水库输水隧洞施工突发涌水的预防及抢险案例分析

2016-09-05杨权

水利科学与寒区工程 2016年3期

关键词：隧洞灌浆水库

杨　权

(贵州水利实业有限公司,贵州贵阳 550002)

水库输水隧洞施工突发涌水的预防及抢险案例分析

杨权

(贵州水利实业有限公司,贵州贵阳 550002)

突发涌水是当前水库输水隧道施工中常见的问题，对后续施工有严重的影响。为了探究施工过程中突发涌水的施工现状，在该文中以贵定县四寨水库灌溉工程为例，结合实际情况，对突发涌水的预防和抢险措施进行分析。

水库输水；隧洞施工；突发涌水；预防措施

隧洞施工本身比较复杂，在后续干预过程中，必须从实际施工现状入手，掌握施工体系的具体要求，根据已有施工体系的形式，做好预防和抢险工作，避免对工程施工造成严重的影响。影响围岩施工质量的因素很多，为了降低其应用强度，必须对地下水位进行分析，掌握其深度。涌水是松散破碎的物质和高压水一起涌入洞内的现象，也是当前隧道施工常见的地质灾害，在具体施工过程中必须对其引起重视，做好预防和管理工作。

1　案例分析

贵定县四寨水库灌溉工程位于贵定县新铺乡境内，距贵定县城公路23km，县城内有黔桂、湘黔两条铁路通过，灌区内有贵定至光明、贵定至新巴两条公路贯通，有一条乡村公路至坝址。隧洞进口沿进坝公路布置，隧洞全长2335.96m，其中在出口段桩号2+050遇溶洞绕道开挖增长9.561m，支洞斜长125.1m，整个洞线分布有泥盆系上统尧梭组、二迭系下统梁山的砂页岩夹碳质灰岩，栖霞组(P1Q)含隧石结核灰岩、泥质页岩，中厚层白云岩、白云质灰岩及茅口组(P1M)中厚层灰岩，呈泥夹石，其中有地质不良段60m，局部地质不良段35m，有一条F6断层与洞轴线方向呈小角度斜交，有一条暗河平行于洞轴线且与洞轴线斜交45°下泄，且有落水洞沿断层方向呈串珠状。在副洞与主洞交叉口至出口段有负地形地貌。

2　工程施工涌水的严重性

在实践过程中必须对隧洞建设引起重视，掌握施工形式的重要性。以下将对隧道工程施工涌水的严重性进行分析。

2.1施工难度

四寨水库输水隧洞进口距出口临时公路较长，在施工现场布置时尽可能利用空间和平面位置，同时也考虑到施工必须的设施和条件，使人力、物力和机械效率能够充分发挥，为工程顺利完成奠定基础。在后续施工过程中，需要从整体布局入手，掌握隧洞施工具体发展要求，按照现有施工形式的变化趋势，对具体施工类型进行分析。如果出现严重的涌水现象，必然会增加后续危害性[1]。

2.2施工质量

随着我国水利工程数量的不断增加，在后续干预阶段必须落实有效的防护措施，根据隧洞具体施工机制的要求，对各个地层进行有效分析，避免出现渗水的情况。但是在具体施工过程中，地质情况容易受到多种因素的影响，严重影响施工质量。调水工程本身比较复杂，多个深度施工机制会对整体施工形式造成影响，因此在施工期间需要做好各方面的管理工作，避免对工程质量造成影响[2]。

3　输水隧洞施工突发涌水的预防措施分析

根据水库输水隧洞施工机制的特殊性，在后续施工过程中要从当前施工现状入手，结合工程发展现状做好后续预防工作，保证施工的有效性和完善性。以下将对水库输水隧洞施工突发涌水的预防措施进行分析。

3.1地质勘查工作

根据水库输水隧洞施工机制的要求，在后续施工过程中为了减少不良因素的影响，需要从具体勘察现状入手，结合各种勘查机制的具体化要求，将地质勘查工作落实到实处。工作人员要对地下工程的具体施工引起重视，尤其是在大的施工环节，要对工程地质和水文地质材料进行分析和判断，结合地质预报形式的具体化要求，确定有效的处理措施。先要做好基础性预报工作，根据地质素描和控制机制的要求，对地质条件有一定的了解，最终制定有效的施工计划，避免对施工进度造成影响。随着技术体系的不断发展，需要配合采用新型技术形式，包括钻孔和声波测试等，及时收集材料，为工程施工奠定基础。根据地质条件的要求，能为修改施工设计提供必要的依据，使其适应后续勘查工作的发展趋势。在具体勘查过程中，要对突发涌水的发生几率进行预测，利用水平钻孔超前灌浆,进行防渗堵漏和围岩加固处理[3]。

