岳嶺輸水隧洞防滲封堵灌漿施工技術

□葉陳輝（漳州開發區招商水務有限公司）

1 項目介紹

岳嶺輸水隧洞位于龍海市紫云山下，進口位于龍海市榜山鎮柯坑村的東側，出口位于龍海市海澄鎮丹坑村的南側。主洞長為3165.15m，支洞長240m。最終襯砌完成后為2.20m×2.20m城門型及內徑1.80m 的圓形過水斷面，隧洞進出洞口采用DN1600 鋼管襯砌，鋼管襯砌長度分別為64m 和23m。隧洞進口中心高程6m，隧洞出口中心高程5m。

隧洞進出口在調試階段發現洞臉上方及回填灌漿部位滲水的情況。根據判斷，漏水點為鋼襯末端和洞身的銜接處即鋼制止水帶位置回填不密實及回填混凝土不密實，特別是隧洞鋼襯拱頂部分，從而造成漏水。由于使用需要，不能停水搶修，無法從洞內注漿修復，故在降低供水壓力后，從洞外注漿修復處理。

2 工程地質情況

隧洞進口處上覆蓋厚度0～24.50m，其中巖石有效厚度0～10m。根據鉆探揭示：進口處巖土層上部為厚10.50～12.00m坡殘積堆積含碎石黏土、砂質粘性土；下部為全風化黑云母花崗巖，厚約10.00m，為強風化黑云母花崗巖，厚約11～13.50m；弱風化巖石出露的高程為-15～5m。隧洞進口段水平距離30～44m隧洞圍巖為殘積砂質粘性。出口處自上而下巖土層依次為：坡殘積砂質粘性土，厚1.50～3m；全風化黑云母花崗巖，厚3～6.70m，強風化二長花崗巖，厚1～4.50m；底部為弱風化黑云母花崗巖，裂隙發育。

3 隧洞防滲封堵問題的提出

本工程自通水以來，連續安全運行了490d，水利工程投入運行后，在管線日常巡視檢查中，發現問題及時溝通、阻止和處理，確保輸水管線運行安全。在工程調試階段，發現隧洞進出口回填灌漿位置和洞臉上方都出現了滲水的情況。經分析出現滲漏主要是因為回填混凝土的密實度差以及水洞身和鋼襯末端位置的密實度差，尤其是隧洞鋼襯拱頂位置的情況特別嚴重。考慮到本工程的實際情況，無法停水進行搶修，也不能在洞內進行注漿修復。研究決定，在供水壓力降低后，采用洞外注漿修復的方法對其進行處理。

4 隧洞的防滲加固施工

結合隧洞滲水的原因，考慮到不能停止供水，因此只好在鋼管回填混凝土外使用打水平孔的方式探明漏水的具體位置，然后再使用注漿的方式對漏水位置進行封堵。具體的施工加固方案如下：

4.1 鉆孔施工

首先使用小型鉆機安裝在隧道搭設平臺上，然后使用潛孔錘鉆進工藝鉆進直徑為91mm 的水平孔，并按照圖1布置鉆孔的位置。鉆孔的方向要和鋼管平行，并且在鉆進的過程中，要保證平臺的穩定性和牢固性，使鉆機動力頭、鉆具中心連線、鉆桿和鋼管保持平行，避免鉆到鋼管。內排的注漿鉆孔鉆到孔口大量漏水以后再鉆進1～2m 后即可終孔。在鉆孔漏水比較小的時候，需要繼續鉆進。所有的鉆孔都不能>20m。對大部分內排注漿孔進行注漿，并且取得良好的堵漏效果后才可以進行外排注漿孔施工，鉆入深度至巖層2m。

4.2 安裝注漿管

在內排注漿鉆孔鉆入到孔口并出現大量的漏水情況后，將直徑為89mm 注漿孔下入，并在管口安裝閘閥。在進行注漿之前，要先用注漿管輸入棉絮、碎毛毯等作為封堵材料，然后才可以進行注漿施工。

圖1 鉆孔布置圖

對于漏水較小的注漿孔，用直徑為20mm 的注漿管下入到注漿孔中，前后兩根注漿管保持2m 左右的距離，每一根管口都進行開牙，以便連接閘閥和注漿管。在進行注漿時，要順著較長的注漿管將水泥砂漿注入，并將另外一根作為補注漿管和排氣管。

