噴漿機(jī)隧洞富水段如何施工

1 線流及涌水地段

線流及涌水地段常常位于富水區(qū)域 ，除線流或涌水點(diǎn)外還常常伴有相鄰部位 的點(diǎn)狀滴水 ，因此雖對(duì)巖

面線流及涌水點(diǎn)采取了打排水孑L引水進(jìn)行處理，但因引排措施只對(duì)個(gè)別 出水點(diǎn)有效 ，無法對(duì)整個(gè)富水區(qū)域

進(jìn)行有效處理 ，因此雖對(duì)線流及涌水點(diǎn)進(jìn)行了引排處理 ，但排水管的四周往往會(huì)形成一個(gè)匯水區(qū)域 ，線流

及涌水點(diǎn) 四周 的點(diǎn)狀水或小股線流都無法很好的進(jìn)行治理，造成噴射混凝土在此區(qū)域出現(xiàn)掉塊 ，甚或大 面積無法噴上的結(jié)果。對(duì)于設(shè)排水管進(jìn)行引排的出水點(diǎn) ，因沒有能夠?qū)⑴潘芤裂龉?，大多的排水管仍懸吊在半空或順墻放置 ，因此引排出的水往往又會(huì)沖刷到巖面，造成被沖刷部位無法噴射混凝土或該部位噴射混凝土受沖刷而無法保證噴射混凝土質(zhì)量 。

2．2 點(diǎn)狀滴水及面滲區(qū)域

實(shí)際施工 中點(diǎn)狀滴水及面滲區(qū)域打排水孔很難將水匯集引排 ，因此對(duì)于這些 區(qū)域采用打排水孔引排的效果是不合適的 ，由于掘進(jìn)開始階段對(duì)此種滲水情況認(rèn)識(shí)和準(zhǔn)備不足 ，對(duì)此 區(qū)域不進(jìn)行處理而直接進(jìn)行濕噴混凝土 ，從而造成噴上了混凝土的部位仍 引出現(xiàn)表面滲水 ，更為嚴(yán)重的是大部分區(qū)域根本無法噴上混凝

土，且在噴射混凝土過程中還會(huì) 出現(xiàn)混凝土的較大浪費(fèi) 富水地段的處理措施為改變富水地段對(duì)濕噴混凝土的不利影響 ，首先需要加強(qiáng)對(duì)巖面出水 的引排處理工作。

3．1 引排措施

3．1．1 線流及涌水地段引排措施

線流及涌水點(diǎn)應(yīng)在圍巖 出護(hù)盾后利用TBM自身錨桿鉆機(jī)在出水點(diǎn)部位打排水孔 ，排水孔深度 為 1—3m，打好孔后先安裝 5的橡膠管 ，待到線流部位到達(dá)引水處理平臺(tái)部位后再安裝 4,50的透水管和土工布 ，透水管及土工布均沿巖壁鋪設(shè) ，并用射釘槍將透水管和土工布固定牢固，設(shè)計(jì)固定點(diǎn)間距為 30cm，土工布的鋪設(shè)必須密貼巖 面，未密貼處必須加釘處理 ，以保證土工布背后形成有效的過水通道 ，達(dá)到隔水引排的最佳效果。對(duì)于引水效果好 的線 流或涌水點(diǎn) ，其周圍沒有其他出水點(diǎn)而造 成巖壁有水時(shí) ，可只將引水管 和透

水管固定于邊墻 ，而不必再在 引水管和透水管~'l-fl0鋪設(shè)土工布。引水管及透水管的固定必須緊貼巖面

并固定牢靠 ，保證噴漿過程中透水管不晃動(dòng) 、不脫落。線流區(qū)域引水管 、軟式透水管及土工布鋪

3．1。2 滴水及面滲區(qū)域引排措施

滴水及面滲往往是在節(jié)理發(fā)育區(qū)域以較大面積出現(xiàn)，其特點(diǎn)是出水點(diǎn)多 ，且出水部位不明顯。對(duì)于此種區(qū)域應(yīng)區(qū)別對(duì)待 ，對(duì)滴水區(qū)域均采取鋪設(shè)土工布進(jìn)行引排的措施 ；而對(duì)滲水區(qū)則由土木值班工程師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，若能噴上混凝土可不予引排處理 ，對(duì)于有可能造成無法噴上混凝土的則采取和滴水狀況相同的

