草峪岭隧洞出口段混凝土裂缝渗水处理 2页

第!期#总第$%!期&山西水利科技)*+!#,*-./)’+$%!&!’’(年%月!"#$%&"’()*+,-"$&-!0.1+!’’($’’8A:$5"#!’’(&’!A!"A’!草峪岭隧洞出口段混凝土裂缝渗水处理程国旗（水利部山西水利水电勘测设计研究院）摘要：草峪岭隧洞工程是临汾沁河灌区输水的“咽喉工程”，长$"+(23。文中概述了草峪岭隧洞的工程、地质概况，针对草峪岭隧洞出口标段裂缝渗水问题，分析其成因，提出了具体的处理措施，通过处理，达到了预期效果。关键词：草峪岭隧洞；裂缝；渗水；灌浆中图分类号：,4%(5文献标识码：6$工程概况砂岩成分以石英、长石和岩屑等为主，含有少量的黏土矿临汾沁河灌区工程，是在临汾市安泽县境内水量比较丰物，胶结以钙、铁为主，呈中厚层—厚层状，岩性坚硬，抗风化富的沁河干流上修建马连疙瘩水库，通过开凿分水岭隧洞（草能力强，发育有二至四组节理。由于砂岩中含有少量的黏土矿峪岭隧洞）和其它输水建筑物将沁河水引至干旱缺水的汾河物，其水理性质较差。流域，灌溉临汾汾东地区5+55万73!高塬旱地，为临汾市城砂质泥岩为泥砂质结构，成分为黏土矿物，碎屑物为石市生活工业供水8!%’万359.。枢纽马连疙瘩水库大坝初拟英、长石、云母等，岩石较软弱，抗风化能力弱，且具膨胀性，呈为均质土坝，坝高%:+53，坝长;$’3，总库容(+!%亿35。草厚层状，其水理性质比砂岩更差。峪岭隧洞是临汾沁河灌区工程输水线路的“咽喉工程”，隧洞除上述两类代表性岩类外，还有构造岩，构造岩包括断布置为直线型，始于安泽县沁河右岸马房沟沟口，终于古县河层、断层破碎带和节理密集带，其特征是岩体破碎，强度低，易南岸桃园沟沟口，以近东西向穿越平缓而开阔的沁河和汾河变形，透水性强，有的构造岩在地下水水力梯度作用下还会发流域的分水岭。生突涌现象，是草峪岭隧洞最软弱的一类岩体。草峪岭隧洞全长$"+(23，输水断面采用城门洞型，净依据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》和《水利水电工宽5+(3，净高(+’3，直墙高5+$3，顶拱半径!+’%83，圆程地质勘探规范》，草峪岭隧洞围岩按工程地质岩组和饱和心角$$$+%"<，为改善底板应力条件，在底板与直墙拐角处单轴抗压强度进行分类，共划分为(个围岩类别：厚A中厚设圆角，半径’+(;%3。隧洞设计流量$;359=，加大流量!$层砂岩夹砂质泥岩为!类；砂岩与砂质泥岩互层为"类；砂质359=，纵坡$9$!%’，糙率’+’$%，设计水深!+83，加大水深泥岩夹砂岩为#类；构造岩（断层、断层破碎带和节理密集带）5+$%3。为$类。地震烈度为:度，设防烈度根据隧洞埋深减小’+%度>$度。草峪岭隧洞埋深在%’3>5’’3之间，洞身全在地下水位隧洞设计采用“新奥法”施工，钻爆法掘进，锚喷支护与以下，多属于岩石裂隙渗水，洞内总涌水量为5$$((+%359B。浇筑混凝土组合式衬砌。喷混凝土或锚喷作为一次支护，紧5裂缝渗水成因分析跟开挖面，主动加固和封闭围岩，及时提供围岩稳定所需要的草峪岭隧洞出口标段桩号$;?;$’>$"?5:!洞段裂缝、支护抗力，以抑制围岩变形，防止围岩风化，使锚喷衬砌与围渗水位置：岩结合为一整体，共同承压。依据施工检测，待围岩与锚喷衬（$）桩号$;?;$’>$;?"5’之间共发现纵向裂缝$’处，砌变形基本稳定后，再适时浇筑内层混凝土衬砌即完成二裂缝位置大部分在拱脚附近，个别在侧墙的中、低部。次衬砌。（!）桩号$:?($;>$"?5:!之间拱顶出现了5处裂缝。根据地形情况，除隧洞进口和出口外，在隧洞桩号!?（5）侧墙施工缝渗水，多处集中成片渗水，渗水位置大部:%!+8、8?5$!、$’?%5!、$5?55!、$8?8$!和:?:$5六处分在起拱线处，另有一处施工冷缝渗水。分别设计了$@>%@和钿子沟共8个斜井，将隧洞划分为;个出口标段裂缝属于结构裂缝，主要成因分析如下：标段。（$）塌方段采用完全清理塌方的措施，二次衬砌混凝土拱!工程地质概况背后较大空穴未及时进行回填灌浆，继续不断发生的掉块、塌草峪岭隧洞区内地质为二叠系上统石碎屑岩类，包括上方，使顶拱和起拱线处的混凝土承受了较大的塌落岩体重量统石千峰组、上石盒子组和下统下石盒子组。