中煤第五建设有限公司第三工程处 江苏 徐州 221000

正文：

1 工程概况

高黎贡山隧道位于怒江车站至龙陵车站区间，起讫里程为D1K192+302～D1K226+840，全长34.538km。为加快施工进度、解决施工通风、运营通风等问题，于隧道洞身中部分别设置1#竖井、2#竖井。为形成巷道式通风、提高出碴效率、保障施工安全，1#竖井采用主、副井设置方式。

2 砼止浆垫施工

为了防止泄漏和漏浆浆停止垫和轴之间的墙，它是要求泥浆停止垫之间的重叠和炉墙不得小于300毫米，和有效厚度的泥浆停止下面垫固定轴壁不得小于设计厚度。混凝土由地面拌合站配制而成，通过底部卸料桶下井，混凝土浇筑应连续施工，加强振动，混凝土可与早期强减水剂混合;在料浆停止垫上方留一个水池，从测深孔和举升桶排出。施工结束后，注浆垫层混凝土应养护3-7天，钢筋埋设施工前混凝土强度可承受静水压力的2倍。

混凝土灌浆施工前垫，水截止的上部炉墙和引水渠道降低围岩的事情都应该做好，和公开的轴端与锚网应该是螺栓或喷射混凝土，确保灌浆的施工质量和安全。

如果工作面水量较大，滤层施工止浆垫，和嵌入在滤层水箱(δ8毫米钢板)，过滤器的过滤槽顶部焊管(Ф377 x 10毫米)，易于潜水泵排水。滤层为20-40mm碎石。过滤层应足够厚，以满足中间泵更换时间(约10分钟)。

滤层厚度按下式计算：

A=tq/3.14βr2+0.25

式中：A—滤水层厚度，m；

t—停泵时间，一般取15min；

r—井筒荒半径，m；

q—井筒工作面实际涌水量，m3/min；

β—碎石孔隙率，取40%。

3 探水注浆孔的施工

钻孔施工采用ZDY1900（MK-3）型钻机，配φ50mm钻杆，Φ75mm牙轮冲击钻头或三翼钻头，地面由供水管道直接供水，用于循环水钻井。16.在钻井前，应在108mm的孔管上安装4”高压球阀和防喷装置。在钻孔过程中，若钻孔进水超过2m3/h，或因岩石破碎无法继续而停止钻孔灌浆，则钻孔继续进行，直至最终孔。在最终钻孔时，应验证钻具的长度，以确保钻孔深度符合设计要求。若探水钻孔内出水，则另外增加钻孔进一步探明含水层涌水量，确定含水层后则针对该含水层进行注浆；注浆完成后再继续延伸钻孔并重复注浆程序，直至终孔。

钻进过程中必须有技术人员全程跟班，根据钻进速度和钻孔岩粉情况及时记录、判定岩层和涌水情况；钻孔涌水量的测量必须分层测定，当钻孔出现涌水时，立即停止钻进进行涌水量测量，测定后继续钻进，当涌水量增大时也要停止钻进进行涌水量测定，直至终孔；涌水量测量时，根据涌水量的大小采用不同的测量手段，单孔涌水量小于20m3/h时，采用容积法进行测定，单孔涌水量大于20m3/h时，采用淹井法进行测定；所有现场采集的数据要及时反馈至技术部，有技术部整理、分析并出具超前地质预报报告书。

3.1 灌浆操作

3.1.1 灌浆前准备

(1)注浆站、注浆管道施工

水泥浆灌浆站布置在井口附近。站内安装两台xpb-90e液压注浆泵，设置洁净水箱和水泥浆液搅拌系统。一次混合使用现有的混合站，在井口附近设置二次混合罐。一次搅拌后，浆体由混凝土罐车输送到二次搅拌槽。注浆站至井口采用一路φ50×6mm高压胶管输送水泥浆液，输浆管路与注浆泵和孔口管之间用φ50mm×6mm高压胶管连接，输浆管路自身能够承受的压力应大于设计最高终压的1.2倍。

(2)注浆设备试车

灌浆设备和管道安装完毕后，必须进行试车。注浆系统应满足最大注浆压力和流量的要求。试车或试压后，设备应无异常声音。

(1)全面检查注浆、搅拌系统、管道连接等。

(2)空载试车注浆系统。

(3)整个系统联合试运行。

(4)处理存在的问题，再进行测试运行，直到要求。

3.2 灌浆操作

(1)灌浆过程

水泥浆经搅拌系统搅拌后，通过注浆泵、注浆管、注浆孔管进入注入岩层。

(2)操作程序

灌浆孔钻孔至一定深度后，先用清水冲孔(破碎带不冲洗)，待清水流出后再进行灌浆作业。注浆作业流程如下：

连接料浆管道→加压水试验→灌浆→定量压力水→冲洗料浆管道→清洗灌浆泵→钻孔清洗或钻孔

(3)压水试验

灌浆前进行灌浆水压力试验，冲洗岩石裂隙中的充填物，提高浆体与岩石裂隙表面的粘结强度和抗渗性。根据泵压力和注入量，测量钻孔内注浆吸力。钻孔吸水量计算公式如下：

q=Q/H

式中： q —单位钻孔吸水量，L/min；

Q—压水最大压力时的流量，L/min；

H—试验段的高度。

水压试验，尽可能使用大量的泵，压力控制的灌浆压力的时期，平均压力水30分钟(断水压力时间缩短或不是)，精确的测量和记录的高水压力、流量和压力，根据钻孔水的压力测量单元数量、水时间确定灌浆浆的初始浓度，作为识别的基础灌浆效果。

