向家壩對外交通隧道滲水處理措施
吳家鵬
（武警交通五支隊四川省向家壩水電站項目部 宜賓縣 644000）
一、工程概況：
向家壩水電站位于金沙江下游，是金沙江梯級開發的最后一級電站。壩址位于向家壩峽谷出口處，左岸為四川省宜賓縣安邊鎮，右岸為云南省水富縣。電站設計正常蓄水位 380.00m ，最大壩高 162m ，總裝機容量6000MW。
向家壩水電站左岸對外交通公路路線全長 9486.03m ,由明線段和三條隧道組成。江坳口隧道（K6+460～K9+484）是第三條隧道，進口位于水淋巖下游側，出口位于柏溪縣江坳口，高程在 330m ～ 360m 之間。
二、工程問題：
對外交通公路③交通隧道（江坳口隧道）段K6+636～K6+643段襯砌混凝土在2007年12月施工完后，從2008年3月開始在拱頂附近發現有嚴重滲水現象。
三、隧道原防排水設計情況：
隧道內防排水原設計采取“以排為主，防、排、截、堵塞”綜合治理的原則，洞內行車道兩側設排水溝，在初期支護和二次襯砌間鋪設防水板、盲溝，與二次襯砌施工縫止水帶及側墻底部泄水孔組成綜合排水系統，將圍巖裂隙水引至排水溝，水溝部位每間隔 20m 設一個φ 10cm 泄水孔，洞內排水溝水采取自流方式排出洞外，再經路基邊溝及涵洞排至天然溝渠。
四、隧道滲水問題原因分析：
1、地質原因：
對外交通公路③交通隧道樁號K6+630～K6+640段圍巖為侏羅系砂溪廟組的紫紅色粉砂質泥巖，巖層平緩產狀00 ～100 /SE∠50 ～100 ，少數層面有破碎夾泥。優勢節理有2組，分別為NEE和NNE向，其中NEE組更為發育，局部密集成帶，裂隙基本都卸荷張開，寬度10 ～ 30cm ，充填巖塊巖屑和黃泥。局部有滲水甚至流泥現象。NNE組節理多數也呈張開狀，有夾泥。
樁號K6+640～K6+660段圍巖為泥夾塊石、碎石，結構松散，普遍滲水，左側有流水。K6+630～K6+660段圍巖屬Ⅳ～Ⅴ類。
2、施工原因：
K6+636.700～K6+648.400段在開挖卸荷后穩定性差，曾發生坍塌，塌方高度5 ～ 6m 。頂拱上側坍塌嚴重，施工處理難度大，拱架安裝不到位，并產生偏移，導致一襯局部侵占了一部分二襯空間，在進行該段防排水施工時為了使二襯混凝土與一襯噴混凝土膠結，取消了該段的EVA防水板，并在有原排水孔的位置設置Φ60鋼花管，花管孔緊貼一襯混凝土壁面設置，鑿孔孔徑 25mm 、@ 100mm ，鋼花管按隧道斷面居中置放，位置不夠部位刻槽嵌入一襯混凝土內，為防止混凝土漿進入花管孔，在其一襯混凝土壁面外包一層透水無紡布，底部孔置于排水邊溝內。施工后的排水措施不能有效解決該段隧道滲水量大的問題。
五、隧道滲水處理措施
針對隧道二襯施工完后在K6+636～K6+643段間仍有滲水嚴重的現象，在k6+630～k6+660段采取鉆孔灌漿和增加排水孔的措施進行防滲處理。
六、隧道滲水處理主要工程量：
隧道防滲處理主要工程量如下：
固結灌漿:16排×7個/排× 6m /個= 672m ；
排水孔: 洞周混凝土該槽(長 18500mm ×寬 100mm ×深 60mm )×16排= 1.8m3 ；排水孔：16排×8個/排× 8m /個= 1024m ； 50mm 塑料排水盲管16排×8個/排× 7.5m /個= 960m ；50mmPVC管16排×8個/排× 0.5m /個= 64m ； 5mm 厚D100mmPVC管16排× 18.5 m /排= 296m ；。
