T-CSRME 034-2023 隧道岩溶堵水注浆技术规程

ICS93.060ICS93.060CCSP21T/CSRME034—2023隧道岩溶堵水注浆技术规程TechnicalSpecificationforkarstwaterPluggingGroutingofTunnel2023-07-01发布2023-08-01实施中国岩石力学与工程学会发布中国岩石力学与工程学会关于批准发布《隧道岩溶堵水注浆技术规程》团体标准的公告各有关单位:根据《中国岩石力学与工程学会团体标准管理办法》的相关规定,现批准发布一项团体标准。标准编号和名称如下:1.T/CSRME034—2023《隧道岩溶堵水注浆技术规程》上述标准自2023年7月1日发布,自2023年8月1日起实施。现予公告!中国岩石力学与工程学会2023年6月29日I本规程按照《工程建设标准编写规定》给出的规则起草。本规程根据中国岩溶地区隧道堵水的发展状况,在广泛调研的基础上,总结近年来岩溶地区隧道堵水成功经验,参考有关国内外先进技术,对隧道岩溶堵水勘察、设计及施工等有关内容进行了规定。本规程共9章和5个附录,主要技术内容有:—岩溶涌水勘察;—岩溶堵水注浆设计;—岩溶堵水注浆试验;—岩溶堵水注浆施工;—质量检查与效果评价。本规程由中国岩石力学与工程学会归口管理。本规程技术条款由中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司负责解释,在采用过程中,如有意见或建议,请寄送中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司(地址:贵州省贵阳市观山湖区兴黔路16号,邮编:550081,电子邮箱:12954993@),以便修订时参考。主编单位:中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司参编单位:中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院岩土工程有限公司中国水电基础局有限公司云南省水利水电勘测设计研究院湖南宏禹工程集团有限公司贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司贵州路桥集团有限公司Ⅱ河海大学贵州大学四川共拓岩土科技股份有限公司中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司贵州高速公路集团有限公司主要起草人:余波曾树元王静朱代强刘松富王锦国黄勇何桥吴述彧张位华郑克勋吕联亚钟久安王国丰邓建祥张朝强杨东升赵明华赵燕容柏立懂邬忠虎主要审查人:杨晓东宋胜武刘文连郭熙灵王文远蒋良文彭春雷黄理兴李正兵张可能蔡正银周黎月徐速超吴顺川李建林李利平杜宇本齐庆新Ⅲ1总则 12术语 23基本规定 34岩溶涌水勘察 54.1一般规定 54.2前期岩溶水文地质专题勘察 54.3施工期岩溶涌水补充勘察 65岩溶堵水注浆设计 85.1一般规定 85.2堵水注浆材料 95.3管道型岩溶堵水注浆设计 105.4裂隙型岩溶堵水注浆设计 126岩溶堵水注浆试验 156.1一般规定 156.2堵水注浆试验 157岩溶堵水注浆施工 177.1一般规定 177.2注浆设备和机具 177.3岩溶堵水注浆施工准备 187.4管道型岩溶堵水注浆施工 207.5裂隙型岩溶堵水注浆施工 237.6堵水注浆施工安全监测 258质量检查与效果评价 27Ⅳ8.1一般规定 278.2注浆岩体质量检查 278.3堵水效果评价 289资料整编 29附录A堵水注浆工作流程 30附录B隧道岩溶涌水量预测和评价方法 31附录C隧道岩溶物探方法 34附录D岩溶管道封堵体厚度计算方法 35附录E堵水注浆施工记录 36本规程用词说明 37引用标准名录 38条文说明 39Vcontents1Generalprovisions 12Terms 23BasicRequirements 34InvestigationForkarstwaterGushing 54.1GeneralRequirements 54.2specialsurveyonkarstHydrogeologyInTheEarlystage 54.3specialsurveyofkarstwaterIuflowDuringconstructionperiod 65DesignofkarstwaterpluggingGrouting 85.1GeneralRequirements 85.2waterpluggingGroutingMaterials 95.3DesignofwaterpluggingGroutingofkarstconduit 105.4DesignofwaterpluggingGroutingofGrike 126GroutingTestForkarstwaterplugging 156.1GeneralRequirements 156.2waterBlockingGroutingTest 157constructionofkarstwaterpluggingGrouting 177.1GeneralRequirements 177.2GroutingEquipmentandTools 177.3constructionpreparationofkarstwaterpluggingGrouting 187.4constructionofwaterpluggingGroutingofkarstpipe 207.5constructionofwaterpluggingGroutingofkarstFractures 237.6safetyMonitoringofwaterBlockingGroutingconstruction 258QualityInspectionandEffectEvaluation 27Ⅵ8.1GeneralRequirements 278.2QualityInspectionofGroutingRockMass 278.3EvaluationofwaterBlockingEffect 289DataCompilation 29AppendixAworkflowofkarstwaterpluggingGrouting 30AppendixBpredictionandEvaluationMethodsforkarstwaterInflowofTunnel 31AppendixCListofApplicationofTunnelkarstGeophysicalMethods 34AppendixDCalculationMethodForTheThicknessofkarstpluggingsealingBody 35 36ExplanationofwordinginThisstandard 37ListofQuotedstandards 38Explanatoryofprovisions 3911总则检查与效果评价、资料整编等工作,保障隧道岩溶堵水注浆工程质量和安全,制定本规程。