淺談水電站中施工支洞涌水封堵技術的應用

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隨著經濟的快速發展和和諧社會的構建，我國的水電工程發展越來越快，在新環境下，我國的水電站建設規模越來越大，在進行水電站時，在支洞掘進施工過程中，經常會發生涌水的情況，如果不能對涌水現象進行有效地處理，不僅會對施工進度和施工質量造成影響，還很有可能造成安全事故，因此，加強水電站施工支洞涌水處理有十分重要的意義，下面就涌水封堵技術在水電站支洞施工中的應用進行分析。

1 工程實例

1.1 工程情況

某水電站支洞工程為下坡隧洞，總長度為530m，是連接高壓管道下平段和水電站豎井段的唯一通道，根據勘察分析，發現該水電站支洞工程的地下水源十分豐富，在進行支洞施工時，出現不同程度的涌水現象，對施工的順利造成很大的影響。

1.2 涌水情況

在進行該支洞工程施工時，右側邊墻及掌子面出現多處涌水的現象，同時也出現了滲流水的情況，經過統計，發現出水段的總流量為45L/s，為保障該水電站支洞施工的順利進行，施工單位經過分析，結合工程的實際情況，施工單位決定采用涌水封堵技術對支洞涌水進行處理。

2 涌水封堵施工的總體規劃

在本工程中，涌水封堵施工的總體規劃為:首先對支洞涌水部位進行快速封堵，然后使用封堵材料對涌水表面進行臨時性封堵處理;根據用利于灌注封堵灌漿的原則，選擇合適的位置進行鉆孔;表面封堵施工結束后，根據事先勘探好的地質資料，認真分析支洞結構，并制定合理的封堵灌漿措施進行封堵。為保障封堵質量符合相關規定，在正式封堵前，要進行試灌注操作，從而保證灌漿封堵材料、灌漿濃度、灌漿壓力的合理性。

在本工程中，用水封堵施工的流程為施工準備、進行表面封堵、設置鉆孔位置、鉆孔、清洗孔洞、灌漿、壓水實驗、封孔、檢驗封堵質量。在進行封堵操作時，必須注意要快速的將涌水部位堵住，必要的時候，要使用封堵材料對表面進行緊急封堵處理。

3 涌水封堵施工方案

3.1 施工準備

在進行支洞封堵操作前，施工人員要做好施工準備，從而保證施工的順利進行。首先施工單位要安排專業的工作人員對支洞現場及周圍的水文地質條件進行認真的勘察，了解巖石的分布、巖層的結構、涌水水質、涌水流動情況等基本信息;施工單位要對施工中使用的機械設備進行認真的檢查，確保機械設備能在施工過程中安全穩定的運行;在施工前，施工單位要針對灌漿作業進行試驗，從而確定最佳封堵材料、灌漿濃度、灌漿壓力;施工單位還要在施工前，對施工人員進行專業的技能培訓，從而有效地提高涌水封堵的施工質量。

3.2 表面封堵

涌水表面封堵的主要目的是為了通過表面封堵，臨時掌握掌子面的水流量，從而為鉆孔操作和灌漿操作提供方便。在本工程中，施工單位采用模袋灌漿技術進行掌子面表面封堵，根據涌水的實際情況，在涌水處放置相應的模袋，模袋的埋深為50cm-100cm，然后利用外接鋼管進行固定，避免灌漿過程中出現模袋膨脹，引起灌漿液流出孔外。在進行模袋灌漿操作時，需要根據涌水處的出水情況適當的調整灌漿速度。當模袋灌漿操作結束后，迅速在支洞表面涂噴封堵材料，從而對掌子面的涌水量進行控制。

3.3 鉆孔作業

在進行鉆孔操作時，首先要保證孔洞的位置、深度、朝向等都符合設計要求，在鉆孔過程中，要保證孔徑均勻，并且要盡量保障孔壁的光滑，避免在灌漿操作過程中出現返漿的現象。為鉆孔過程中會產生巖粉、細屑等雜物，這些雜物很容易將孔壁的縫隙堵死，對后面的灌漿操作造成不利影響，因此，在施工過程中，要注意對這些雜物進行清理。

3.4 清洗孔洞

在洗孔過程中，常有單孔沖洗和群孔沖洗等兩種方法，單孔沖洗常用在巖層比較完整，裂縫不多的環境中，群孔沖洗常用在巖層比較破碎，鉆孔之間相互連通的環境中。在本工程中，采用高壓脈動洗孔，洗水的壓力為灌漿壓力的4/5，當洗水變的清澈后結束洗孔操作。

3.5 壓水試驗

在進行灌漿前，要根據滲水情況進行壓水試驗，壓水試驗的原理是在事先確定的水頭壓力下，讓水通過鉆孔壓進孔壁周圍的縫隙中，根據壓水的總水量和事件，將巖層滲透性的相關數據計算出來。

3.6 灌漿

在進行灌漿操作時，首先要確定灌漿液，由于灌漿的目的、地質條件等存在一定的差異，因此，使用的漿液也有很大的差距，在本工程中，灌漿液要有良好的流動性，漿液的粘度要適中、析水率要低、穩定性要好，漿液中水泥等顆粒要比較細，從而方便填充作業。鉆孔和灌漿的操作必須堅持分序加密的原則進行，這樣不僅能保證漿液獲得持續的擠壓力，變得更加密實，還能提高施工的連續性。根據漿液的流動性和灌注形式，可以將灌漿分為純壓式灌漿和循環式灌漿兩種情況，純壓式灌漿是指將漿液沿著灌漿管擠壓進鉆孔中，當漿液的濃度比較大時，常采用這種方法;循環式灌漿是指漿液在兩個灌漿管中不停的循環，保持漿液處于流動狀態，從而減少顆粒沉淀的現象，在選擇灌漿方式時，要根據施工的實際情況確定。在灌漿過程中，要控制好灌漿的壓力，如果灌漿的壓力不合理，不但對施工的順利進行造成影響，還會對灌漿質量造成很大的影響。由于漿液的濃度也會對灌漿質量造成很大的影響，因此，在施工過程中還要根據實際情況控制好漿液的濃度。當殘余吸漿量在固定條件下，能維持工程要求的壓力時間，則說明灌漿達到相關要求，可以結束灌漿操作，灌漿結束后采用全孔注漿的方式進行封孔，然后將孔口位置的砂漿抹平，最后對支洞涌水封堵質量進行檢查。

4 總結

在進行水電站支洞施工時，經常會遇到涌水現象，這不僅會對施工的順利進行造成影響，還會嚴重的降低施工質量，因此，在施工過程中，要采用涌水封堵技術的進行支洞涌水封堵，從而為整個水電站的建設質量提供保障。在進行用水封堵過程中，施工單位要做好準備工作，嚴格的按照相關規定進行表面封堵和鉆孔，并做好壓水試驗工作，根據實際情況選擇合理的灌漿材料、灌漿方式，控制好灌漿壓力和灌漿濃度，從而為支洞涌水封堵質量提供保障。

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