3.2合理布置洞线

由于洞线布置和后续防护形式之间存在必然的联系，在地质勘查和布置阶段，要根据工程施工机制的具体化要求，保证洞线布局的有效性。在后续布置阶段，要重视地质条件的选择，掌握具体设计原则，并从地质设计现状入手，对布局形式进行分析，避免出现涌水的现象。采用新型布局形式，能起到合理布线的作用。同时在后续布置阶段能避开2km左右的不良地质，进而能保证后续布局形式符合常规布局形式。无论是从防止涌水还是减少渗流方面，对洞线进行调整，必然会优于其他布局形式，突出布局结构的有效性和稳定性。

3.3做好排水设施建设

该工程位于山区，施工和生活用水来源由业主负责从河道抽取，为满足各施工场地用水累计埋设了输水管道6400m，在每个工作面都修建了容量为20m3的高压水池。在隧道后续布局过程中，针对结构型式和洞口设计条件的特殊性，必须对设备选型和控制机制进行有效的分析，以技术标准为核心，对排水设施进行优化建设。道路工程的排水设施涉及到涌水和渗流等问题，需要通过排水设施将污水排出洞外，保证挖掘工作的顺利进行。具体掘进技术流程如图1所示。

图1　掘进技术应用流程分析

在具体施工过程中，由于渗水的存在，会不断增加施工期间排水的难度。所以在后续利用过程中要根据深度规划形式的结构，在短时间内确定排水系统，必要时留出适当的余地，做好整个排水系统的资源配置工作，满足设计需求。

针对该工程进口、出口的地貌情况，隧洞均不能直接挂口进洞，对洞口位置进行了拉槽，让洞顶有足够的稳定厚度后方能进行隧洞开挖。明槽开挖采用浅孔爆破的方式：首先对洞口底板高程中心位置及洞顶高程进行测量放样，计算洞顶稳定厚度，按设计施工图的开挖边坡确定开挖边线后，采用浅孔梯段爆破。

3.4涌水封堵处理

根据水库施工现状的特殊性，在隧洞整体施工阶段需要考虑到处理形式的要求，对布局形式进行全面的分析，做好预防处理工作。同时在施工阶段要及时封堵通道，形成帷幕，避免在施工期间出现不良现象。如果在施工过程中出现涌水的情况，则需要及时采用灌浆处理措施。隧洞施工处理对整体施工机制有一定的影响，要做好探洞处理工作，避免岩溶出现涌水的情况。为了提升围岩强度，工作人员必须掌握加固处理形式，隧洞超前灌浆的时间和隧洞开挖时间基本相当。如果不采用超前灌浆,隧洞则需衬砌3m厚,必然会增加施工成本。为了保证整体施工安全，要及时对设备、施工工艺和工期进行评估，同时考虑到突发灾难的特殊性，保证投资估算的有效性[4]。

3.5灌浆处理措施

在对水库输水隧洞施工进行处理的过程中，必须考虑到突发情况，做好工程施工处理机制。由于水库施工的干扰性因素比较多，需要及时对洞口进行灌浆处理，为了防止出现泄漏或者其他

不良反应，在施工期间必须找到安全隐患因素，为了避免出现塌方或者涌水量过多的现象，可以采用高压喷射的形式，对两侧工程进行有效的处理，为了避免断层出现破碎的情况，要形成灌浆孔，提升围岩强度，保证钻孔比例的合理性。

3.6做好安全防护

首先要加强安全防护工作，在工程施工区域内设置各种警示、提示、信号，如：标准的道路信号、报警信号、危险信号、控制信号、安全信号及指示信号等。并指派专人随时检查维护使其处于正常状态。在施工危险地段，设立明显的安全警示标志,设置防护栏、安全网等可靠的安全配置，并配备专职安全员坐阵指挥，当危险排除后才能解除。其次是现场的消防安全工作，在施工场内生活区、物资材料存入区，有关施工设备及停放区等腰三角形配备足够数量的消防和灭火设备器材，并配备相应的消防队员组建消防队，不定期进行消防知识教育和训练，随时对消防设备、器材检查保养，使之处于良好待命状态。