1.0.2本规程适用于岩溶地区的公路、铁路、轨道交通、市政、水利、水电和矿山等领域采用钻爆法施工的隧道岩溶堵水注浆。1.0.3隧道岩溶堵水注浆应制定和采取环境保护、职业健康和安全生产措施。1.0.4隧道岩溶堵水注浆除应符合本规程规定外,应符合国家现行有关标准的规定。22术语2.0.1岩溶堵水注浆karstwaterplugginggrouting采用注浆方式对岩溶渗流通道进行涌水封堵的工程措施。2.0.2岩溶管道karstconduit碳酸盐岩或其他易溶岩体中发育的直径或宽度大于等于200mm的管状、缝状地下水渗流通道。2.0.3岩溶裂隙karstfissure碳酸盐岩或其他易溶岩体中沿结构面被地下水溶蚀后形成直径或宽度小于200mm的缝状或隙状空隙。2.0.4隐伏岩溶coveredkarst隧道洞壁外或隧道掌子面前端未开挖揭露的岩溶管道或岩溶裂隙。2.0.5揭露型岩溶exposedkarst隧道开挖揭露的溶洞、岩溶管道或岩溶裂隙。2.0.6阻水止浆结构waterblockingandgroutpluggingstructure为防止地下水或浆液涌出,并承担注浆压力而预留的天然岩体或设置的人工结构。33基本规定3.0.1隧道出现或将出现影响施工安全、隧道衬砌结构和隧道运行安全、周边水环境变化等不能采取引排的岩溶涌水,应采取注浆方式进行堵水处理。3.0.2隧道岩溶堵水注浆应按岩溶涌水勘察、设计、试验、施工、质量检查与效果评价程序开展,堵水注浆工作流程参见附录A的图A.1。3.0.3隧道岩溶堵水注浆设计前应收集工程区已有的地形地貌、岩溶水文地质、工程地质、隧道布置及结构设计、施工要求、运行要求等资料。3.0.4隧道宜在开挖揭露前对岩溶涌水进行封堵处理,岩溶涌水开挖揭露后宜按“变动为静、可控引排、综合治理”的原则进行堵水处理。3.0.5隧道岩溶堵水注浆设计、材料选择和施工工艺应遵循因地3.0.6根据岩溶涌水通道形态、涌水压力及涌水量,可按表3.0.6对岩溶涌水类型进行划分。表3.0.6岩溶涌水类型划分表岩溶涌水类型涌水通道形态涌水压力(Mpa)涌水量(m3/d)1类管道型≥1.0≥100002类<1.03类≥1.0<100004类<1.04表3.0.6岩溶涌水类型划分表(续)岩溶涌水类型涌水通道形态涌水压力(Mpa)涌水量(m3/d)5类裂隙型≥1.0<100006类<1.03.0.7岩溶地区隧道施工过程中,应进行超前探测,预报是否存在隐伏岩溶和难以处理的高压或大流量岩溶涌水。3.0.8隧道岩溶堵水注浆施工过程中,应对施工影响洞段进行变形、渗流监测,并编制专项安全施工方案。3.0.9隧道岩溶堵水注浆应根据注浆试验、超前探测、施工过程中取得的岩溶水文地质资料进行动态设计和信息化施工。54岩溶涌水勘察4.1一般规定4.1.1岩溶水文地质条件复杂地区隧道建设应开展岩溶涌水专题勘察,并进行岩溶涌水预测与评价。隧道岩溶涌水量预测和评价方法可参照附录B。4.1.2岩溶涌水专题勘察分为前期岩溶水文地质专题勘察和施工期岩溶涌水补充勘察。4.1.3地表岩溶水文地质调查与测绘范围应包含涌水洞段所在的岩溶地下水流动系统的补给区、径流区和排泄区。4.1.4岩溶涌水专题勘察应根据查明的地下水位与隧道涌水部位高差、涌水部位与地表水的联系或隧道开挖揭露的涌水实测数据,结合岩溶涌水预测与评价,进行岩溶涌水类型划分,岩溶涌水类型的划分应符合本规程3.0.6条的规定。4.1.5隧道岩溶涌水勘察应提交专题勘察报告。勘察报告应包含工程概况、基本地质条件、岩溶水文地质条件、岩溶地下水系统划分、岩溶涌水预测与评价、处理措施建议等内容,并附岩溶水文地质平面图和相关剖面图。4.2前期岩溶水文地质专题勘察4.2.1岩溶水文地质条件复杂地区,前期勘测设计阶段应开展隧道岩溶水文地质专题勘察,专题勘察应包括下列内容:1查明隧道区地层结构及构造、可溶岩洞段岩溶发育特征及水文地质条件,划分岩溶水文地质单元与岩溶地下水流动系统,分析岩溶发育的空间分布特征及与隧道的关系。2划分岩溶洞段围岩类别,分析岩溶发育洞段和涌水洞段,预测岩溶涌水类型和涌水动态特征,预估涌水量和涌水压力。63评价隧道岩溶涌水对施工、衬砌或支护结构、周边环境的影响,并针对不同的岩溶涌水类型提出处理建议。4.2.2前期岩溶水文地质专题勘察,宜采用岩溶水文地质调查与测绘、物探、钻探和水文地质试验等综合方法,专题勘察应符合下列规定:1在岩溶水文地质调查与分析基础上,采用电法、电磁法等物探方法探测主要隐伏岩溶、含水构造溶蚀带、节理裂隙密集带的发育规律。隧道岩溶物探方法可参照附录C的规定进行选择。2采用钻孔验证岩溶水文地质分析及物探测试成果,钻孔应布置在地形低洼、岩溶强烈发育、地下水位洼槽或变幅较大部位及隧道洞体范围外岩溶主发育方向。3根据涌水预测及分析需要,前期可采用岩溶泉井水动态观测、钻孔压水试验、钻孔注水试验、水位观测或连通试验等。4岩溶水文地质钻孔宜综合利用,开展相应的物探和水文地质测试。5隧道洞壁周边的勘探钻孔应进行回填封堵,地下水位长期观测孔应采取孔口保护措施。4.3施工期岩溶涌水补充勘察4.3.1施工期开挖揭露的岩溶涌水影响施工或运行安全,或造成地表岩溶塌陷、水体泄漏、地表水和井泉干涸等重大岩溶环境水文地质问题时,应开展施工期岩溶涌水补充勘察。补充勘察应包括下列内容:1应在前期勘察工作的基础上,针对可能发生岩溶涌水、突泥等洞段开展超前地质预报。超前地质预报宜采取地质分析、超前物探、超前钻孔、地下水测试等多种方法综合判定。2施工期应针对前期预测的岩溶涌水洞段,根据开挖揭露的地质条件,结合超前地质预报成果,复核、分析前期岩溶涌水评价成果。3对涌水后会产生影响施工或运行安全的隐伏岩溶,在施工7期岩溶涌水补充勘察时,应分析隐伏岩溶与隧道的空间关系、外水压力,评价阻水岩体质量,提出预留阻水岩体的安全厚度、涌水预防措施及处理建议。4.3.2对开挖揭露的岩溶涌水,应结合前期勘察资料和施工揭露的地质条件,补充相关岩溶调查、水文地质测试、物探和验证性钻孔等工作,进一步查明岩溶形态的空间分布、规模及与隧道的关系、地下水补水和排泄、与地表水的水力联系、涌水量与涌水压力、涌水动态、塌陷坑、井泉水位水量变化特征,划分岩溶涌水通道类型,补充勘察应符合下列规定:1施工期岩溶涌水补充勘察可采用探地雷达、地震勘探、弹性波测试、声波或电磁波CT等物探方法,查明主要隐伏岩溶的位2施工期应根据隧洞涌水情况及影响,及时开展涌水量、涌水压力、涌水动态变化、地表水和井泉变化等监测。3施工期隧道内岩溶涌水钻探宜与超前地质预报相结合,主探测方向应根据前期勘察和超前地质预报成果确定;掌子面前方岩溶强烈发育或水文地质条件复杂时,可在掌子面布置放射状钻孔;有相邻隧道或地下空间时,可利用相邻隧道或地下空间布置钻孔。4结合岩溶管道的封堵施工,可布置探洞追踪岩溶管道,查明其空间位置及规模。85岩溶堵水注浆设计5.1—般规定5.1.1隧道岩溶堵水注浆设计应与隧道工程总体防渗布置相结合,渗流控制标准应满足工程总体渗流控制或隧道运行及结构安全的要求。