處理措施進(jìn)行處理。滴水及面滲 區(qū)域采取的引排措施是采用 400g／m2的土工布裁成 20cm的幅寬沿巖壁鋪設(shè) ，并用射釘槍將土工布 固定牢固，固定點(diǎn)間距 為 30cm。土工布的鋪設(shè)必須密貼巖面 ，未密貼處必須加釘處理 ，以保證土工布背后形成有效的過水通道，以達(dá)到隔水引排的最佳效果。垂直于隧洞軸線鋪設(shè) 的土工布做為主排水通道 ，上部分支做為匯水通道。為了更利于排水 ，實(shí)踐證明，分支與主通道的夾角應(yīng)小 于 40。，只有這樣才能更有利于匯水。鑒于圍巖滴滲水形式多種多樣 ，還應(yīng)根據(jù)節(jié)理的走向確定相應(yīng)的引排措施。節(jié)理走向基本上可分為兩種 ，一種是與洞軸線有較大夾角的節(jié)理 ，與另一種是與洞軸線近平行的節(jié)理。因圍巖滴水或滲水都是從節(jié)理面處滲出，對(duì)于與洞軸線大角度相交的節(jié)理 ，滲水往往會(huì)順著節(jié)理裂隙流向大跨 ，等水流變大或到達(dá)大跨后水又會(huì)順著巖壁流向仰拱 ，對(duì)于這種狀況 ，可采用從出水點(diǎn)順節(jié)理和順自然水流方向進(jìn)行滲水引排的處理措施 ，與洞軸線有較大夾角的節(jié)理線滴滲水 區(qū)域土工布鋪 ；對(duì)于與洞軸線近平行的節(jié)理其滲水往往不能沿節(jié)理面順流而下，而會(huì)在 出水點(diǎn)順巖壁流淌，此種情況采用從各出水點(diǎn)張貼土工布引水入主排水通道 的措施；對(duì)于因局部土工布布設(shè)密度大，有可能造成噴射混凝土不易噴上的區(qū)域 ，采取在鋪設(shè)土工布后再鋪設(shè)網(wǎng)片的措施 以保護(hù)引排水區(qū)域 ，與洞軸線基本平行的節(jié)理線滴滲水 區(qū)域土工布鋪

3．2 對(duì)引排區(qū)采取掛網(wǎng)支護(hù)措施

一 般富水地段多存 在于大節(jié)理或節(jié)理密集區(qū)域 ，相對(duì)來說圍巖都比較差 ，加強(qiáng)此區(qū)域的支護(hù)是加強(qiáng)軟弱地質(zhì)帶的必要手段 ，采用網(wǎng)片 、格柵支護(hù)的同時(shí)也為滲水區(qū)域噴混凝土工作做好了鋪墊工作。對(duì)于因引

水而將巖面遮蓋較多的區(qū)域 ，因土工布粘著力差 ，也應(yīng)適當(dāng)掛網(wǎng)，以保證噴混凝土的效果 。有些富水部位

圍巖的完整性往往較好 ，不必采用普通鋼筋 網(wǎng)片支護(hù) ，噴射混凝土前在這些部位加設(shè)一定量的 60mm×

60mm的 8鐵線方格網(wǎng)，效果較好。

4 對(duì)富水地段的濕噴混凝土進(jìn)行優(yōu)化

為了提高富水地段施工現(xiàn)場噴射混凝土的性能 ，需要對(duì)濕噴混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) ，優(yōu)化設(shè)計(jì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

4．1 減小濕噴混凝土的坍落度

在實(shí)際噴射混凝土的過程中，較大坍落度的噴射混凝土在富水地段更容易出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象 ，通過適當(dāng)減小混凝土的坍落度 ，在同等滲水的條件下，噴射后掉塊的機(jī)率將得以減小 。干燥無水地段濕噴混凝土的坍落度一般控制在 l2～14em，但在 富水地段 ，特別是在點(diǎn)狀滴水及面滲區(qū)因巖面本身有水 ，此坍落度往往造成出水點(diǎn)掉塊 ，經(jīng)過試驗(yàn) ，富水地段濕噴混凝土的坍落度應(yīng)控制在 8～10em，這樣可以大大減少掉塊現(xiàn)象。

4．2 增加混凝土的和易性

因圍巖富水，在噴射過程 中導(dǎo)致改變了噴射混凝土的施工配合比，通過對(duì)富水地段噴射混凝土的取芯檢測(cè) ，富水地段有些部位 的巖芯存 在噴層均勻性差 、夾砂和包砂現(xiàn)象 ，并且有很多部位仍存在滲水 、滴水

