灌浆则在该部位的脱空回填灌浆和岩石固结灌浆都完成且衬砌混凝土浇筑结束60d后进行。
　　2.灌浆施工工艺
　　2.1回填灌浆工艺流程
　　采用预埋管路的则分区施灌；采用预埋灌嘴／钻孔埋嘴的则采用分两次孔序进行加密施工。自较低的一端开始，向较高的一端推进。固结灌浆方法；施工放样钻孔冲洗灌浆封孔检查孔补灌验收封扎。
　　(1)回填灌浆钻孔。回填灌浆孔，在钢筋混凝土衬砌中应采用从预埋管中钻孔的方法，钻孔孔径不宜小于38ram，孔深宜进入岩石10cm。并宜测记混凝上厚度和空腔尺寸。顶拱回填灌浆应分区段进行，每区段长度不宜大于50m，区段端部必须封堵严密。回填灌浆应自较低端开始，向较高端推进，同一区段内的同一次序孔町全部或部分钻出后，再进行灌浆。也可单孔分序钻进和灌浆。
　　(2)回填灌浆压力。回填灌浆，一序孔可灌注水灰比0．6：l或0．5：l的水泥浆，二序孔可灌注1：1和0．6：l水泥浆，空隙大的部位应灌注水泥砂浆，掺砂量不宜大于水泥重量的200％。回填灌浆压力应视混凝土衬砌厚度和配筋情况等确定，素混凝上衬砌中可采_}}j0．2-0．3Mpa，钢筋混凝土衬砌可采用0．3—0．5Mpa，回填灌浆在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min可结束。
　　(3)凹填灌浆质最检查。回填灌浆质厦检查应在该部位灌浆结束后7天进行，检查孔应布置在脱空较大、串浆孔集中以及灌浆情况异常的部位，其数量宜为灌浆孔总数的5％。回填灌浆质量检量町采用钻孔注浆法，既向孔内注入水灰比2：l的浆液，在规定的压力下，初始lOmin内注入量不超过IOL。认为合格。灌浆孔灌浆和检查孔检查结束后，应使，廿水泥砂浆将钻孔封填密实，孔口压抹平。
　　2.2固结灌浆施工工艺
　　固结灌浆顺序：施工放样一钻孔一冲洗一灌浆一封孔一一检查孔一补灌一验收封孔。
　　(1)固结灌浆钻孔可采用风钻或其它型式钻机钻孔，终孔直径不宜小于38mm，孔位、孔深和孔向应满足设计要求。浅层同结灌浆孔多用风钻钻孔；深层孔多用潜孔钻或岩心钻钻孔。平面布扎形式有梅花形、方格形和六角形。钻孔结束后应进行钻孔冲洗，冲洗孔内岩粉、杂质。在灌浆前JIif用压力水进行裂隙冲洗，冲洗直至回水清净为止。冲洗压力可为灌浆压力的80％，若该值大干IMpa时，采用1Mpa。同结灌浆应按环问分序、环内加密的原则地进行，环间宜分为两个次序，地质不良地段可分为三个次序。
　　(2)灌浆压力及浆液变换标准
　　固结灌浆宜采用单孔灌浆的方法，但在注入量小地段，同一环上的灌浆可并联灌浆，孔数宜为2个，孔位宜保持对称。灌浆压力控制在0．6—1．5Mpa之间，固结灌浆压力大于3Mpa的工程，灌浆孔应分段进行灌。灌浆孔内灌浆段的划分、相应灌浆雎力的使用以及灌浆工艺的选择应通过现场灌浆试验确定。灌浆过程中灌浆过程中灌浆压力要尽快达到规定的设计压力，保证在规定的设计压力下连续灌浆，灌浆浆液按由稀至浓的原则，逐级改变。当某一比级浆液的注入量已达至300L以上或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无显著变化时，可根据具体情况越级变浓。灌浆过程中灌浆压或注入率突然改变较大，要查明原因，并将浆液浓度变回到以前的浓度继续灌注。当压力不变，注入率逐渐减少或注入率不变而灌浆压力逐渐增加时，仍按这一浓度继续灌注。在规定的灌浆压力下，若灌浆吸浆量不大于0．4L／min，持续灌注30min灌注可结束。然后采用压力灌浆或机械压浆法以浓浆进行封孔。
　　(3)固结灌浆质量检查。固结灌浆质量检查孔压水试验为主，压水试验应灌浆结束3—7天后进行检查孔的数量不宜少于灌孔总数的5％。孔段合格率应在80％以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50％，且不集中，灌浆质量可认为合格。否则应由建设单位会同设计、施工单位商定处理方案。检查孔结束后，应排除钻孔内的积水和污物，采用压力灌浆法或机械法进和封孔，并将孔口抹平。
　　3.特殊情况处理：
　　(1)灌浆过程巾发现冒浆、漏浆时，根据具体情况采用表面封堵，低压、浓浆、限浆、限量、间歇、待凝等方法进行处理。
　　(2)灌浆过程中发串浆时。可采用群孔并联灌孔灌注，孔数不宜多于3个，并控制压力，防止混凝土面或岩面抬动。
　　(3)灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理：①应及早恢复灌浆，否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。②恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。③恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
　　(4)灌浆过程中如回浆变浓，宜换用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min，即可停止灌注。
　　(5)孔口有涌水的灌浆段，在灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可选用自七而下分段灌浆、浓浆结束、高的灌浆压力、屏浆、闭浆、速凝浆液、压力灌浆封孔。
　　4.施工设备及检测设备
　　施工设备及检测设备见表1。
　　
　　5.质量检查
　　5.1脱空回填灌浆
　　(1)质量检查时间在该部位灌浆结束7d或28d以后;
　　(2)检查孔布置在顶拱中心线、脱空严重和灌浆情况异常的部位;
　　(3)孔深穿过衬砌混凝土进入岩石10cm;
　　(4)检查方法采用注浆试验或取芯检查;
　　(5)合格标准:单孔注浆时初始10min内注入的浆量不大于10L;双孔注浆时出浆流量少于1L/min;混凝土与岩石接触面水泥结石充填饱满密实。
　　5.2岩石固结灌浆
　　(1)质量检查时间在该部位灌浆结束3d或7d以后;
　　(2)检查孔布置在地质复杂、破碎严重和灌浆情况异常的部位;
　　(3)孔深与原固结灌浆孔深相同,孔数为灌浆
　　孔总数的5%;
　　(4)检查方法采用压水试验;
　　(5)合格标准:85%以上试段的透水率不大于设计值,其余试段的透水率不超过设计值的150%,且分布不集中;
　　(6)必要时在灌浆结束14d和28d后进行岩体波速和静弹性模量的测试。
　　5.3钢衬接触灌浆􀀁􀀁(1)质量检查时间在该部位灌浆结束7d或14d以后;
　　(2)检查方法采用锤击敲打或无损伤探测;
　　(3)合格标准:脱空范围和脱空程度符合设计值。
　　结束语
　　隧洞内不良地质段经过混凝土衬砌、回填灌浆及固结灌浆后，达至加固围岩及改善隧洞内施工环境。提高岩石的整体性与均质性；提高岩石的抗压强度与弹性模量，桩号0+516处涌水经布孔施灌后已不再渗水。灌浆结束后，90％的压水试验段显示的检查孔透水率均小于5Lu，既均能达到合格要求。达到了良好的工程冶理效果。
　　参考文献
　　1．韩志远．关于引水隧洞止水灌浆的施工方案探讨．水利建设与管理．2011．5：36～37．
　　2．水工建筑物(．k-姗1-)，河海大学出版，2010．

《水利工程隧洞施工技术探讨》

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