5.1.2隧道岩溶堵水注浆设计应包括堵水注浆材料选择、钻孔布置、注浆工艺及参数设计、质量检查及效果评价标准等内容。5.1.3隧道岩溶堵水注浆设计,应考虑下列因素:措施。2季节性涌水隧道段,宜在枯水期进行堵水,丰水期堵水应考虑外水压力的影响。3岩溶涌水类型。5.1.4隧道岩溶堵水注浆设计应结合隧道类型及功能要求、涌水类型、涌水通道与隧道的空间关系、围岩质量、岩溶充填物及性状、是否开挖揭露等,按涌水类型,初拟注浆孔布置及注浆顺序、材料、浆液配合比、工艺方法及参数等,并应符合下列要求:11类、2类、3类、5类堵水注浆应在实施阶段进行生产性试验,验证堵水注浆方案的可行性和合理性,根据试验成果调整堵水注浆方案及初拟的各项参数。24类、6类堵水注浆可按工程类比法拟定堵水方案,在实施阶段初期结合施工情况进行调整。5.1.5隧道岩溶堵水注浆设计应评估注浆施工造成的地下水变化对工程相关建(构)筑物及周边环境的影响。5.1.6隧道岩溶堵水注浆施工前,可利用部分钻孔在涌水部位周边实施补充超前探查及物探测试。95.1.7隧道岩溶堵水注浆效果可采用渗水量、灌后注浆岩体透水率进行评价,并应符合下列要求:1隐伏型岩溶堵水注浆,阻水岩体内检查孔压水试验透水率应满足隧道防渗与安全要求,其他按常规防渗及固结注浆标准进行评价。2开挖揭露型堵水注浆,堵水部位或洞段渗水量应小于隧道设计相应允许渗漏量。3堵水注浆不应对周边环境造成不利影响。5.2堵水注浆材料5.2.1隧道岩溶堵水注浆的材料选择应根据隧道功能要求、涌水类型、涌水量、涌水压力、环境保护、注浆方法及工艺等因素综合确定。5.2.2管道型岩溶堵水材料,可选用水泥黏土浆液、高流态细石混沥青浆液、复合浆液等,模袋注浆材料宜采用水泥浆液。注浆材料1:1、0.8:1、0.5:1,涌水压力大于1Mpa时,可在浆液中添加速凝剂、稳定剂或絮凝剂。5.2.3裂隙型岩溶堵水材料,可选用水泥浆液、水泥混合浆液、混5.2.41类、3类堵水注浆可采用具有抗冲蚀性高流态细石混凝土、具有自堆积性的混合砂石浆或混合砂浆、模袋注浆、膏状浆液或热沥青浆液;2类、4类堵水注浆可采用混合砂浆、膏状浆液、模袋注浆。T/CSRME003的规定。5.2.6浆液中添加外加剂的品种和数量,应通过试验确定,并应符合环保及耐久性要求。105.3管道型岩溶堵水注浆设计5.3.1开挖揭露的管道型岩溶涌水,堵水注浆设计应符合下列要求:1设置引排孔,并在孔口预埋带阀门的引排管,对涌水进行可控引排。引排孔孔径应大于注浆孔,孔深应大于封堵体并进入岩溶管道。2在开挖揭露部位浇筑混凝土阻水止浆结构对岩溶管道进行封堵。3对阻水止浆结构至引排管间岩溶管道进行注浆回填,形成封堵体。4对封堵体接缝及周边岩体进行加固注浆,注浆材料一般采用水泥浆液。5关闭引排管,对引排孔进行注浆,注浆材料可采用水泥混合浆液、水泥浆液等。5.3.2开挖揭露的季节性岩溶管道,宜浇筑混凝土作为封堵体对岩溶管道进行封堵,并对岩溶管道周边岩体进行固结注浆,加固后洞周的封堵体和周边岩体应能承受丰水期的外水压力。5.3.31类、2类、3类堵水注浆钻孔孔口应设置引流泄压及安全闭锁装置。5.3.4岩溶管道封堵体最小厚度可按附录D的式(D.0.1-1)进行计算。5.3.5开挖揭露的岩溶管道阻水止浆结构厚度,1类不宜小于1倍隧道洞径或5m,3类不宜小于0.5倍隧道洞径或不宜小于4m,2类和4类不宜小于3m。5.3.6注浆孔孔径根据堵水工艺、注浆材料确定,并应符合下列规定:1水泥注浆孔终孔直径不宜小于76mm。2采用热沥青浆液作为注浆材料时,注浆孔直径不宜小于110mm。113采用混凝土、混合砂石浆或级配料回填时,注浆孔直径不宜小于150mm。4采用模袋注浆时,注浆孔直径应根据岩溶管道尺寸及模袋大小确定。5.3.7管道型岩溶堵水注浆,宜先进行岩溶管道回填注浆,再对接触带及周边溶蚀破碎岩体进行系统注浆防渗及加固。5.3.8开挖揭露有黏土、粉细沙、淤泥充填的岩溶管道,可先采用高压风水联合冲洗的方式对岩溶管道进行置换处理,再进行堵水注浆。5.3.9岩溶管道位于开挖掘进前方,宜沿隧道洞轴线布置放射状堵水钻孔;岩溶管道位于隧道周边,宜在隧道壁布置径向堵水钻孔;对有明确空间分布的岩溶管道或溶缝、溶隙,应根据涌水通道的空间展布确定排水孔及注浆孔的布置方式。5.3.10管道型岩溶堵水注浆孔间排距应根据岩溶管道与隧道的空间关系、岩溶管道和隧道断面尺寸、注浆材料的扩散范围等综合确定。5.3.11岩溶管道内宜全孔一次注浆,周边岩体部分可分段注浆。5.3.12隧道岩溶堵水注浆压力应根据隧道埋深、岩体条件、浆液性能及涌水压力等因素综合确定,并应符合下列规定:1注浆压力应控制在围岩、阻水止浆结构、衬砌或支护结构允许承受范围内。2注浆压力大于1Mpa时,应在注浆岩体或结构部位设置变形监测装置。3注浆压力应大于1.2倍涌水压力。5.3.13会击穿围岩造成隧道塌方、涌水而影响施工及运行安全的隐伏型岩溶管道应进行超前预注浆,并符合下列规定:1对超前预报有明确岩溶管道的,应进行超前孔钻孔探测,准确查明岩溶管道发育情况。超前探孔应镶铸孔口管,孔口应安装分流泄压装置。2根据超前探孔探测成果,阻水止浆岩体厚度不满足设计要12求的,宜浇筑混凝土止浆结构或采用注浆方式形成满足设计厚度的混合阻水止浆结构。3阻水止浆结构形成后,宜在封堵处理范围1m外钻孔安装引流泄压管,孔口设置分流泄压装置,再进行岩溶管道回填压密注浆。41类、3类堵水注浆宜采用浓浆或速凝浆液进行管道回填,2类、4类堵水注浆宜采用膏状浆液或水泥砂浆进行管道回填,无涌水的岩溶管道可采用细石混凝土进行回填。5岩溶管道回填压密注浆完成后,应对岩溶管道发育洞段进行系统防渗注浆处理。6超前预注浆可参照《岩溶注浆工程技术规范》T/CSRME003的规定进行设计。5.3.14管道型岩溶堵水注浆结束标准,应符合下列要求:11类、3类采用水泥浆液注浆,当注浆压力达到最大设计压力,注入率不大于2L/min后,继续注浆30min,可结束注浆,当采用速凝浆液进行堵水注浆时,注入率不大于2L/min,可结束注浆。22类、4类采用水泥浆液注浆,当注浆压力达到最大设计压力,注入率不大于1L/min后,继续注浆10min,可结束注浆,当采用速凝浆液进行堵水注浆时,注入率不大于1L/min,可结束注浆。3岩溶通道有充填的,结束时间可适当延长,采用混合砂浆注浆,该段注入率不大于4L/min时,宜继续灌注10min后结束。SL/T62的规定。5.4裂隙型岩溶堵水注浆设计5.4.1已开挖揭露的5类、6类堵水注浆,应符合下列要求:1设置引排孔,并在孔口预埋带阀门的引排管。引排孔孔径应大于注浆孔,孔深应大于防渗圈2m。132在开挖揭露部位浇筑混凝土阻水止浆结构。3对溶蚀裂隙进行注浆,堵水注浆材料可选用水泥浆液、水泥混合浆液、化学浆液等。4关闭引排管,对引排孔进行注浆。5.4.2开挖揭露的裂隙型岩溶堵水阻水止浆结构厚度,5类不宜小于3m,6类不宜小于2m。