超高压突发性地下喷涌水的分流减压处理方法

摘要

本发明涉及超高压突发性地下喷涌水的分流减压处理方法。所要解决的技术问题是提供一种超高压突发性地下喷涌水的分流减压处理方法，以降低施工难度和施工风险。技术方案是：a.在高压地下水喷涌点附近钻孔，使喷涌点的水量和压力降低；b.在分流减压孔中安装可止水和高压灌浆的孔口封闭器，保持让水流出；c.当水量和水压降低至可以对喷涌点进行封堵时，将喷涌点封堵；d.逐一关闭各分流减压孔中的孔口封闭器，将无控制的突发性喷涌水转化为受控状态下的静态地下水；e.在喷涌点附近钻设足够多的固结灌浆孔；f.对固结灌浆孔进行高压灌浆，形成防渗体；g.对部分分流减压孔进行高压灌浆。本发明可用于水利水电工程、交通工程中的地下工程。

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高压突发性地下喷涌水的分流减压处理方法。适用于水利水电工程、交通工程中的地下工程。

背景技术

水利水电、交通开发项目中地下工程的埋深越来越大，这些地下工程遇到的地下水压力往往有数百米甚至上千米水头。由于地下水补给范围大，衰减期长，一方面地下水排泄会对周围水文地质环境产生不利影响，另一方面会给工程施工带来很大的困难。

目前通常的做法是对地下水进行超前地质预报，在可能出水地段预先进行灌浆处理，利用灌浆形成的防渗体将地下水阻隔在设计的开挖边线之外，之后再进行开挖施工。

但工程实践中，受预报手段的限制，难以准确预测地下水的具体出露位置，往往造成施工过程中地下水的突然涌喷。对这种超高压地下水的突发性涌喷，目前在施工中尚缺乏有效的应对措施，通常采用直接封堵的方式进行处理，施工技术难度大、风险大，有效封堵耗费的成本高，占用的处理工期长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对深埋地下工程施工中超高压、突发性地下水的涌喷问题，提出一种超高压突发性地下喷涌水的分流减压处理方法，以降低施工难度和施工风险。

本发明所采用的技术方案是：超高压突发性地下喷涌水的分流减压处理方法，其特征在于：

a、在高压地下水喷涌点附近，针对出水构造实施钻孔，直到钻孔打穿出水构造，形成一组分流减压孔，使喷涌点的水量和压力降低；

b、在分流减压孔中安装可用于止水和高压灌浆的孔口封闭器，并保持让水流出；

c、当水量和水压降低至可以对喷涌点进行封堵时，采用速凝灌浆材料直接将喷涌点封堵；

d、随后逐一关闭各分流减压孔中的孔口封闭器，将无控制的突发性喷涌水转化为受控状态下的静态地下水；

e、在喷涌点的附近钻设足够多的固结灌浆孔，固结灌浆孔同样装有孔口封闭器；

f、对固结灌浆孔进行高压灌浆，形成防渗体，将地下水阻隔在设计在开挖边线之外；

g、视防渗体的形成状况，对部分分流减压孔也进行高压灌浆。

h、继续开挖施工。

本发明所述孔口封闭器包括孔口管、高压闸阀、压力表及固管剂，孔口管伸入钻孔中，在其外端装有高压闸阀和压力表，所述孔口管与钻孔之间具有固管剂。

本发明的有益效果是：本发明解决了水利水电、交通工程中遇到超高压突发性地下水的诸多难题，如施工处理难度很大，动用的人财物成本很高，占用工期长，采用止水墙处理，包括引流、止水墙施工、混凝土达到一定强度后钻孔灌浆、开挖止水墙等工序在内，一般需要1～2个月时间。采用“分流减压”的技术方案，变无控制的超高压地下水为受控状态下的静态地下水来处理，只需要进行钻孔、灌浆工序，一般处理时间为一周至半个月左右，将大大缩短工期、降低其工程处理施工难度、降低施工风险，各方面效益显著。

附图说明

图1是本发明高压喷涌点的示意图。

图2是本发明钻设分流减压孔的示意图。

图3是本发明封堵喷涌点和关闭分流减压孔孔口封闭器的示意图。

图4是本发明钻设固结灌浆孔并进行灌浆的示意图。

图5是本发明防渗体形成后继续开挖施工的示意图。

图6是本发明中孔口封闭器的结构图。

具体实施方式

如图1-5所示，从图中可以看出，本实施方式中喷涌点1的位置在出水次构造3上，出水次构造又与出水主构造2相邻近并且交叉，已开挖洞段4在挖至出水次构造3时遇到了喷涌点1，喷涌点是超高压的地下水突发涌喷，其水头往往有数百米甚至上千米，如果采用直接封堵的方式进行处理，施工技术难度大、风险大，有效封堵耗费的成本高，处理工期长。而本发明采用分流减压的处理方法，一般处理时间为一周至半个月左右，将大大缩短工期、降低工程处理施工难度、降低施工风险。具体方法包括以下步聚：

a、在高压地下水喷涌点1附近，针对出水构造实施钻孔，直到钻孔打穿出水构造。由于地质构造复杂多变，有很大的不可预见性，所以钻孔的深度和数量也不尽相同，无法得出一种标准或找出普遍适用的规律，一般都是根据当地的实际情况来决定钻孔的深度和钻孔的数量。但是，钻出的这一组分流减压孔5必须使喷涌点的水量和压力降低；

b、在分流减压孔5孔中安装用于止水和高压灌浆的孔口封闭器8，并保持让水流出；所述孔口封闭器8包括孔口管8-1、高压闸阀8-2、压力表8-3及固管剂8-4，孔口管8-1伸入钻孔中，在其外端装有高压闸阀8-2和压力表8-3，所述孔口管与钻孔之间具有固管剂8-4。

c、当水量和水压降低至可以对喷涌点1进行封堵时，采用速凝灌浆材料直接将喷涌点封堵，由于这时的水量和水压都已经大大降低，故可以用常规手段进行封堵

d、随后逐一关闭各分流减压孔5中的孔口封闭器8，将无控制的突发性喷涌水转化为受控状态下的静态地下水；

e、为了加固围岩，将地下水完全封闭，在喷涌点1的附近还要钻设足够数量的固结灌浆孔7，固结灌浆孔同样装有孔口封闭器8；

f、对固结灌浆孔7进行高压灌浆，灌浆技术采用通常的预灌浆处理方式，即在孔口管8-1中放入射浆管，管口的外面除了压力表8-3和高压闸阀8-2外，还接有压力传感器、储浆桶、灌浆泵、返浆流量计、稳压罐、密度仪、进浆流量计，当外面混合浆的压力大于钻孔内的水压时，就可以实施灌浆了。对所有的固结灌浆孔都进行高压灌浆后在喷涌点所在的区域就形成了防渗体，将地下水阻隔在设计在开挖边线之外；

g、视防渗体的形成状况，还可以对部分分流减压孔5也进行高压灌浆，作为对固结灌浆孔7的补充。

h、继续开挖施工。