挡水墙设计与施工

1、挡水墙设计与施工大要望儿山金矿“南风井贯串工程”施工前，井下涌水量已达到470m3/h，且深部各中段在渐渐形成采准工程，不断揭示新的出水滴，为保证安全贯串，防范淹井事故的发生，水平放水贯串前必定封堵望儿LU金矿井巷内几处无效出水滴，以缓解井下排水压力，降低排水花销。在南风井贯串工程施工时期，先后设计施工四座挡水墙，分别是一270ml9穿出水、一350m4#穿出水、一310m25穿掌子面涌水和南风井-310m水平中段涌水封堵(南风井贯串后施工)，封堵矿坑涌水量达到400计巾，大大地缓解井下排水压力。依照矿床水文工程地质资料可知，矿坑对应地表沟系发育地段和含矿蚀变带与围岩接触地段，大多为构造破碎带

2、，岩石破碎坚固性较差，节理裂隙发育，含丰富的地下水，导水性好，是矿区地下水进入矿坑的主要迳流通道；揭示时，涌水水量大(大于50m/h)，水压较高()。如一270ml9穿、一350m4穿涌水量分别为100mVh、80mVh左右，并产生不同样程度的冒顶；一310m25穿掌子面涌水量120计/h左右(包含放水钻孔高压阀门的漏水)；以及南风井-310m水平中段涌水量100nVh以上。都是发育在含矿蚀变带与围岩接触地段。2.挡水墙设计挡水墙施工质量的利害是与挡水墙的厚度、强度、防渗性能和施工工序质量控制等诸多因素有亲近的尖系。如有一个环节没有控制好，则可能引起挡水墙的渗漏或倒塌，造成不良的突水后果。2?

3、1引起挡水墙渗漏或倒塌原因解析(1)混凝土体积缩短。墙体与围岩之间产生裂隙所以引起渗漏。混凝土中节余水份的消失或湿度下降，产生干缩；混凝土中热量的消失或温度下降，产生冷缩；由于骨科级配差，加水量过多，捣实较差，产生沉缩；这些作用的综合结果就是体积缩短，当缩短应力大于混凝土与围岩的粘接强度时，混凝土与围岩间产生裂隙，在重力作用下，顶板的裂隙比两邦的裂隙大，压力水就沿着这些裂隙渗漏出来。混凝土的体积缩短是挡水墙渗漏的基根源因。(2)施工操作质量不良，如封顶不严不实，特别是迎水面的高顶处简单封顶不严，振捣不实，对凑近两帮围岩，预埋管的周围特别是下部更简单粗心；施工缝、特别是水平施工缝，由于灌注时未能

4、做到连续灌注，新老施工缝接茬胶结不严，灌注前围岩未冲洗，底板积水消除不完整等等，使混凝土中产生孔洞、空隙、裂隙，以及这些孔洞、空隙裂隙节余水份蒸发造成各种方向的空隙和毛细管连通，就造成了优异的渗水通道。围岩性质及地质构造，断层裂隙以致透水。当围岩的层理节理、裂隙发育又互相连通，断层走向与墙体中心线一致或斜交时，则压力能够高出墙体的周围，渗漏至墙背水面。(4)挡水墙设计的强度小于地下水静水压力产生的外推力，以及挡水墙设计厚度过小，产生的磨擦力不能够抵挡地下水静水压力产生的外推力，是以致挡水墙倒塌的主要原因。2?2挡水墙厚度与强度的计算挡水墙计算方式不同样，计算结果也不同样；选择的条件和参数不同，

5、计算结果也不同样。所以，选择吻合实质条件、合理且安全系数有保障的挡水墙计算公式，保证挡水墙施工质量与封堵涌水成功的矢键。经过比较解析，采用以下两个公式计算挡水与强度，是比较合理和吻合实质的。是墙厚度(1)B=PcXr/o+其中：Pc：最大静水压力(MP)；r:井巷荒断面半径(m);o混凝土赞同抗压强度(MP)。挡水墙强度验算公式为：P=KX（E2+2RoE）/2（Ro+E）2其中：E：墙厚（m）；R。：井筒净半径（m）;K:壁资料赞同抗压强度（MP）=R/n（式中：R为资料极限抗压强度；n为安全系数）。当PR时，挡水墙厚度才能满足施工要求。经过计算得出：挡水墙厚度B=，且PPco2）B=PXS