5.4.3开挖揭露的裂隙型岩溶堵水,注浆孔孔距排距应结合裂隙与隧道的空间关系、隧道断面尺寸、注浆材料在裂隙内的扩散范围等综合确定,并宜符合下列规定:1裂隙位于掌子面前方时,注浆孔在掌子面上宜沿洞轴向呈伞型放射状布置,孔底间距宜为0.5m~2m,孔深应穿过溶隙后满足孔底距裂隙壁1m。2裂隙位于洞周时,注浆孔宜在隧道洞周方向沿径向与裂隙面垂直布置成环形、梅花型,孔底间距宜为0.5m~1.5m,钻孔应与裂隙面大角度相交,孔深应穿过溶隙1m。5.4.4开挖揭露的裂隙型岩溶堵水注浆宜分段钻孔注浆,第一段宜为1m~3m,以下各段段长宜为5m~6m,具备一定条件时可延长段长,但最长不应大于8m,裂隙密集发育带注缩短。5.4.5对会击穿围岩造成隧道塌方、涌水而影响施工及运行安全的裂隙型隐伏岩溶应进行超前预注浆,超前T/CSRME003的规定进行设计。5.4.6隧道裂隙型岩溶堵水注浆结束标准,应符合下列规定:1涌水压力大于1Mpa时,采用水泥浆液注浆,当注浆压力达到最大设计压力,注入率不大于1L/min后,继续注浆10min,可结束注浆,当采用速凝浆液进行堵水注浆时,注入率不大于1L/min,可结束注浆。2涌水压力小于1Mpa时,采用水泥浆液注浆,当注浆压力达到最大设计压力,注入率不大于1L/min后,继续注浆10min,可结束注浆,当采用速凝浆液进行堵水注浆时,注入率不大于1L/min,14可结束注浆。5.4.7封孔宜符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL/T62的规定。156岩溶堵水注浆试验6.1一般规定6.1.11类、2类、3类、5类堵水注浆应开展现场注浆试验,编制试验大纲,提出试验技术及安全要求。6.1.2堵水注浆现场试验应包括下列内容:1注浆原材料、浆液配合比及浆液流变性能。2钻孔、制浆、注浆及计量等设备的适宜性。3注浆孔布置方式、孔距与排距等。5孔内水位、压水试验等。6注浆工艺,注浆压力、浆液变换、结束标准等。7质量检查方法和效果评价标准。6.2堵水注浆试验6.2.1堵水注浆试验区的选择应符合下列规定:1试验区应具有代表性。2应充分考虑水、电、交通及施工干扰等现场条件。3试验区宜考虑与隧道永久结构相结合,永久隧道试验区不应进行破坏性试验及检查。6.2.2注浆试验孔深度应达到岩溶管道部位,数量不宜少于5个,检查孔数量不宜少于2个,可利用后续注浆孔作为试验孔和检查孔。6.2.3试验期间应根据设计及相关规范要求对隧道围岩、衬砌或支护结构和地下水进行监测。6.2.4试验区应采用压水试验、物探、钻孔取芯、孔内录像等多种方法对堵水体进行质量检查和堵水效果评价。166.2.5试验过程中应及时收集和整理试验成果,适时调整试验方案。6.2.6堵水注浆试验成果应包括下列内容:1试验区岩溶水文地质、工程地质条件的分析评价。2注浆原材料选择及浆液配制的分析评价。3注浆设备的适应性分析评价。4堵水注浆设计参数的分析评价。5质量检查及效果评价标准。6试验结论及建议。177岩溶堵水注浆施工7.1一般规定7.1.1隧道岩溶堵水注浆施工应根据现场施工条件、设计要求及堵水注浆试验成果编制施工组织设计。7.1.2岩溶涌水伴随有围岩坍塌现象时,应待施工段围岩支护安全稳定后,再进行隧道岩溶堵水注浆施工。7.1.3注浆作业中止时,孔口应采取保护措施,防止流入污水或落入异物。7.1.4注浆压力大于2Mpa注浆孔孔口应设置止浆塞,止浆塞的安全性能应与注浆方式、注浆压力及地质条件相适应。7.1.5堵水注浆应积极推行数字化管理,宜采用自动化和智能化控制,初始流动度小于160mm的浆液或多种材料配置的混合浆液,可采用人工记录。7.1.6堵水注浆后,宜按隧道后续施工或运行要求进行补强固结注浆,补强固结注浆根据相关行业标准执行。7.1.7施工过程中排放的废水、废气、废渣应符合环境保护要求。7.1.8施工记录应及时、准确、详细、真实,堵水注浆施工记录内容可按附录E执行。7.2注浆设备和机具7.2.1钻孔设备应根据隧道断面、地层岩性和钻孔参数确定,宜采用冲击或回转式钻机。涌水压力影响钻孔安全时,应采用双卡盘钻机。7.2.2制浆机技术性能应与浆液的类型、特性、注浆泵的排量相适应,能保证均匀、连续地拌制浆液,并应满足注浆高峰期的供浆要求。187.2.3注浆泵应能满足最大和最小注入率的要求,额定工作压力应大于最大注浆压力的1.5倍,压力波动范围应小于注浆压力的士20%,双液注浆泵应能按要求的精度调节双液比例。7.2.4纯水泥浆、水泥混合浆液注浆宜采用多缸柱塞式注浆泵,低流动性浆液、水泥砂浆、水泥砂石浆液灌注可采用螺杆式砂浆泵或可泵送砂石的柱塞泵。7.2.5注浆管路应保证浆液流动畅通,并能够承受1.5倍的最大注浆压力,注浆管路中的阀门应采用耐高压、耐冲蚀的高强度材质阀门。采用高凝集力浆液时,管径宜大,长度宜短。7.2.6注浆泵和注浆孔口处均应安装压力表,压力表量程宜为最大注浆压力的2倍~4倍。压力表与管路之间应设隔浆装置,压力传递应保证灵敏,压力表应按规定进行率定。7.2.7注浆自动记录仪应定期进行校验或率定,保证量值准确。7.2.8化学注浆的注浆设备及管路应满足抗化学腐蚀的要求。7.2.9沥青浆液应用耐热泵输送,必要时可采用双层保温管。7.2.10水泥注浆的设备和机具除满足上述要求外,还应符合相关行业规定。7.3岩溶堵水注浆施工准备7.3.1隧道岩溶堵水注浆施工准备,应包括下列工作:1熟悉地质资料、设计图纸、技术要求,理解设计意图。3施工测量放样。4完成生产性试验。5完成施工组织设计编制及报批。6完成专项安全施工方案编制及报批。7完成塌方、突水突泥应急处置及其他安全应急方案编制及报批。7.3.2隧道岩溶堵水注浆施工前,应完成下列工作:1对已开挖揭露的管道型岩溶涌水,堵水注浆施工前应完成19阻水止浆结构施工,隐伏型岩溶管道应评估阻水岩体厚度及质量是否满足设计要求。21类、3类、5类堵水注浆,施工前应完成变形、渗流监测仪器安装,并取得初始值。3根据设计要求进行单元划分。已揭露的岩溶管道洞周注浆单元长度不宜超过20m,轴向宜按超前或掌子面划分为一个单元,掌子面上超前探孔不应少于3个。7.3.3管道型岩溶堵水注浆前,应完成下列准备工作:1复核阻水止浆岩体厚度,并对较破碎的阻水止浆岩体进行注浆加固。2对无涌水的管道空腔进行回填注浆,并对周边溶蚀破碎岩体进行注浆加固。31类、3类堵水注浆,施工前应完成变形、渗流监测仪器安装,并取得初始值。4开挖揭露的2类、4类岩溶管道,宜在设计封堵范围内进行预处理,一般采用混凝土堵头、浆砌石封堵体封闭岩溶管道,再进行管道回填注浆。51类、2类、3类岩溶管道回填注浆,宜在设计堵水注浆范围外设置回填观测孔,孔内预埋钢管,长度宜大于设计封堵范围1m,管口安装分流泄压装置。7.3.4隧道裂隙型岩溶堵水注浆前,应完成下列施工前准备工作:1了解出水点的部位、形状、流量,在出水点安装引水管,并封闭涌水点及周边岩体,测量涌水压力。2应对注浆部位溶蚀裂隙的空间展布特征进行钻孔复核,查清溶蚀裂隙的基本特征。