對于不存在漏水情況的注漿孔，可以使用一根長度為1m的排氣管和一根直徑為20mm 的注漿管下入到孔底，封堵好孔口后注入砂漿，注漿壓力由小加大，最終控制在2.50MPa 直到排氣管中有純水泥砂漿流出后停止注漿，最后將安裝在管口的閘閥關閉。

完成外排注漿孔的施工后，使用一根長度為1m 的排氣管以及一根直徑為20mm 的注漿管下入到孔底，封堵好孔口后開始注漿，當有純水泥漿從排氣管流出后，將安裝在排氣管口的閘閥關閉，繼續進行注漿，直到砂漿從地面冒出或者注漿壓力在1.50MPa 以上后停止注漿。

在進行注漿施工時，先用棉絮將注漿管和孔壁之間的間隙塞緊，然后利用速凝水泥對孔口進行封堵。

4.3 注漿施工

本工程施工使用PO42.5R 普通硅酸鹽水泥和水玻璃作為注漿材料，在注漿時注意觀測引水管水的水質情況，當有出水帶水泥漿出現時，則使用水泥漿-水玻璃雙液進行注漿，水玻璃的濃度、摻入量要在經過地面試驗后要求注漿液在10s 以內終凝。當有雙液注漿漿液從引水管流出后，將閘閥關閉。當有漿液從其他位置流出后，要人工對其進行封閉，并持續雙液注漿直到此注漿管無法再進行注漿后停止注漿。

在大多數內排注漿孔注漿效果明顯，并且取得良好的堵漏效果后，即可開始外排注漿孔的施工。使用注漿的方式封閉隧道外圍，然后再在內排注漿孔施工時，將漏水點附近的2～3 個注漿孔探明，進行補注漿施工，盡可能避免管口漏水的情況出現。

4.4 輸水隧洞的防滲效果

在使用以上措施對輸水隧洞滲漏進行處理后，取得了良好的防滲效果。實測統計證明，處理后輸水隧洞的滲水量在0.01m3/s，有效解決了輸水隧洞滲漏的安全隱患，保證了輸水隧洞運行的安全性，取得了良好的經濟效益。

5 結語

綜上所述，在輸水隧洞防滲封堵灌漿工程中，需要從勘測、設計、施工、業主等機構方面來嚴格控制。主要需要做好以下幾個方面的工作:

第一，在進行勘測設計時，要求勘測單位提供詳細且準確的勘測報告，深入研究分析輸水隧洞的透水性，分析襯砌體的抗滲性，并選擇合理的防滲材料、襯砌材料以及合理的防滲施工方案，除了要保證設計方案的經濟性、合理性以外，還要保證方案的可靠性和安全性，在各個施工支洞布置檢查檢修孔，從而更加安全、方便地進行運行管理和維護管理。

第二，選擇有專業施工資質的單位進行施工，在施工的過程中，要積極引入現代化的施工設備和施工技術，施工前先制定詳細的工作質量專項施工方案，在審批合格后才可以開展施工。所有的工序都需要按照批準通過的施工方案開展施工，做好混凝土配合比的控制工作，并處理好施工縫。在進行洞室鉆孔灌漿時，孔向和孔深都要達到施工圖中的相關要求，記錄巖層巖性情況以及孔中其他的一些情況，以便在對灌漿資料進行研究時，可以對灌漿質量進行分析，并且了解各個巖層的可灌性，了解防滲體的具體效果。

第三，業主單位要嚴格按照工程設計要求將工作做好，不能為了節約投資，過于追求效益而輕視工程質量，或者隨意省去一些必須要做的項目。例如在進行全斷面襯砌段施工時，只是進行灌漿回填，而將部分固結灌漿取消。要提高工程質量的監控力度，選用信譽好、實力強的監理單位監督管理工程的開展和實施，將工程施工的安全性、工程施工質量、工程投資和工程工期控制好。只有認真做好上述工作，才可以將工程質量控制好，才可以保證工程施工質量達到預期的施工目標，從而保證建筑物的性能更加可靠、安全和完善。