6、X入/TXL其中：B挡水墙厚度，m;S井巷荒断面积，m2;P。一静水最大压力，MPa；入一过载系数，?；T岩石赞同抗剪强度，MP;L巷道周边长度，m。经过计算得出：挡水墙厚度B=。依照（1）和（2）公式计算结果进行解析，采用挡水墙厚度B=,是比较合理和更加安全。2?3挡水墙施工设计施工工序：清围岩一刷帮、挑顶一打锚眼一引水浇底一砌内墙一浇灌雄一埋导水管、安装杆焊接钢筋砌外墙（布设注浆管）浇灌磴一充填注浆一尖闸阀锚栓挡水墙里端面墙体构造以下：挡水墙施工1技术要求与施工防渗措施砌封堵墙的目的是封堵涌水滴，所以，在保证混凝土墙体抗压强度、抗剪强度都达到要求的前提下，要求墙体能起到防渗的作用，必定防范

7、矢闭阀门后被封闭的水体大流量的从墙体与岩接触处溢出。封堵墙施工防渗措施：为提高封堵墙的堵水率，使封堵墙达到理想的堵水收效，施工圭寸堵墙时必定在以下几方面采用合适的防渗措施。围延长(1)清底：在浇灌混凝土前，须将底部浮渣全部清理干净，清理的范围依照墙体尺寸前后50cm特别注意的是：在清理掉底部大岩块的同时，须将小的岩渣尽可能清理干净。各挑顶：为使浇灌混凝土时能充分接顶，在墙体地址须进行挑顶，挑顶范围为：墙体内侧往内至墙体外侧往外。与之对应的挑顶深度为：0?。挑顶宽度：60?80cmo浇灌：浇灌墙体前，用井下带压水管将左、右帮岩壁及顶部冲洗干净，浇灌时须加强振捣，特别要保证混凝土周边与围岩形成一体

8、。接顶时在不同样深度预埋2?4根注浆管以备顶部充填注浆用，并注意保护墙体顶部注浆管口o(4)顶部充填注浆：混凝土浇灌结束达到养护期后，为防范尖闭阀门后被封闭的水体从墙顶部溢出，须进行顶部充填注浆。注浆序次为先深孔，后浅孔。体2挡水墙施工刷帮、挑顶：第一，选择一岩石质量相对较好的地段，依照设计的尺寸大小测量并标定好；其次，在拟建墙的中线部位均匀钻9个锚杆孔，孔深；尔后，在外墙前后的范内进行挑顶挑邦，与之对应的挑顶挑邦深度为：0?，使之形成倒楔字形状；最后，对巷道和顶板围岩进行刷邦，清理不稳的围岩，并进行清底清渣。围两邦(2)先，在拟建挡水墙的中心线周边埋设两根孔径为埋管引水：首150mm勺泄水管

9、，并安装固定好；其次，采用沙袋修筑临时挡水墙，使涌水大部分从泄水管流出；尔后，采用粘土封堵其他小的出水滴，尽量减少其他出水滴的水量，保证使95%勺涌水从泄水管流出。(3)干水泥封底：由于拟建挡水墙内的积水未能排净，若是直接浇灌磴，可能使磴产生离析，影响挡水墙的施工质量。采用干水泥进行封底，一是能够使积水与干水泥直接混杂，减少积水；二是由于干水泥的粒度小，浓水泥浆可在较短的时间内封堵出水的小裂隙。干水泥数量应依照现场积水量大小而确定，其原则是积水没有增加，水泥浆的浓度控制在之间，干水泥封底的厚度一般为。(4)砌内墙、安装锚杆焊接钢筋网：內墙的宽度为24cm用水泥砂浆砌红砖，保证内墙的垂直度和坚固

10、性；在与围岩接触处采用浓水泥砂浆充填，使内墙与围岩成为一整体。以9根锚杆为基点，采用16cm的圆钢进行焊接，成为网度为x钢筋网，主若是增大挡水墙的强度和抗性。砌外墙(布设注浆管)浇灌腔：外墙的宽度为24cm砌墙的速度与混凝土浇灌的速度保持一致。浇灌磴时，必定使用振动器进行振动，保证混凝土密实和混杂均匀，同时，在围岩左右两侧和顶端布设预留1寸注浆管。混凝土浇灌时必然要保持浇灌的连续性和不中止性，否则，在交替浇灌的混凝土中可能产生裂隙或孔隙，是挡水墙产生渗漏的主要原因。(6)充填注浆：待混凝土初凝，利用预留的注浆管进行充填注浆，注浆压力控制在，注浆量一般较少，视现场施工的质量和地质条件而定，采用纯水泥配浆，浆液水灰比一般为：1O(7)尖闭闸阀：挡水墙施工完后，混凝土达到养护期，能够尖闭泄水管闸阀。矢闭闸阀时，开始矢闭的速度不要太快，当闸阀承受较大压力时，尖闭的速度加快，同时应观察挡水墙可否产生裂缝或渗水情况。收效与建议先后设计施工了四座挡水墙，分别是一270m1穿出水、一350m4穿出水、一310m25穿掌子面涌水和南风井-310m水平中段涌水封堵(南风井贯串后施工)，封堵矿坑涌水