岳岭输水隧洞防渗封堵灌浆施工技术

□叶陈辉（漳州开发区招商水务有限公司）

1 项目介绍

岳岭输水隧洞位于龙海市紫云山下，进口位于龙海市榜山镇柯坑村的东侧，出口位于龙海市海澄镇丹坑村的南侧。主洞长为3165.15m，支洞长240m。最终衬砌完成后为2.20m×2.20m城门型及内径1.80m 的圆形过水断面，隧洞进出洞口采用DN1600 钢管衬砌，钢管衬砌长度分别为64m 和23m。隧洞进口中心高程6m，隧洞出口中心高程5m。

隧洞进出口在调试阶段发现洞脸上方及回填灌浆部位渗水的情况。根据判断，漏水点为钢衬末端和洞身的衔接处即钢制止水带位置回填不密实及回填混凝土不密实，特别是隧洞钢衬拱顶部分，从而造成漏水。由于使用需要，不能停水抢修，无法从洞内注浆修复，故在降低供水压力后，从洞外注浆修复处理。

2 工程地质情况

隧洞进口处上覆盖厚度0～24.50m，其中岩石有效厚度0～10m。根据钻探揭示：进口处岩土层上部为厚10.50～12.00m坡残积堆积含碎石黏土、砂质粘性土；下部为全风化黑云母花岗岩，厚约10.00m，为强风化黑云母花岗岩，厚约11～13.50m；弱风化岩石出露的高程为-15～5m。隧洞进口段水平距离30～44m隧洞围岩为残积砂质粘性。出口处自上而下岩土层依次为：坡残积砂质粘性土，厚1.50～3m；全风化黑云母花岗岩，厚3～6.70m，强风化二长花岗岩，厚1～4.50m；底部为弱风化黑云母花岗岩，裂隙发育。

3 隧洞防渗封堵问题的提出

本工程自通水以来，连续安全运行了490d，水利工程投入运行后，在管线日常巡视检查中，发现问题及时沟通、阻止和处理，确保输水管线运行安全。在工程调试阶段，发现隧洞进出口回填灌浆位置和洞脸上方都出现了渗水的情况。经分析出现渗漏主要是因为回填混凝土的密实度差以及水洞身和钢衬末端位置的密实度差，尤其是隧洞钢衬拱顶位置的情况特别严重。考虑到本工程的实际情况，无法停水进行抢修，也不能在洞内进行注浆修复。研究决定，在供水压力降低后，采用洞外注浆修复的方法对其进行处理。

4 隧洞的防渗加固施工

结合隧洞渗水的原因，考虑到不能停止供水，因此只好在钢管回填混凝土外使用打水平孔的方式探明漏水的具体位置，然后再使用注浆的方式对漏水位置进行封堵。具体的施工加固方案如下：

4.1 钻孔施工

首先使用小型钻机安装在隧道搭设平台上，然后使用潜孔锤钻进工艺钻进直径为91mm 的水平孔，并按照图1布置钻孔的位置。钻孔的方向要和钢管平行，并且在钻进的过程中，要保证平台的稳定性和牢固性，使钻机动力头、钻具中心连线、钻杆和钢管保持平行，避免钻到钢管。内排的注浆钻孔钻到孔口大量漏水以后再钻进1～2m 后即可终孔。在钻孔漏水比较小的时候，需要继续钻进。所有的钻孔都不能>20m。对大部分内排注浆孔进行注浆，并且取得良好的堵漏效果后才可以进行外排注浆孔施工，钻入深度至岩层2m。

4.2 安装注浆管

在内排注浆钻孔钻入到孔口并出现大量的漏水情况后，将直径为89mm 注浆孔下入，并在管口安装闸阀。在进行注浆之前，要先用注浆管输入棉絮、碎毛毯等作为封堵材料，然后才可以进行注浆施工。

图1 钻孔布置图

对于漏水较小的注浆孔，用直径为20mm 的注浆管下入到注浆孔中，前后两根注浆管保持2m 左右的距离，每一根管口都进行开牙，以便连接闸阀和注浆管。在进行注浆时，要顺着较长的注浆管将水泥砂浆注入，并将另外一根作为补注浆管和排气管。

