斜井涌水治理方案061021.docx

小河至安康高速公路N11标3#通风斜井涌水综合治理建议方案中铁隧道股份有限公司小康高速公路N11合同段项目经理部二00六年十月二十二日一、工程概况3#斜井与F49断层的衍生断层FB1平行，已在其中穿行施工214米，本段围岩破碎，节理裂隙极其发育，有良好渗水通道。斜井与麻坪河平面距离仅50米左右，洞口标高仅高出河床3.5米，井身大部分低于河道。麻坪河水在河坝街一段隐伏地下，仅在多雨季节可见地表水。本地区地处南秦岭山区气候湿润多雨，在底于河床水位80米范围施工，不但出现大量的裂隙水，而且在多雨季节,麻坪河河水沿贯通裂隙涌入隧道。随着斜井的不断施工，会因汇水面积增大，水压增大，大量的裂隙水和河水聚集，而导致施工难以进行，易引发淹井事故和隧道坍方，给正常施工及日后的运营排水带来极大的隐患。二、2006年9月27日涌水情况分析3#斜井自进洞以来,一直处于FB1断层破碎带上，岩体破碎，裂隙发育，地质情况复杂，围岩自稳能力差。施工过程中，先后在k0+023底部、k0+037左侧拱顶及拱腰、k0+065右侧拱脚、k0+090右侧拱脚等多处发生涌水，此几处涌水均水质清彻，判断为山体裂隙水和隧道右侧麻坪河潜伏的地下水。项目部按照管理处批复的方案对以是几个涌水点，进行了注浆止水，除k0+090部位还有少量出水外,其余部位的注浆堵水取得了较好的效果。由于近日来阴雨天气，特别是从9月26日晚开始持续降雨，至9月27日上午7时30分，3#斜井涌水量开始逐渐变大，至9时许,麻坪河上游水头已进入河坝街段干涸河床。隧道内出水点逐渐增加，涌水量逐渐增大。水量较大的出水点主要有以下几处：（1）k0+090~+110段右侧拱脚有多处涌水点，水质浑浊，涌水量极大，此段涌水总量近100m3/小时；（2）3#斜井k0+040左侧边墙1处，水质清澈，无水压，水量较小；（3）3#斜井k0+037左侧边墙1处，水质清澈，水压较大，出水量较大；（4）掌子面上有三处喷射状涌水，水质浑浊。经测算，总涌水量为近200m3/小时。通过现场观察,涌水量随降雨量和河床水位变化明显，可判定隧道涌水为大气降水补给地下水。其中左侧的出水点水质清澈，应为降雨后山体的裂隙水。k0+090~+110段右侧拱脚和掌子面的涌水水质浑浊含泥，应是隧道右侧麻坪河水涌入隧道。三、综合治理建议方案我项目部建议本着以堵为主，堵排结合的原则，对隧道已开挖部分出水严重处进行周边径向注浆堵水、限量排放，增加结构的承压能力。同时对麻坪河河床进行注浆铺砌处理，阻断河水下渗的同时,封闭断层围岩裂隙。确保施工及运营安全。1、堵对隧道明显渗漏水部位进行周边环向注浆，封闭围岩裂隙。注浆采用Φ50mm热扎无缝钢管，壁厚5mm，长度3m/根。注浆管布置详见下图：径向注浆孔布置示意图注浆参数如下：注浆孔浆液扩散半径2m，环向间距1.5m，纵向间距2m，孔深3m。注浆材料：42.5R普通硅酸盐水泥，水玻璃浓度35Be’，模数2.4，水泥浆与水玻璃浆体积比为1：0.4～1：0.6。注浆压力4～6MPa。2、控制涌水源头，切断地下水补给通道。（1）在麻坪河上游距1#竖井500米，下游距3#斜井500米处各采用深孔全长注浆设置一道地下止水墙，减少麻坪河上下游地表水沿断层裂隙补给地下水。具体位置根据麻坪河与F49、F50断层关系确定。拟采用地质钻机成孔，后退式、间隔注浆，避免浆液串孔。A．注浆孔浆液扩散半径2m，间距1.5m梅花状布置，孔深30~50m。注浆宽度不小于河道宽度，面积根据河道与断层关系确定。B．注浆材料：42.5R普通硅酸盐水泥，水玻璃浓度35Be’，模数2.4，水泥浆与水玻璃浆体积比为1：0.4～1：0.6。C．注浆压力4～6MPa。（2）整治麻坪河河道，减少地表水下渗补给地下水。A．对河床进行注浆，胶结河底沙层、卵石层，减小其孔隙率，减少地表水下渗。注浆孔浆液扩散半径2m，间距1.0m梅花状布置，孔深3~5m。注浆材料：42.5R普通硅酸盐水泥，水玻璃浓度35Be’，模数2.4，水泥浆与水玻璃浆体积比为1：0.4～1：0.6。B．对两地下止水墙间河床采用浇筑30cm混凝土的方法进行封闭，同时采用浆砌片石加固两侧河堤。使麻坪河水沿既有河道顺利下流。