岩性以砂岩、砂压力，导致顶拱和起拱线处出现纵向裂缝。质泥岩、泥质砂岩和泥岩为主，以砂岩和砂质泥岩互层为基本（!）承包商在施工过程中，一次支护和混凝土衬砌未能严特征。格按设计标准、施工规范要求施工，如开挖后未及时打锚杆、·!"·\n第#期$总第%&#期’)*+#$,*-./)"+%&#’程国旗：草峪岭隧洞出口段混凝土裂缝渗水处理#""(年&月0.1+#""(挂网、喷混凝土，且喷混凝土厚度未达到设计要求；混凝土衬提供可靠资料。砌工序不当，拆模时间有点过早，致使新浇筑混凝土在起拱线（(）灌浆处理后，应对裂缝和周边变形进行长期观测，以和拱顶处过早承受了围岩压力和塌落的岩体重量。检查验证灌浆处理效果。（!）衬砌混凝土振捣不密实，施工过程中出现冷缝及施工&裂缝处理效果缝没有处理好导致渗水。出口标段裂缝渗水处理从#"""年!月#"日到#"""年&(裂缝处理措施月#!日，历时#个月。裂缝处理以后，每年到现场进行观测，为了不影响隧洞安全运行，针对裂缝渗水的成因和现场至今已三年多，再没有发现裂缝渗水现象，也未发现围岩及衬施工资料，裂缝渗水采取如下处理措施：砌产生变形，达到了预期的处理效果，证明了此处理方案是合（%）对桩号%232%"4%53!6#洞段侧墙、拱顶全部进行理的。灌浆处理。首先，进行浅孔低压注浆，使衬砌断面的松散岩体从这次对草峪岭隧洞裂缝产生的原因分析及处理措施凝结成完整的保护圈。钻孔深%+"74%+&7，孔距#7，灌浆中，取得一些经验教训：压力不大于"+#08.，灌浆中加适量速凝剂，速凝剂掺量应由（%）对于地质条件复杂，地下水位高的长隧洞，采用钻爆实验确定，以不堵管又速凝为原则。法施工时，应用“新奥法”是合理的。“新奥法”的要素是光面爆其次，固结灌浆加固围岩，以减少围岩对混凝土衬砌的压破、喷锚支护和施工监测。草峪岭隧洞施工中，前期采用“新奥力。等浅孔注浆凝固后，再实施固结灌浆。钻孔深(7，孔距#法”施工，产生问题少，后期取消了施工监测，有些部位又未及7，孔位与浅孔注浆位置错开，灌浆压力#08.。灌浆分二序进时支护，产生许多变形裂缝和渗水现象，为后续处理增加了工行，压力由小逐渐加大，灌浆过程中密切观测洞壁的变化，避作量和投资。免因灌浆造成次生破坏。灌浆施工必须严格按照《水工建筑物（#）隧洞混凝土衬砌产生裂缝和渗水以后，应认真分析产水泥灌浆施工技术规范》执行。生裂缝的原因，根据不同情况采用针对性措施，使之达到最佳最后，在两侧边墙校核水位以上打一排排水孔，孔距!7，处理效果。通过裂缝处理采用灌浆法是可行的，对地下水较集用以降低洞壁外水压力。中的部位，处理后还应增设排水孔，以减小洞壁的外水压力。（#）对集中成片渗水处、施工冷缝进行灌浆处理。灌浆孔（!）隧洞施工应严格按照设计要求和规范进行，及时支布置视具体情况确定，以覆盖渗水范围以外"+&74%7，钻护，混凝土衬砌达到设计强度后再拆模，可避免或减少变形裂孔应深入围岩%"97，灌浆压力"+%08.，施工注意事项与上缝的发生。述固结灌浆相同。作者简介：程国旗，男，%5::年生，%55"年毕业于河海大学农（!）在钻孔过程中，应注意掌握质量缺陷段的混凝土浇筑水系，工程师。质量和围岩的形状情况并做好记录，以便为进一步分析研究;收稿日期：#""!<%%<#:=!"#$%&’()##*+,#!-#+&.#%&/0-10%2-#
-+23)’%45&6#&7#2&’0%0/1+0856’%!5%%#6>?@ABCD*EF$9)&-+2&:>.*1D/FAB-DAA@/8G*H@9-FI-?@J@1K*GJFA-?@K.-@GL@/FM@G18G*H@9-*NOFA?@PGGFB.-F*AQFI-GF9-RSFATN@A+,?@/@AB-?*N-?FI-DAA@/FI%5+(J7+,?@B@*/*B19*ALF-F*AI*N>.*1D/FAB.AL-?@8G*U/@7I*N-?@I@@8.B@9G.9JI.G@B@A@G./FV@L+,?@N*G7.-F*AG@.I*AI*N-?@I@9G.9JI.G@.A./1V@L+,?@G@/.-FM@-G@.-7@A-7@.IDG@I.G@8D-N*GTK.GL+W1-?@-G@.-7@A-R-?@@X8@9-.U/@@NN@9-I.G@7@-+;#8<0-=):>.*1D/FAB-DAA@/9G.9JI@@8.B@BG*D-FAB·!"·