3经复核,阻水止浆岩体抗压性能不满足要求的,应补充设置混凝土阻水止浆结构,满足阻水止浆体要求,并对阻水止浆岩体进行注浆加固。4裂隙型岩溶堵水注浆压力大于1Mpa时,应在施工前布置围岩及衬砌支护结构变形监测装置。2055类堵水注浆,宜设置钻孔进行深部引流泄压,泄压孔的孔深应大于设计堵水深度1m以上。6宜先在溶蚀裂隙发育洞段两端分别进行深孔止水帷幕注浆截渗。7.3.5所有设备、机具均应定期维护保养,保证其正常工作状态,并留有合理的备用数量。7.4管道型岩溶堵水注浆施工7.4.1管道型岩溶堵水钻孔施工应符合下列规定:1孔位与设计孔位误差不应大于10cm,孔深不得小于设计孔深。2钻孔孔底偏差不应大于3o。3注浆孔应镶铸孔口管,孔口管长度应根据阻水止浆结构厚度、水头、注浆压力及试验确定,孔口管径应根据终孔孔径要求确定。7.4.2钻孔过程应详细记录地层岩性及掉钻、卡钻、塌孔、失水、涌水等异常情况。7.4.3堵水注浆钻孔过程中遇岩溶涌水时,应立即停止钻进,测量涌水压力和流量。7.4.4堵水注浆钻孔过程中涌沙、突泥的处理,符合下列规定:1钻孔过程涌沙、突泥,应立即停止钻孔,在孔口安装引流泄压装置,打开闸阀观测涌沙量,涌沙量较小时,宜在涌水含沙量最小或涌水清洁时安装单向阀反灌。2涌沙量较大时,宜在钻孔内下注浆花管或采用扰动喷射钻头对砂土层进行高压注浆处理,待凝后扫孔复灌,直至砂土层胶结达到堵水效果,再进行下一段堵水施工。3钻孔突泥时,应立即停止钻孔,在孔口安装封闭装置封闭突泥,立即进行注浆处理,或采用多孔置换注浆,将岩溶管道中的软泥置换到孔外,在管道内形成浆液固结体封堵岩溶管道,再进行下一段堵水施工。217.4.5堵水注浆钻孔过程中遇无水的岩溶空腔,宜采用水泥砂浆或高流态细石混凝土对岩溶空腔进行回填,再进行下一段钻孔施工。7.4.6管道型岩溶堵水注浆浆液,宜符合下列规定:11类、2类、3类堵水注浆浆液,宜采用抗冲蚀膏状浆液、水泥-水玻璃双液浆或其他抗冲蚀浆液,采用普通水泥浆液时,水灰比可采用0.8:1、0.5:1两个比级。24类堵水注浆浆液,宜采用水泥砂浆或速凝浆液,无涌水的岩溶管道可采用细石混凝土进行管道回填封堵。7.4.7注浆压力应根据隧道运行要求、注浆部位的岩体质量、承压水头等情况综合确定,对有涌水的管道型岩溶堵水注浆,注浆压力应大于地下水压力,施工过程中可根据工程实际情况进行调整。7.4.8管道型岩溶堵水注浆施工宜在堵水体工作面上由低向高、由内向外,由浅入深分段钻进、分段注浆,采取纯压式注浆法,直至全孔堵水注浆完成。7.4.9隧道顶部的1类、2类、3类、4类堵水注浆,宜分层进行回填注浆,并对隧道顶部岩体进行注浆施工全过程监测,出现变形应立即停止注浆。7.4.10岩溶管道回填注浆结束,待凝72h后,应按设计要求对岩溶管道发育洞段进行系统堵水注浆施工。7.4.11开挖揭露岩溶管道后,堵水注浆应符合下列规定:11类、2类、3类堵水注浆,应在围岩较完整的部位浇筑混凝土阻水止浆结构,并安装引水管引排管道涌水。2涌水压力较高时,阻水止浆结构宜为楔形堵头,且宜在浇3阻水止浆结构应预留混凝土回填管和注浆管。4阻水止浆结构浇筑完成,强度大于等于75%后,宜进行止浆体与围岩之间的接触注浆。5接触注浆结束后,对止浆结构后方20m~30m范围的洞22段进行截水帷幕注浆,防止关闭引水阀时,岩溶管道水绕渗至已开挖的非防水注浆处理洞段。6固结注浆结束并检查合格后,关闭引水阀,对止浆结构后的空腔及岩溶管道进行回填。7回填注浆结束待凝48h后,再进行系统堵水注浆施工。岩溶管道位于掘进前方的,在掌子面布置放射状钻孔进行轴向系统堵水注浆,岩溶管道位于隧道周边的,在隧道壁布置径向钻孔进行系统堵水注浆。81类、3类堵水注浆,宜引排涌水后浇筑混凝土阻水止浆结构进行堵水注浆处理。92类、4类堵水注浆,可在揭露管道部位埋设引水管,将涌水引排后封闭揭露的岩溶空腔,再进行堵水注浆施工。10系统堵水注浆结束后,应对引水管进行注浆封堵。7.4.12岩溶管道未开挖揭露时,应按下列要求对影响施工及运行安全的隐伏岩溶进行超前预注浆:1对超前预报有明确岩溶管道的,应进行超前孔钻孔探测,准确查明岩溶管道发育情况。超前探孔应镶铸孔口管,孔口应安装分流泄压装置。2根据超前探孔探测成果,阻水止浆岩体厚度不满足设计厚度的,宜浇筑混凝土止浆结构达到设计厚度或采用注浆方式形成满足设计厚度与强度的阻水止浆岩体;阻水止浆岩体厚度满足设计厚度的,宜进行阻水止浆岩体注浆加固。3阻水止浆结构形成后,宜按设计要求在封堵处理范围外1m处钻孔安装引流泄压管,孔口设置分流泄压装置,再进行无水管道回填注浆。41类、3类堵水注浆,宜采用浓浆或速凝浆液进行管道52类、4类堵水注浆,宜采用膏状浆液或水泥砂浆进行管道回填,无涌水的岩溶管道可采用细石混凝土进行回填。6岩溶管道回填压密注浆完成后,应对岩溶管道发育洞段进23行系统防渗注浆处理。7岩溶管道位于掘进前方的,在掌子面布置放射状钻孔进行轴向系统堵水注浆,管道位于隧道周边的,在隧道壁布置径向钻孔进行系统堵水注浆。8系统堵水注浆结束后,应对引流泄压管进行注浆封堵。7.4.13管道型岩溶堵水注浆达到结束标准后,应采用0.5:1水泥浆液进行封孔,封孔压力采用全孔最大注浆压力,若采用速凝浆液堵水注浆的,应置换为0.5:1的水泥净浆进行封孔,封孔摒浆时间30min。7.4.14注浆封堵过程出现特殊情况的处理,应符合下列要求:1注浆施工过程中出现特大注浆量孔段时,应对注浆部位的浅埋地表、近邻坡面、低邻谷河道等部位进行检查,若发现串、冒、漏浆情况应立即停止注浆施工。2堵水注浆附近出现新的出水点或漏浆点时,应先对新出水点或漏浆点进行封堵处理后,再恢复堵水注浆施工。3附近未发现串、冒、漏浆点的特大注浆量孔段,可采取多次注浆待凝、扫孔、复灌或掺加颗粒砂石材料等方式进行处理。7.5裂隙型岩溶堵水注浆施工7.5.1岩溶裂隙涌水时,宜在涌水裂隙两侧布置深部引排孔引流泄压,引排孔的孔径及孔数宜根据涌水量确定,孔深宜大于堵水注浆孔。涌水量大、压力高的引排孔,应安装分流泄压装置。7.5.2裂隙型岩溶涌水深部引排泄压无效果时,宜采用混凝土围注浆。7.5.3溶蚀裂隙出水点周边岩体封闭后,应对封闭结构进行防渗注浆和固结注浆,再关闭引排管进行堵水注浆。7.5.4裂隙型岩溶堵水钻孔施工,应符合下列规定:1堵水注浆孔位与设计孔位误差不应大于10cm,孔深不得小于设计孔深。242钻孔孔底偏差角不应大于3o。3注浆钻孔孔径不宜小于76mm。4注浆孔应镶铸孔口管,孔口管长度应根据阻水止浆结构厚度、水头压力及注浆压力计算及试验确定,孔口管径应根据终孔孔径要求确定。7.5.5钻孔过程应详细记录,准确反映地层岩性、裂隙特征、掉钻、7.5.6钻孔过程中遇岩溶涌水时,应立即停止钻进,测量涌水压力和流量。涌水压力大于1Mpa时,孔口应安装引流泄压及安全闭锁装置。7.5.7堵水注浆钻孔过程中出现涌沙、突泥时,按照下列步骤和规定进行:1钻孔涌沙,应立即停止钻孔,在孔口安装引流泄压装置,打开闸阀观测涌沙量,涌沙量较小时,宜在涌水含沙量最小或涌水清洁时安装单向阀反灌。