七、施工工期：根據實際情況，工期需50天。
八、施工準備工作：
施工用電從隧道洞口變壓器接入并自備25Kw發電機一臺，照明借用隧道燈光，施工用水從江坳口用水車拉運自來水。
施工設備名稱、型號及規格、單位、數量如下：
電動空壓機為LLL-10/7型75kw空氣壓縮機1臺, 4kw擠壓式注漿泵jzb-2型1臺,潛孔鉆機ZQ100E-60型1臺（耗氣量 12m3 /min） ，交流電焊機 BX6-169型1臺,高速攪拌機 GJ-400型1臺。
施工前每隔 5m 各布置一個拱頂下沉點和兩條水平收斂量測測線。測點布置見下圖。
九、隧道滲水處理施工方案：
1、施工程序
沿洞中心縱軸線 8m 為一個循環。施工第一個沿洞縱軸線 8m 范圍內的Ⅰ序（ 2m 段）鉆孔灌漿→施工第一個沿洞軸線 4m 范圍內Ⅱ序（ 4m 段）鉆孔灌漿→施工沿洞軸線第一個 2m 范圍內直徑D76排水孔施工→進行下一單元循環施工。
施工中保證各循環中作業步距不變進行循環施工。
例：先施工K6+630～K6+638段Ⅰ序（ 2m 段）鉆孔灌漿→施工K6+630～K6+634段Ⅱ序（ 4m 段）鉆孔灌漿→施工K6+630～K6+632直徑D76排水孔施工→進行下一單元循環施工。
2、施工范圍:洞縱軸線方向樁號范圍為K6+630～K+660;垂直方向從交通洞底板中心線高程 3m 開始,沿交通洞邊墻和頂拱布置灌漿孔。
3、灌漿孔鉆孔
灌漿孔距與排距為 2m × 2m ，孔深入巖 6m ，段長分為二段，第一段 2m ，第二段 4m ；鉆孔直徑為D 56mm 。每排7個孔。
①鉆孔要求干鉆，禁止開水鉆，以確保施工不至于惡化隧道巖體的工程地質條件和保證孔壁的粘結性能。鉆孔先中間后兩側，孔位按正方形布置，從上而下兩邊對稱進行。
②鉆進過程中應對每個孔的地層變化，鉆進狀態（鉆壓、鉆速），地下水及一些特殊情況作現場記錄，如遇地層松散，破碎時，加密分段固結灌漿，待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進。
③鉆孔的精度應滿足以下要求：
a. 鉆孔的孔徑不小于設計要求；
b. 鉆孔在任何一個方向上的入口誤差不得大于2°;
c. 鉆孔在鉆進長度方向上的孔斜偏差不大于孔深的2%，;
d.鉆孔水平方向的誤差不應大于 50mm ，垂直方向的誤差不應大于 100mm
④。采用潛孔沖擊鉆或旋轉鉆鉆進，同時須備帶套管
⑤鉆孔時應注意以下幾個方面問題，一是鉆空人員均站在搭建的鋼管架平臺上進行高空作業，安全第一，施工人員必須系好安全帶，防止掉渣砸傷過往車輛幾行人；二是鉆孔有可能鉆在二襯鋼筋上，此時應移孔位，不能破壞二襯鋼筋為原則。
4、灌漿施工
（1）灌漿材料：
固結灌漿材料采用普通，所用水泥標號為 P.0.42.5 ，灌漿用水泥應保持新鮮，受潮結塊者不得使用，水泥從出廠到使用時間不得超過2個月，灌漿材料在制漿時必須稱量，其誤差不大于5%。灌漿用水應符合拌制水工要求。
灌漿過程遇有特殊情況可選用下列外加劑：
①速凝劑：水玻璃、氯化鈣、三乙醇胺等；
②減水劑：葦漿廢液，鉻木素等；
③穩定劑：膨潤土及其它高塑性粘土等。
外加劑與水的配合比例，根據現場的實際情況通過試驗確定。所有外加劑凡溶于水者，均應以水溶液狀態加入。
（2） 灌漿方法：實行分段灌漿，第一段段長 2m ，第二段 4m ,自上而下灌漿。采用孔口封閉、孔內循環灌漿方法，整個灌漿過程采用手工記錄；灌漿泵采用jzb-2灌漿泵，孔口利用機械栓塞加壓封孔。