对于不存在漏水情况的注浆孔，可以使用一根长度为1m的排气管和一根直径为20mm 的注浆管下入到孔底，封堵好孔口后注入砂浆，注浆压力由小加大，最终控制在2.50MPa 直到排气管中有纯水泥砂浆流出后停止注浆，最后将安装在管口的闸阀关闭。

完成外排注浆孔的施工后，使用一根长度为1m 的排气管以及一根直径为20mm 的注浆管下入到孔底，封堵好孔口后开始注浆，当有纯水泥浆从排气管流出后，将安装在排气管口的闸阀关闭，继续进行注浆，直到砂浆从地面冒出或者注浆压力在1.50MPa 以上后停止注浆。

在进行注浆施工时，先用棉絮将注浆管和孔壁之间的间隙塞紧，然后利用速凝水泥对孔口进行封堵。

4.3 注浆施工

本工程施工使用PO42.5R 普通硅酸盐水泥和水玻璃作为注浆材料，在注浆时注意观测引水管水的水质情况，当有出水带水泥浆出现时，则使用水泥浆-水玻璃双液进行注浆，水玻璃的浓度、掺入量要在经过地面试验后要求注浆液在10s 以内终凝。当有双液注浆浆液从引水管流出后，将闸阀关闭。当有浆液从其他位置流出后，要人工对其进行封闭，并持续双液注浆直到此注浆管无法再进行注浆后停止注浆。

在大多数内排注浆孔注浆效果明显，并且取得良好的堵漏效果后，即可开始外排注浆孔的施工。使用注浆的方式封闭隧道外围，然后再在内排注浆孔施工时，将漏水点附近的2～3 个注浆孔探明，进行补注浆施工，尽可能避免管口漏水的情况出现。

4.4 输水隧洞的防渗效果

在使用以上措施对输水隧洞渗漏进行处理后，取得了良好的防渗效果。实测统计证明，处理后输水隧洞的渗水量在0.01m3/s，有效解决了输水隧洞渗漏的安全隐患，保证了输水隧洞运行的安全性，取得了良好的经济效益。

5 结语

综上所述，在输水隧洞防渗封堵灌浆工程中，需要从勘测、设计、施工、业主等机构方面来严格控制。主要需要做好以下几个方面的工作:

第一，在进行勘测设计时，要求勘测单位提供详细且准确的勘测报告，深入研究分析输水隧洞的透水性，分析衬砌体的抗渗性，并选择合理的防渗材料、衬砌材料以及合理的防渗施工方案，除了要保证设计方案的经济性、合理性以外，还要保证方案的可靠性和安全性，在各个施工支洞布置检查检修孔，从而更加安全、方便地进行运行管理和维护管理。

第二，选择有专业施工资质的单位进行施工，在施工的过程中，要积极引入现代化的施工设备和施工技术，施工前先制定详细的工作质量专项施工方案，在审批合格后才可以开展施工。所有的工序都需要按照批准通过的施工方案开展施工，做好混凝土配合比的控制工作，并处理好施工缝。在进行洞室钻孔灌浆时，孔向和孔深都要达到施工图中的相关要求，记录岩层岩性情况以及孔中其他的一些情况，以便在对灌浆资料进行研究时，可以对灌浆质量进行分析，并且了解各个岩层的可灌性，了解防渗体的具体效果。

第三，业主单位要严格按照工程设计要求将工作做好，不能为了节约投资，过于追求效益而轻视工程质量，或者随意省去一些必须要做的项目。例如在进行全断面衬砌段施工时，只是进行灌浆回填，而将部分固结灌浆取消。要提高工程质量的监控力度，选用信誉好、实力强的监理单位监督管理工程的开展和实施，将工程施工的安全性、工程施工质量、工程投资和工程工期控制好。只有认真做好上述工作，才可以将工程质量控制好，才可以保证工程施工质量达到预期的施工目标，从而保证建筑物的性能更加可靠、安全和完善。