2钻孔突泥,应立即停止钻孔,在孔口安装封闭装置封闭突泥,立即进行注浆处理,或采用多孔置换注浆,将溶蚀裂隙中的软泥置换到孔外,在管道内形成浆液固结体封堵溶蚀裂隙,再进行下一段堵水施工。7.5.8裂隙型岩溶堵水注浆浆液,宜符合下列规定:15类堵水注浆,宜采用普通水泥浆液,水灰比可采用1:1、26类堵水注浆,宜采用水泥基砂浆或速凝浆液进行堵水注浆。7.5.9裂隙型岩溶堵水注浆压力应大于地下水压力,施工过程中可根据工程实际情况进行调整。7.5.10裂隙型岩溶堵水注浆宜采取纯压式注浆法,注浆宜采用由两端向中间、由浅入深分段钻进、分段注浆的方式,直至全孔堵水注浆完成。7.5.11开挖揭露的裂隙型岩溶堵水注浆施工,应符合下列规定:251涌水量较大时,应安设引水管引排管道涌水,浇筑混凝土封堵揭露的裂隙部位。25类堵水注浆,宜钻孔进行深部引流泄压,引流泄压孔的孔深宜大于设计堵水范围1m,孔口应安装分流泄压装置。36类堵水注浆,宜在裂隙密集发育部位浇筑混凝土阻水止浆结构,并安装引水管。混凝土阻水止浆结构浇筑完成后,应进行混凝土与围岩的接触注浆。4溶蚀裂隙位于隧道掘进前方的,宜在掌子面布置放射状钻孔进行堵水注浆施工,注浆孔应按先外环后内环、环间分序、由浅入深的顺序进行系统堵水。5溶蚀裂隙位于隧道周边的,宜在隧道四周布置垂直于洞壁的径向钻孔进行堵水注浆施工,堵水前,宜在溶隙发育部位两端布置2环~3环深孔帷幕,先进行截水帷幕施工。堵水注浆孔和帷幕注浆孔均按照梅花型布置。堵水注浆孔按照先两端后中间、环间分序、环内加密、由浅入深的顺序进行系统堵水。6系统堵水注浆结束后,应对引流泄压管进行注浆封堵。7.5.12隐伏岩溶裂隙涌水,可结合隧道常规固结灌浆进行防渗处理。7.5.13裂隙型岩溶堵水注浆达到结束标准后,封孔按本规程第7.4.13条的规定处理。7.5.14隧道中溶蚀裂隙发育洞段堵水注浆结束、注浆孔封孔完成后,即可关闭引排管,按设计堵水注浆要求进行注浆封堵,引排管注浆封堵材料宜具有速凝、高抗冲蚀性能。7.5.15裂隙型岩溶堵水注浆过程出现特殊情况按本规程第7.4.14条的规定处理。7.6堵水注浆施工安全监测7.6.1应针对堵水注浆施工开展专项安全监测,并对监测数据进行及时分析和反馈,保证堵水注浆施工安全。7.6.2隧道岩溶堵水注浆施工专项安全监测项目应包括巡视检26查、环境量、变形、渗流、应力应变监测。环境量监测项目包括水位、水温等。变形监测项目包括隧道堵水注浆段围岩内部变形、洞壁收敛变形、地表沉降、裂缝开合度等。渗流监测项目包括涌水压力、涌水量等。应力应变项目包括隧道堵水注浆段衬砌结构应力应变、锚杆或锚索应力应变等。7.6.3监测断面应设置在岩溶堵水注浆影响范围内,并根据反馈数据进行动态调整。7.6.4隧道岩溶堵水注浆施工过程中应加强洞内外巡视检查,每级注浆压力巡视检查不应小于1次,且每天巡视检查不应少于2次,发现围岩喷混凝土或衬砌结构开裂、隆起,地表或隧道周边建构筑物沉降、开裂等现象,应立即停止注浆施工,待查明原因,分析处理保证安全后再施工。7.6.5安全监测仪器安装后应进行首次监测,后续监测频次应随注浆压力变化而变化,每级注浆压力不应少于1次。当监测量值或其变化速率较大、监测量值超过计算或预估允许值时应加密监测频次,及时发出安全预警,停止注浆施工,必要时撤离施工现场。7.6.6巡视检查、人工或自动化监测完成后,应及时查验原始资料的准确性、可靠性、完整性,对测量因素产生的异常值应进行处理,并及时完成资料整编和监测资料分析,确认监测项目异常时,应及时上报。278质量检查与效果评价8.1一般规定8.1.1隧道岩溶堵水注浆完成后,应进行注浆岩体质量检查和岩溶涌水洞段(或集中涌水点)堵水效果评价。8.1.2注浆岩体质量主要检查内容为注浆岩体的透水率及注浆质量,透水率应采用压水试验,注浆岩体质量宜采用钻孔取芯或物探检测。8.2注浆岩体质量检查8.2.1注浆岩体检查孔数量不应少于注浆孔总数的3%,且不少于3个,检查孔布置宜符合下列要求:1涌水或渗漏集中部位。2耗浆量较大部位。3注浆过程中发生中断的部位。4补强注浆的部位。8.2.2注浆岩体检查孔施工应符合下列规定:1钻孔与设计角度偏差不大于3%。2检查孔的孔径不小于76mm。3检查孔深度不宜超过相邻注浆孔终孔深度。8.2.3注浆岩体检查孔应采取岩芯,绘制钻孔柱状图,岩芯应全部拍照,有特殊要求的检查孔岩芯宜长期保留。8.2.4注浆岩体检查孔压水试验应在注浆结束7d后进行,压水试验方法应符合《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31的相关规定。8.2.5注浆岩体透水率质量检查合格标准,应符合下列规定:1检查孔透水率应满足设计要求。282检查孔各段透水率合格率应大于等于85%,不合格孔段的透水率不应超过设计规定值的150%,且不合格孔段分布不集中。8.2.6注浆岩体物探检测,宜选择钻孔全景数字成像、声波等方法,并符合下列规定:1检测宜在注浆完成7d后进行。2同一部位注浆前后的物探检测方法、仪器参数、测点位置宜重合。3钻孔全景数字成像、声波检查孔应布置在注浆孔中间位置,检查孔测试前应使用清水冲洗。4钻孔全景数字成像应统计溶洞、溶孔、开口裂隙的充填率,声波测试应统计各测点的声波速度,对比分析注浆前后声波值变化情况。5根据设计确定的指标评价注浆岩体注浆质量。8.3堵水效果评价8.3.1隧道岩溶涌水洞段(或集中涌水点)堵水注浆效果评价应以注浆岩体透水率或涌水堵水率作为评价指标。8.3.2堵水注浆完成后应测量堵水部位或洞段的渗水量,计算堵水率,评判是否满足设计渗流要求。299资料整编9.0.1隧道岩溶堵水注浆完成后应及时进行资料整编。9.0.2隧道岩溶堵水注浆资料整编,宜包括下列内容:1岩溶涌水勘察资料。2堵水注浆设计文件。3堵水注浆试验成果。4专项施工方案。5施工原始记录。6注浆施工成果资料。7质量检查与效果评价。30附录A堵水注浆工作流程堵水注浆工作流程见图A.1。图A.1堵水注浆工作流程31附录B隧道岩溶涌水量预测和评价方法B.0.1隧道岩溶前期勘察的涌水量可采用类比法、水均衡法、地下径流模数法或地下水动力学法等方法进行估算o隧道开挖揭露的涌水,采用实测涌水量oB.0.2隧道的水文地质条件与其他已建隧道类似,可采用类比法按式(B.0.2)估算隧道涌水量:Q=Qo(B.0.2)式中:Q—隧道正常涌水量或最大涌水量,m3/d;Qo—已建隧道正常涌水量或最大涌水量,m3/d;D—隧道洞身横断面等价圆直径,m;S—隧道水位降深,m;L—隧道长度,m;d—已建隧道洞身横断面等价圆直径,m;s—已建隧道水位降深,m;l—已建隧道长度,moB.0.3隧道处于独立的水文地质单元,具有较丰富的气象、水文观测资料,所在的可溶岩层直接出露地表时,可采用水均衡法按式(B.0.3)估算隧道涌水量:式中:Q—水文地质单元内隧道全洞段涌水量,m3/d;a—入渗系数,一般采用0.3~0.6,岩溶发育程度高时取高值,反之取低值;A—隧道揭露可溶岩层的地表补给面积,km2;HS—计算时段降水量,mm;d—计算时段天数;S—折减系数,一般为0.1~0.4o32B.0.4隧道穿越岩溶管道或地下暗河,可采用地下径流模数法按式(B.0.4-1)估算隧道涌水量:Q=M年●A≈2.70M枯●A(B.0.4-1)式中:Q—通过含水体地段隧道段的正常涌水量,m3/d;M年—年平均地下径流模数,m3/(d●km2);A—隧道通过含水体地段的集水面积,km2;M枯—枯季地下径流模数,m3/(d●km2)。