情況 ，這些對(duì)噴射混凝土 的質(zhì)量構(gòu)成 了較大 的影響。為改變噴射混凝土的和易性 ，優(yōu)化噴射混凝土的配比中考慮加入了適量硅粉和粉煤灰 ，從而使其可噴性及質(zhì)量得到較大提高 。

4．3 適當(dāng)增加液態(tài)速凝劑的使用量

無水地段速凝劑的摻量為水泥重量的3％，但在富水地段為了使噴射混凝土不掉塊 ，就必須使初凝時(shí)間提前。通過適當(dāng)調(diào)大速凝劑摻量 ，即將速凝劑摻量增加至水泥重量的4％，可使噴射混凝土的初凝速度加快 ，以便更快在 已噴混凝土背后形成過水通道 ，或及時(shí)封堵滲水點(diǎn)。

4．4 施工配合比

4．4．1 優(yōu)化前的施工配合比

噴射混凝土配合 比優(yōu)化前的使用性能：混凝土和易性較好 ，能夠滿足洞內(nèi)噴射混凝土的泵送要求 ，混凝土

初凝時(shí)間控制在 5vain內(nèi)，終凝時(shí)間控制在 10vain內(nèi)，噴射回彈率邊墻小于10％ ，拱部小于15％ ，對(duì)巖 面干燥無水地段適應(yīng)性較好 ，但對(duì)富水地段適應(yīng)性較差

4．4．2 優(yōu)化后的施工配合比

噴射混凝土配合比優(yōu)化后的使用性能 ：優(yōu)化后的水利水電技術(shù)噴射混凝土主要對(duì)富水地段使用 ，該配比的混凝土更具可泵性 ，并有限提高了混凝土強(qiáng)度 ，通過增加速凝劑用量把噴射混凝土 的初凝 時(shí)間控制在 2min內(nèi)，終凝時(shí)間控制在 5rain內(nèi)，此雖在一定程度上增加了混凝土生產(chǎn)成本 ，但卻對(duì)富水 區(qū)域的圍巖做到了及進(jìn)封閉 ，并收到了較好的噴射效果

5 加強(qiáng)現(xiàn)場噴射操作的管理

混凝土噴射操作是噴射混凝土施工的又一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是在富水地段更應(yīng)該注意噴射順 序和噴射方

法。富水地段現(xiàn)場噴射應(yīng)采取區(qū)別對(duì)待的方法：對(duì)于因滲、滴水較小而不進(jìn)行引排處理 的區(qū)域，采取先噴四

周，后噴出水點(diǎn)的方法 ，以逐步壓縮富水區(qū)域，并達(dá)到逐層噴實(shí)的目的；對(duì)于只采取釘設(shè)土工布引排措施的區(qū)域，采取先噴引排區(qū)域兩側(cè) ，將水全部控制在土工布中間，待土工布兩側(cè)混凝土初凝后 ，再對(duì)引水區(qū)域的土工布上噴射混凝土的方法，以達(dá)到先預(yù)留過水通道 ，后進(jìn)行封閉的目的；對(duì)于采用鋪設(shè)透水管、鋪設(shè)土工布的聯(lián)合引排措施區(qū)域，采取由下至上，逐層噴實(shí)、封閉的方法。通過改變噴射順序和方法，使引排水的效果更加顯著 ，富水區(qū)域的噴混凝土質(zhì)量也得到了保證。

6 整體效果

經(jīng)過加強(qiáng)設(shè)置富水地段的引排水措施及有效改變濕噴混凝土的性能和噴射方法 ，使富水地段的濕噴混凝土質(zhì)量有了明顯提高 ，基本杜絕富水地段濕噴混凝土掉塊現(xiàn)象和濕噴后的面滲現(xiàn)象 ，保證了富水地段噴射混凝土光滑、圓順 、美觀。

7 結(jié) 語

噴射混凝土是隧洞施工中最基本和最有效的初期支護(hù)措施，傳統(tǒng)的干噴和潮噴施工工藝，因其粉塵大、回

彈率高 、噴射混凝土質(zhì)量不穩(wěn)定等主要弊端，現(xiàn)已逐漸被濕噴混凝土所取代 ，但濕噴混凝土也有著其使用的局限性，特別是富水地段的濕噴效果常常不能令人滿意。如何處理好富水地段的濕噴混凝土技術(shù)成為制約

濕噴?昆凝土噴射效果的一個(gè)瓶頸因素。經(jīng)過不斷的摸索和總結(jié)，采用上述技術(shù)和措施可以基本保證富水地段的濕噴混凝土施工質(zhì)量 ，為大伙房輸水工程濕噴混凝土的應(yīng)用及二次襯砌施工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。