特种技术在锦屏辅助洞高压突涌水治理工程中的应用

特种技术在锦屏辅助洞高压突涌水治理工程中的应用摘要：通过锦屏辅助洞工程高压突涌水治理的实践分析，介绍了特种技术在隧道高压突涌水治理的主要经验，对类似隧道涌水治理具有一定借鉴意义。

关键词：特种技术；锦屏辅助洞；涌水治理；应用
1 工程概述
锦屏水电枢纽辅助洞工程是国家西部大开发和“西电东送”的重要电源点锦屏梯级水电站前期工程的关键施工项目，集交通、科研、试验等多种功能于一身。

辅助洞由A、B两孔单车道隧洞组成，采用城门洞形断面，水平中心距约35m。

A线辅助洞长17485.07m，成洞断面为5.5m×4.5m；B线辅助洞长17504.245m，成洞断面6.0m×5.0m。

该辅助洞工程具有特长（长达17.5km，独头掘进9.5公里）、埋深大（达2400米）、水压高（达10Mpa）的特点，主要工程地质问题包括岩溶水文地质、断层破碎带、高地应力与岩爆、负地温和有害气体（H2S）等。

尤以高压地下水问题最为突出，涌水点具有“高水压、大流量、强交替、突发性”的特点，是对施工单位技术、经济实力和管理水平的综合考验。

自2005年1月8日B洞掘进掌子面突发高压涌水后，锦屏辅助洞东端土建工程在掘进过程中又陆续出现了几次高压涌水，并且具有流量大、流速快、压力大的特点。

我们根据以往的施工经验和前阶段
对辅助洞特大涌水的处理总结和摸索了应对高压涌水的初步经验，现介绍如下。

2施工方案
根据工程的要求，高压涌水封堵分为两种情况：①根据超前预报的结果判定掌子面前方有高压涌水而进行超前封堵；②通过开挖已揭露出的涌水而采取的局部封堵和大通道涌水的封堵。

2.1超前灌浆
2.1.1布孔
根据辅助洞的地质特点，涌水裂隙以溶蚀管道为主，涌水具突发性，管道周围岩石新鲜，如钻孔不能穿过裂隙，则基本没有涌水。

因此超前预注浆布孔必须在探明裂隙发育情况后，沿裂隙布孔才能对涌水形成有效灌浆封堵，一般勘探孔和超前孔孔深为20～25m，预留岩盘厚度为5～7m。

2.1.2孔口管镶铸
在超前预注浆和掌子面后方渗漏水封堵施工中，仰孔及有涌水的灌浆孔孔口管采用不同的镶铸方式。

2.1.2.1模袋镶铸法
镶管采用模袋法，管材应采用厚壁地质管，根据出水的压力和涌
水量来确定模袋捆绑长度，先将模袋加工成桶形捆绑于孔品管外面，送入孔内，用自制手压泵将水灰比为0.5:1的水泥－水玻璃浆液或纯水泥浆压入，当吸浆量逐渐减小且压浆较困难时方可结束，待凝24小时后，完成孔口管镶铸。

2.1.3高压止水塞下设
高压止水塞在锦屏漏水封堵工程中有两种应用方式：一是用来封堵有大涌水灌浆孔，使该孔具备灌浆条件；二是在超前预注浆钻孔时，为了防止高压大涌水突然喷出，而事先下设的灌浆塞，钻孔时可通过灌浆塞中孔钻进，当有水突然涌出时，可将水封闭于孔内，并可立即转入灌浆程序。

该工艺可实现快速施工。

2.1.4钻机的固定
由于高压涌水的作用，在Φ76mm孔内2MPa的涌水形成的推力为907kg，在钻孔过程中如突遇高压涌水，钻机不能稳定。

为预防钻机后退而造成事故，在钻孔前采用锚杆和钢丝绳固定钻机的方法，保证钻机稳定。

2.1.5钻孔
钻孔设备采用CM-351型中风压履带式钻机，此种钻机以风为动力，在有涌水情况下不怕水冲，效率较高，比较适合于此情况下的钻孔要求。

2.1.5.1钻孔记录
钻孔过程中，随时关注钻孔的情况，当钻孔出水时应及时观察钻具的掉钻情况、出水颜色、出水孔深作出详细记录，以便分析；不出水钻孔则直至终孔孔深。

2.1.5.2钻进过程中防止高压水突出伤人的预防措施
2.2.2.1模袋技术
模袋灌浆的关键是压力和灌浆速率的控制，现场应根据溶洞的大小选择灌浆模袋，并试验适宜的灌浆压力和灌浆速率。

2.2.2.2模袋封堵
一般揭漏出的涌水，出水部位口径较大，出水的流量较大，压力降低，通常先在出水部位周围用锚杆镶铸，以便固定通过捆绑模袋的铁管（Φ40～50cm），防止被水冲走，然后把模袋捆绑在铁管上，用手压泵向模袋注浆，直至模袋完全膨胀且达到压力并出现压浆困难时方可结束。

为了使周围的孔壁受力均匀，可用一圆柱形铁皮嵌入到出水部位，然后再用模袋充浆后封住铁皮内部，这样效果会更好。

2.2.2.3混凝土浇筑
等模袋把出水部位封堵成功后，其出水部位周围由于水压力的存在，洞壁并不安全，可采用钢筋混凝土浇筑，首先要清基，把周围破
碎岩石清理干净，漏出新鲜完整的岩石后再浇筑，浇筑的厚度要超过1m，一是保护洞壁的安全；二是为下一步的灌浆封堵预留保护厚度。

2.2.2.4灌浆封堵
为了排除水压力对洞壁形成的隐患，对出水部位周围进行灌浆，一是起到对洞壁的加固作用；二是把水赶到离洞壁较远的部位，不会对洞壁造成安全威胁。

灌浆方法及工艺与超前灌浆采用的方法类似。

3 结论
通过上述对锦屏辅助洞东端土建工程高压突涌水的治理，特种技术注浆在隧洞突涌水的治理是行之有效的，对其他类似工程具有一定的借鉴意义。

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