(4)注浆压力调整

在灌浆过程中，灌浆压力可分为早、正常和决赛三个阶段的变化，当初始浓度确定，根据灌浆压力的变化，应及时控制等离子体体积，调整泥浆浓度和凝胶时间等等，灌浆压力逐渐增加，为了避免大的波动，直到完成压力和注浆量，稳定，超过20分钟。

(5)浆液的调配

普通单液水泥浆和超细单液水泥浆常用的水灰比为0.5：1～2：1，单液水泥浆配制见表1；每次注浆的初始浓度根据压水试验测定的单位钻孔吸水量进行选择，见表2；

当遇到大面积跑浆、破碎带或受注地层吸浆量大，且注浆压力长时间不升高时，采取注双液浆，水泥浆与水玻璃体积比例为1：0.8～1：0.6。

表1 单液水泥浆配制表

表2 浆液起始浓度选择表

每个钻孔注浆，初注时，浆液浓度先浓后稀；复注时先稀后浓；当浆体处于裂缝沉降和充填阶段时，如果压力不上升，且浆体流入量不减少，则浆体浓度应逐渐增加。相反，如果压力迅速上升，料浆摄入量迅速下降，则料浆浓度应依次降低。每次改变浆体浓度通常持续30分钟。

(6)注浆结束

当钻孔灌浆达到标准，或由于大裂缝，虽然没有达到标准，但是为了防止泥浆远远的传播，根据预先确定的和注射的灌浆量已达到要求，灌浆可以完成。灌浆结束前，应注入一定量的水，对管道内的浆液进行清洗。注浆量为注浆管道和注浆孔体积的80%。然后关闭喷孔处的高压球阀，打开注浆阀，冲洗注浆管道。

(7)孔清洗、回注

灌浆后，通常需要4-6小时才能清理完。清洗完孔后进行压水试验。当耗水量小于20L/min时，可以停止注浆，进行下一孔钻孔。否则，应重新注射。

3.3 注浆完成标准及注浆过程质量检查

3.3.1 注浆完井标准

(1)各注浆孔注浆压力达到设计最终压力值，注浆量小于30/min，稳定性大于20分钟。

(2)注浆结束时，浆体水灰比不得低于1：1(即浆体1：1或稀释剂1：1)。

(3)注浆量基本满足设计要求。

3.3.2 注浆过程质量检验

灌浆施工是一项隐蔽工程。施工过程中的技术资料和灌浆相关现象是评价灌浆质量的重要依据。需要对注浆参数、注浆量、各孔材料等进行及时的整理、统计和分析，了解各孔参数的变化并采取相应的措施。对于返浆和窜浆情况应进行记录，找出原因，避免再次发生。

3.4 改性脲醛树脂注浆

改性脲醛树脂堵水剂是一种环保聚合物注浆材料，由甲、乙液组成，甲液分为液体树脂，乙液分为固化催化剂。甲、乙液分材料按适当比例配合后可在需要的时间内凝固形成结石，发挥堵水、堵漏作用

4 灌浆技术要求

(1)注浆前对注浆材料进行检测，其质量应符合现行国家标准和技术条件;在一定条件下，找到了最佳配比和配比。

(2)在灌浆过程中，必须注意注浆压力和注浆吸入量的变化，及时做出相应的调整，并认真记录泵压力和泵体积每隔1立方米或5分钟的注入，并及时报告任何异常情况，采取措施来处理它。

(3)各类作业人员必须坚守岗位，服从统一指挥，及时报告异常情况，采取措施处理。

(4)砂浆混灰前应加水，保证连续供浆不中断。

(5)每次注浆后，砂浆搅拌槽应清洗干净，无残余浆体或灰分;开启注浆泵进行清洗、维护和试车，为下一次注浆使用做准备;现场技术人员整理资料，填写注浆报告表。

5 排水供电系统

探水、注浆期间，在中层吊盘安装一台DC50-80×5型的排水卧泵，水箱安装在上层吊盘，工作面积水使用风泵排至吊盘水箱，水箱与卧泵相连，经过卧泵排至水面，排水管采用φ159×6mm无缝钢管，沿井壁固定。排水卧泵采用95mm2的电缆供排水卧泵供电，在地面设稳车钢丝绳悬吊电缆，用绳卡与钢丝绳固定，稳车下放。

6 质量保证措施

(1)坚持“科学管理、优质工程、信誉至上、服务四方”的质量方针，使质量体系持续有效运行，并积极开展QC活动，强化全员意识，形成全方位、全过程的质量管理网络。

(2)坚持执行“操作人员当班自检、班组互检、施工队日检、项目部旬检、专职质检员随时检”的制度，防微杜渐，把质量事故消灭在萌芽状态。

(3)坚持“先期预防为主，后期检查为辅”的原则，定质量目标责任到人。实行作业部位挂牌留名制度，谁操作谁负责，做到质量与工资收入挂钩，奖优罚劣。

(4)负责设计图纸的联合检查，建立和完善工程技术文件、技术信息的披露，严格的原始记录，隐蔽工程记录，材料质量检验和验收、地质、调查结果记录和其他相关数据收集和整理，完成数据和提高交接。加强技术资料的管理，确保一个项目有一个档案，一个过程有一个披露。

(5)加强对施工过程和原材料的检验和评价，使不合格的原材料不进入现场，不合格的试验不使用，在施工过程中，上道工序不合格，下道工序不施工;重要工序完成后，由技术负责人组织、邀请施工、监理单位参加验收。严格按照项目顺序和项目内容验收项目，严格控制质量。

总结：

按照此工艺进行的注浆堵水有效的解决了高黎贡山隧道1#竖井主井580.3-762主井的涌水问题。为井筒的施工进度、质量和安全提供了良好的条件。该技术对其他井筒堵水工程，特别是对一公里深井施工难度大的堵水工程具有很好的参考价值。