隧道最大涌水量Qmax按式(B.0.4-2)计算:Qmax=λ●M年●A(B.0.4-2)式中:Qmax—通过含水体地段隧道段的最大涌水量,m3/d;多年最大降雨量多年平均降雨量λ—模比系数,λ=。多年平均降雨量B.0.5隧道处于不受附近地表水文网直接影响的浅部(r/h≥0.062),地下水为均匀的裂隙岩溶水时,可采用地下水动力学法按式(B.0.5-1)估算隧道涌水量,计算示意图见图B.0.5-1:(B.0.5-1)式中:Q—通过含水体长度范围内隧道正常涌水量,m3/d;L—隧道通过含水体的长度,m;K—围岩渗透系数,m/d;R—隧道降深影响边界至隧道中心的水平距离,m;r—隧道半径,或洞身横断面宽度之一半,m;h—初始地下水位至隧道中心的距离,m;d—隧道影响距离,m,d=(ar/h十b)●D,其中D为隧道中心至隔水底板垂直距离,a=0.0193●r2—0.3223十0.3538。33图B.0.5-1浅埋隧道涌水量计算示意图隧道处于深埋地下水位(r/h<0.062),在无侧向无限补给条件下,可采用地下水动力学法按式(B.0.5-2)估算隧道涌水量,计算示意图见图B.0.5-2:Q=2πK(B.0.5-2)式中:hI—等效地下水位至隧道0.0060●r2—0.1124●r十1.3456。图B.0.5-2深埋隧道涌水量计算示意图34隧道岩溶物探方法隧道岩溶物探方法应用一览表见表C.1o表C.1隧道岩溶物探方法应用一览表物探方法隐伏构造破碎带探测岩溶探测地下水探测隧道施工掌子面超前预报电法勘探电测深法主主主主高密度电法主主主/充电法次主主/激发极化法主次主主电磁法勘探可控源音频大地电磁法主主次/瞬变电磁法主主次次探地雷达剖面法主主/主钻孔雷达主主/主地震勘探折射主次次/反射主次次主面波主次//弹性波测试单孔声波主///注:“主”表示该方法可作为对应探测内容的主要物探方法,“次”表示该方法可作为对应探测内容的次要物探方法,“/”表示该方法不宜作为对应探测内容的物探方法o35附录D岩溶管道封堵体厚度计算方法D.0.1岩溶管道封堵体最小厚度可按式(D.0.1-1)估算:L=KP(D01-1)AYf十SλC..式中:L—封堵体最小长度,m;P—设计水头总推力,KN;K—抗滑安全系数,应大于1.2;A—封堵体断面面积,m2;S—封堵体断面周长,m;Y—封堵体容重,KN/m3;f—混凝土与岩石或岩石的摩擦系数;λ—抗剪断面积有效系数,取0.7;C—混凝土与岩石接触面的抗剪断凝聚力,Mpa。36附录E堵水注浆施工记录附录E堵水注浆施工记录堵水注浆施工记录现场监现场监理:注:进行岩溶管道注浆按30min间隔统计9溶隙注浆按10min或5min间隔统计。总耗浆量(L)kg设计压力/Mpa注入率(L/min)注浆量(L)外加剂2槽内浆量/L终止kg开始分部(分项)工程名称工程部位注浆段长度/m浆液配制量/kg外加剂2外加剂1外加剂1砂kg水泥水注入砂注浆段孔深/m浆液配比外加剂2外加剂1kg砂段次水泥注入水泥水孔序注浆压力(Mpa)L工作内容单位工程名称单元工程名称作业时间纯注浆(min)合计注入浆量孔号止备注起37本规程用词说明1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的:2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:2条文中指定应按其他有关标准执行时,写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。38引用标准名录1.SL31水利水电工程钻孔压水试验规程2.SL/T62水工建筑物水泥灌浆施工技术规范3.T/CSRME003岩溶注浆工程技术规范39隧道岩溶堵水注浆技术规程T/CSRME034—2023401总则1.0.2岩溶地区交通、市政、水利、水电和矿山等隧道常采取钻爆法施工。钻爆法施工和TBM、盾构法施工,因施工工艺等不同,对岩溶涌水处理的时序、方法也有较大差别。《盾构法隧道施工及验收规范》GB50446—2017第8.2.8条:“对掘进施工范围内的岩溶和洞穴,应采取注浆等措施处理”。在相应条文说明中明确在岩溶地区“先探明岩溶、溶洞的发育情况,包括大小、形状及分布等,在盾构掘进前进行注浆处理。盾构掘进中,加强出土量或泥浆量、同步注浆压力等参数的监控,发现异常时停止掘进。”413基本规定3.0.1隧道底板若位于地下水位线以下,开挖过程中往往会出现100m以上的,涌水压力可超过1Mpa,对隧道施工造成安全隐患,严重制约隧道正常开挖施工,这类隧道在施工过程中须进行专门的堵水注浆处理。隧道若处于季节性地下水位变幅带,施工期岩溶渗水量较小,可通过抽排水措施开挖掘进施工,汛期时,地下水位升高、水压增大,初期支护与围岩不联合形成一定厚度的防渗圈,在运行期,随着地下水头不断增大,将会击穿隧道相对薄弱的部位,造成运行期涌水,影响隧道正常运行。这类隧道在施工期对隧道工程区的水文地质条件进行调查评估,明确岩溶涌水类型和涌水特征,制定针对性的堵水措施。3.0.4隧道岩溶涌水以预防为主,提前预判,揭露前采取措施进行封堵处理,其危害与处理成本都会相对较低。已开挖揭露的隧道岩溶涌水,在堵水前先将涌水或渗水进行集中可控引排,降低渗漏区的涌水流速,将动水变为静水,再进行常规注浆封堵。3.0.6涌水量大于10万m3/d的大型岩溶管道已属于地下暗河,注浆难以达到堵水目的,一般通过隧道内架设桥梁等方式跨过地下暗河或隧道改线避开地下暗河或从地下暗河源头筑坝进行引流。本规程未考虑特大涌水岩溶暗河的封堵。3.0.8目前的勘察手段难以准确查明岩溶的发育形态和规模,堵水注浆施工一般在地下隧道中,施工场地狭窄,逃生困难,堵水注浆施工过程中一旦发生涌水、突泥及围岩坍塌等情况,将威胁到施工人员的生命安全,因此须对堵水洞段进行围岩变形、渗流等监测,制定专项安全施工方案和应急预案,保证施工安全。423.0.9隧道岩溶堵水注浆,首先进行岩溶涌水勘察,取得详细的水文地质资料后,再进行堵水设计,为确定堵水设计方案的可行性,一般需进行现场堵水试验、超前探测,并根据堵水试验和超前探测成果及施工数据对堵水设计参数、工艺进行动态调整。434隧道岩溶涌水勘察4.1一般规定4.1.1岩溶地区隧道涌水会影响隧道施工及运行安全或造成环境问题,为降低施工和环境风险、保证隧道施工及运行安全,一般需开展岩溶水文地质专题勘察工作,分析岩溶发育特征及地下水活动规律,预判可能存在的岩溶水文地质、工程地质问题,对岩溶涌水进行预测和评价。