（3） 灌漿壓力：分段灌漿壓力為：第一段0.10MPa，第二段根據鉆孔地質情況不小于0.10MPa，不超過0.5Mpa，施工時根據收斂觀測和拱頂下沉量測數據，調整相應的灌漿壓力。
（4）漿液濃度原則上按2:1、1:1、0.8:1、0.5:1的濃度控制，視灌漿的吃漿量情況，現場調整配置。對塌方形成的空腔部位可采用0.5:1的水泥濃漿或0.5:1:1水泥砂漿回填灌注。
(5)鉆一孔,灌一孔。做好灌漿記錄。
（6）特殊情況處理：
①灌漿過程發生冒漿、漏漿時，應根據具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、間歇灌漿等方法處理。
②灌漿過程發生串漿時，若串漿孔具備灌漿條件，則同時進行灌漿（灌漿采用一泵一孔灌注）；否則將串漿孔孔口用灌漿塞塞住，待灌漿結束后，串漿孔再繼續鉆進和灌漿。
③灌漿工作必須連續進行，若因故中斷，按照下述原則進行處理：
盡可能縮短中斷時間，及早恢復灌漿；中斷時間超過30min，立即進行重新鉆孔，而后恢復灌漿；
④在孔口有涌水的灌漿孔段，在灌漿前應測記涌水壓力和涌水量，根據涌水情況采取下列措施：
自上而下分段灌漿；灌漿結束采取屏漿措施，屏漿時間不少于1h；閉漿待凝時間不少于48h；必要時在漿液中摻加適量速凝劑。
⑤大量耗漿孔段的處理；
遇有大量耗漿孔段時，首先應降低灌漿壓力，減少并限制其注入率，并視耗漿量情況，采用漿液中摻速凝劑，待該段耗灰量超過2t/段，仍不見壓力回升，地面又無漏漿的跡象，則應停止灌漿，待凝24小時后復灌；
復灌時注入率逐漸減少，則應灌至正常結束；復灌時注入率仍很大，灌漿難于結束時，則重復以上步驟,再待凝后復灌至正常結束；
5、灌漿結束條件
在設計壓力下，當注入率小于 1L /min時繼續灌注30min，結束灌漿。
6、排水孔施工
排水孔孔距與排距為 2m × 2m ，孔深入巖 8m ，鉆孔直徑 76mm 。
K6+630～K+660段的隧道周邊人工該槽，其尺寸為長 18500mm ×寬 100mm ×深 60mm 。每個槽打D76排水孔8個，孔深 8m ，孔內置D 50mm 長 7.5m 塑料排水盲管，孔口置D50mmPVC管( 0.5m /根)。
其工藝流程為劃線→該槽→打孔→裝盲管并固定。
槽位和排水孔位要選擇在環向鋼筋之間，布置在同一洞斷面上，與固結灌漿孔相間布置。排水孔兩端伸入隧道路面兩側的排水溝內。
用D100PVC管（管壁厚度 5mm ）分割成1/2管嵌入槽內并用膨脹釘固定，槽管之間的剩余空間用樹脂膠封閉，封閉樹脂膠之前要注封閉位置保持干燥，以達到密閉的效果，保證槽內的水不外滲。
7、安全保證
施工期間采用隧道內道路半幅施工，半幅通行方式進行鉆孔灌漿施工。
①、施工現場設專職安全員，專人負責施工安全；
②、現場施工用電線路、電纜做到明線架空，做好防漏電措施；
③、在臨空作業面，架設安全網，并在各安全重點部位設置相應安全警示標志；
④、對鋼管架要隨時檢查，防止發生塌架造成人員受傷；
⑤、過往車輛較多、車速較快，施工地點兩端設好錐型筒及限速標志牌等。
⑥、對灌漿洞段，施工時應做收斂和拱頂下沉觀測，以便及時調整灌漿壓力。
十、結語：
隧道防排水施工是關系到隧道能否有效保證安全運行和使用的關鍵工序。當發現隧道出現滲水時應詳細調查和查看周邊地質情況及施工記錄，根據實際情況進行相應的滲水防治處理。
