浅析复杂地质条件下隧洞渗水处理施工技术

孙冰

浅析复杂地质条件下隧洞渗水处理施工技术

孙冰

（中国水利水电第六工程局有限公司 辽宁丹东 118003）

隧洞围岩渗水主要是基岩裂隙水和断裂构造水，施工中在围岩渗水的部位大多采取“以排为主，防、排、截、堵塞相结合”的综合处理方法。本文结合某水电站在隧洞锚喷支护和混凝土衬砌间布置PE防水板、纵环软式排水管与衬砌施工缝布置的651型止水带和底部布置的PVC泄水孔组成综合排水系统的成功案例，介绍隧洞渗水的另一种处理方法，为以后类似工程施工提供借鉴。

隧洞；渗水；排水孔；PE防水板；软式透水管

1 工程概况

某水电站是“一库四级”水电开发方案的最后一级，工程由首部枢纽、引水系统、厂房枢纽组成，工程总装机容量240MW。

引水隧洞全长约22.377km，隧洞进口底板高程2361.0m，调压井中心底板高程2311.0m，纵坡降2.24‰。引水隧洞沿线山体雄厚，发育有简历沟、绕拉沟、东方红沟、大水沟、大雪沟等冲沟；穿越地层为厚～巨厚层变粒岩、中～薄层二云英片岩、二云片岩及大理岩、石英岩等；沿线地层挤压褶皱强烈，断裂构造发育，主要有燕窝沟断层、大桑断层、水子断层共三条区域性断层通过，地质条件极其复杂，洞内渗水、涌水严重。

2 隧洞围岩渗水的形成和影响

在地下工程中，围岩渗水的类型主要表现为基岩裂隙水和断裂构造水。在地下水丰富，渗漏集中甚至出现涌水的地段，地下水会严重影响隧洞围岩的稳定、施工进度以及施工人员、设备的安全等；在普通渗漏的地段，由于顶拱岩壁上有渗水，在隧洞初期锚喷支护中很容易使喷射的混凝土与岩石粘结不牢固，并会增加回弹量，使岩石和混凝土之间形成空层，在水压力和自重的双重作用下导致混凝土产生裂缝，甚至会造成混凝土成片或成块的脱落。

在混凝土衬砌过程中，由于水的渗漏，会严重影响混凝土的浇筑质量，使混凝土更容易产生裂缝。因此在隧洞渗漏地段，必须在采取有效的堵水、排水措施后，才再进行混凝土锚喷支护和衬砌施工，以保证混凝土的浇筑质量。

3 隧洞围岩渗水处理方案

3.1 锚喷支护前渗水处理

在围岩锚喷支护前采用引、堵相结合的办法进行围岩渗水的处理，具体方法如下：

在渗漏的地方，根据渗水量大小布置一定数量的排水孔，孔深取3m左右，孔径取50mm左右，然后用直径30～50mm的PVC管插入排水孔，排水管与岩壁之间的空隙采用加入速凝剂的水泥砂浆进行封堵，然后将排水管沿着顶拱引入两侧排水沟，根据水量选择合适的水泵将水集中排出洞外，待岩面基本上没有渗漏水时即可进行喷混凝土施工。在岩石极其破碎出现涌水的地方，采用超前小导管注浆进行封堵岩石裂缝，不仅可以堵水还可以起到加固围岩的作用。

3.2 混凝土衬砌前渗水处理

在混凝土衬砌时，为保证混凝土的浇筑质量，将渗水及时永久的排出，采取铺设一层PE防水板和纵环向软式透水管进行排水的施工方法，取得了良好的效果。

具体的施工方法和施工程序如下：

首先在已喷好的混凝土上安装准50环向、纵向软式透水管，间排距2m×2m。环向管与纵向管相交处采用四通管连接，环向透水管和底部PVC泄水管连接，形成综合排水系统。环向软式透水管一般都布置在集中水流位置，在小股水流处布置1根即可满足要求，大股水流部位并排布置3根，沿着隧洞顶拱和侧墙一直安装到距底板20cm左右高程处，通过在软管两侧打入的M8膨胀螺栓和对拉12#铁丝进行固定，末端与纵向软管或PVC泄水管进行连接，将集中水排出。

泄水管采用直径准50的PVC管，沿边墙每隔10m设置一个，尽量布置在环向软管出口处，便于及时迅速的排出渗水，环向软式透水管在渗水比较密集、严重的部位可加密进行布置。环向管、纵向管与泄水管交接处采用三通管进行连接。

以上三管安装完毕后，沿整个环向断面和混凝土衬砌长度上布置一层PE防水板，防水板直接用钉子钉入已喷的混凝土中，在钉子处加补一小块防水板，以防衬砌时地下水的侵入，凡在衬砌施工缝处均设置651型止水带止水。

渗水处理具体布置见图1～2。

图1 隧洞衬砌渗水处理剖面图

图2 软式透水管平面布置示意图

4 结束语

该水电站引水隧洞在锚喷支护和混凝土衬砌时，所采取的打排孔、超前小导管、PE防水板和纵环向软式透水管等综合防排水处理方法取得了很好的效果，及时有效地将围岩渗水集中引出，加快了施工进度，保证了隧洞锚喷支护和衬砌混凝土的施工质量，有效地防止了由于水压力引起的混凝土裂缝的产生，以及岩石的掉落，值得类似工程的借鉴和参考。

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1004-7344（2016）31-0172-01

2016-10-13