4.1.2鉴于岩溶发育的复杂性,前期有限的勘察工作一般难以准确查明岩溶管道位置、规模及可能的涌水部位。施工过程中揭露的岩溶通道形态、涌水量和涌水压力与前期预测可能会有较大出入,故在施工期须针对岩溶涌水开展必要的补充勘察,为堵水设计及施工提供基础资料。《铁路岩溶隧道技术规范》T/CRSC0801—2018规定,“对施工安全影响较大的岩溶及地下水发育地段,应进行岩溶水文地质专题研究”。《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1—2018规定“水文地质条件复杂的隧道除按一般隧道进行调查、勘探、试验外,必要时还应进行水文地质动态观测或进行专题研究”。《水电工程地下建筑物工程地质勘察规程》NB/T10241—2019规定“地下建筑物工程地质勘察应结合勘察阶段和建筑物布置,按照由地面到地下、由一般性调查到专门性问题研究”。4.2前期岩溶水文地质专题勘察4.2.1在岩溶水文地质条件复杂地区,岩溶及地下水发育,岩溶水富集区及岩溶水排泄带地质条件复杂,隧道穿越时可能发生涌水、突泥等地质灾害,影响隧道施工及运行安全,有时还会带来环境影响问题,处理难度及代价极大。通过开展前期岩溶水文地质专题44勘察,查明岩溶水文地质条件,在隧道选线时可尽量绕避开预测会产生岩溶涌水、突泥的不良地质区域,若无法绕避时,可为隧道岩溶涌水、突泥等的处理提供基础资料。4.3施工期岩溶涌水补充勘察4.3.1开展超前地质预报的洞段主要为:岩溶强烈发育洞段、断层发育洞段、节理裂隙密集带洞段、地表水与地下水密切交换洞段和浅埋洞段。采用导洞进行隧道岩溶涌水超前预报时,须充分评估导洞揭开充水或充泥岩溶空间的涌水、突泥风险。455隧道岩溶堵水注浆设计5.1—般规定5.1.3地表有明显落水洞、溶沟、溶槽等对隧道段岩溶通道进行补给的,首先对地表落水洞、溶沟、溶槽等进行封堵,对地表水进行截排,以减少隧道岩溶通道的来水量和降低涌水压力后,防止在实施引排孔过程中造成事故。隧道位于枯水期地下水位以上,在汛期或强降雨条件下,由于地下水位上升,会产生季节性的涌水或渗水,影响隧道施工或运行安全的,须进行堵水处理。为降低施工难度,节约投资,宜优先选择在枯水期,涌水通道无水或少水的情况下进行堵水。若有工期要求的或者涌水量和涌水压力都不大的,也可按涌水类型,在汛期进行堵水。5.1.4受岩溶发育不确定性的影响,隧道岩溶堵水本身就带有试验性质,在堵水过程中常常需要对注浆参数和工艺进行动态调整。对于1类、2类、3类、5类属于高压大流量涌水,不确定性较多,堵水难度较大,需要通过现场生产性试验来确定堵水注浆材料、注浆参数和工艺,再进行涌水堵水注浆。4类、6类属低压小流量涌水,堵水难度相对较小,可根据工程类比的方式选择注浆材料、注浆参数和工艺,在堵水注浆过程中再对注浆材料、注浆参数和工艺进行动态优化调整。5.1.7各行业对堵水效果评价标准有差异,在水电、水利行业,防渗堵水常以岩体透水率吕荣值(Lu)作为防渗指标,以达到某个吕荣值(Lu)为准。根据《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31—2003的规定,假定压水试验的压力为1Mpa(即100m水头),孔径56mm~150mm,试验段长5m,通过透水率和渗透系数计算公式计算得到1Lu相当于(1.37~1.11)×10—5cm/s,近似于1Lu46T/CSRME003—2020条文说明4.3.4的公式进行计算。5.2堵水注浆材料5.2.1堵水注浆材料可以分为水泥基浆液和非水泥基浆液两类,水泥基浆液常用的有普通水泥单浆液、普通水泥-水玻璃双浆液,非水泥基浆液堵水注浆材料主要为聚酯类和树脂类。在堵水材料选择时需综合考虑材料的耐久性、收缩性及无污染性。5.2.2管道型岩溶涌水量大于3万m3/d,压力超过1.0Mpa时,一般采取混凝土平压堵头、高流态细石混凝土、模袋注浆、钢格栅十模袋注浆、混合砂石浆等先对岩溶管道进行充填,将动水变为相对静水后再进行注浆。注浆材料主要选择水泥-水玻璃浆或防冲膏状浆液等,浆液中可根据水流速度加入惰性材料,如砂石骨料十单液水泥浆、砂石骨料十水泥-水玻璃浆等,将主要岩溶管道快速固结封堵后,其余微小孔隙可采用缓慢充填注浆进行封堵。5.2.3裂隙型岩溶涌水流速较大时注浆材料多选择防冲膏状浆液、水泥-水玻璃浆液、聚氨酯类、树脂类浆液、高分子材料等。当流速大于10m/s时,先在浆液中加入中、粗砂或防冲膏状浆液,降低有效过水断面,增加浆液流动阻力,减少跑浆,然后注入水泥-水玻璃双浆液或聚氨酯类或树脂类化学浆液、高分子材料对裂隙进行封堵。5.2.6普通水泥浆液凝结时间较长,在动水条件,尤其是在高压水流冲刷情况下难以形成结石。为减少水泥的无谓流失,降低堵水成本,需要在浆液中添加速凝剂以加快水泥的凝结速度,缩短浆液的凝结时间。不同类型的隧道、涌水和地质条件,需要调整的凝结时间也不尽相同,需要通过具体的现场试验确定。5.3管道型岩溶堵水注浆设计5.3.1开挖揭露后不同类型隧道岩溶管道型堵水注浆程序基本相同,都是先对涌水进行可控引排,再封堵主通道,最后封堵引排孔。47根据涌水量、涌水压力、岩溶管道尺寸,采用的堵水注浆材料有所不同,对大流量高压涌水,采用排水孔分流、减压风险较大,如有明确的地面补给源,应首先截断补给,降低流量和压力,再安装带高压阀门的耐高压钢管对岩溶管道水进行引排。主通道封堵后对于主通道周边发育的岩溶空腔或孔隙需要视其空腔充填情况及耐压情况,对其进行回填和固结注浆,以防止形成新的涌水通道。5.3.5已开挖揭露的管道型岩溶堵水止浆结构一般采取浇筑混凝土结构,其厚度应能承受最大的注浆压力,同时须将阻水止浆结构与岩体通过锚杆进行锚固。5.3.10根据隧道和岩溶管道的空间关系、岩溶管道发育情况、岩溶管道大小、隧道断面尺寸等,堵水注浆孔可采取放射状、梅花型等布置方式,注浆孔间排距可采取等距或不等距布置。5.4裂隙型岩溶堵水注浆设计5.4.2已开挖揭露的裂隙型岩溶堵水,阻水止浆结构厚度应能够承受最大的注浆压力。5.4.3溶蚀裂隙分布随机性较强,在进行堵水注浆时,注浆孔间排距主要由浆液在孔底的扩散范围确定,并能覆盖整个渗漏范围。486隧道岩溶堵水注浆试验6.1—般规定6.1.1对本规程规定的岩溶堵水注浆试验,是指在施工初期进行的生产性注浆试验,目的是验证堵水注浆方案的合理性,根据试验成果调整优化堵水注浆方案及初拟的各项参数,并提出指导现场施工的材料、工艺和方法,验证设备与人员配置的合理性。497隧道岩溶堵水注浆施工7.1一般规定7.1.2隧道施工过程中遇岩溶管道,特别是构造溶蚀带以及可溶岩与非可溶岩的岩性变化带时,围岩条件往往较差。隧道岩溶堵水注浆施工作业面均在隧道开挖后的围岩下进行,为防止堵水注浆升压过程中隧道围岩发生掉块甚至坍塌造成作业人员伤害和财产损失,须在堵水注浆前对施工范围内的围岩进行安全稳定支护,确保堵水注浆施工安全。7.1.5注浆自动记录仪可对纯水泥浆液或单一添加材料的水泥基浆液进行注浆过程记录。特殊注浆材料浆液