在太原市婁煩縣層巒疊嶂的群山間，尖山鐵礦采場南幫一道全長464米的“地下防滲長城”正展露雛形。這是由山西建投勘察院公司以EPC模式總承包的尖山鐵礦采場南幫土質(zhì)邊坡92—100勘探線防滲帷幕注漿工程。
創(chuàng)新設計 疏堵并舉構(gòu)筑立體治水網(wǎng)
為精準破解地質(zhì)難題，項目團隊在設計階段便全面研判地層變化與地下水條件，經(jīng)多輪論證，最終確定以構(gòu)建高質(zhì)量防滲帷幕為核心，配套外側(cè)降水井系統(tǒng)，融合先進注漿工藝與科學降水技術，形成“疏堵結(jié)合、立體控制”的地下水綜合治理方案。
平面布置圖
團隊設計的防滲帷幕構(gòu)筑起一道堅實的地下阻水屏障：沿預定軸線布設雙排梅花形注漿孔，通過灌注水泥漿液形成連續(xù)堅固的地下防滲墻，有效阻斷地下水滲流，提升南幫邊坡的穩(wěn)定性。帷幕全長約464米，西接現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，東延至東北側(cè)形成完整封閉體系，共設注漿孔375個，總鉆孔進尺約43000米。帷幕頂、底分別深入粉質(zhì)黏土層與中風化巖層各10米，徹底截斷了主要含水層，確保了帷幕連續(xù)性和阻水可靠性，為后續(xù)作業(yè)創(chuàng)造干燥安全條件。
與防滲帷幕“堵水”功能形成互補的是降水疏干技術。項目團隊在帷幕外側(cè)15米以外區(qū)域，按25～30米間距布設18口降水井，形成降水帶以降低水位、緩解水壓。結(jié)合地質(zhì)與水文數(shù)據(jù)，科學設計井深60～150米，確保排水效率。井管選用φ146鋼管，外包尼龍濾網(wǎng)及濾料層，并配備潛水泵與自動感應系統(tǒng)，通過實時監(jiān)測地下水位變化并自動調(diào)節(jié)水泵啟停，實現(xiàn)智能降水管理，為施工創(chuàng)造良好條件。
技術攻堅 破解瓶頸夯實質(zhì)量根基
在復雜地質(zhì)條件下開展“帷幕阻水+降水疏干”聯(lián)合治理時，項目團隊堅持問題導向，強化技術引領，系統(tǒng)施策突破鉆孔成孔、孔口管作業(yè)等關鍵技術瓶頸，形成可復制、可推廣的施工經(jīng)驗。
鉆孔結(jié)構(gòu)圖
針對覆蓋層松散、易塌孔這一施工難題，項目團隊采用“優(yōu)質(zhì)泥漿護壁+跟管鉆進”綜合工藝。施工過程中，通過動態(tài)調(diào)整泥漿性能參數(shù)，在塌孔風險段及時提高泥漿濃度；當遇到嚴重塌孔風險時，立即啟動跟管鉆進工藝進行加固。進入注漿段后，則嚴格采用清水鉆進工藝，確保巖面結(jié)合質(zhì)量。這套工藝體系有效保障了鉆孔“打得進、穩(wěn)得住”，為后續(xù)作業(yè)提供了可靠保障。
針對孔口管施工中易下沉、起拔困難等技術難題，項目團隊創(chuàng)新研發(fā)“兩級鉆頭+注漿鑲鑄”工藝體系，成功攻克孔口管作業(yè)的關鍵瓶頸。通過優(yōu)化鉆頭選型、細砂回填及控制注漿壓力等措施，有效防止?jié){液上竄，待凝足夠時間后再繼續(xù)鉆進，在保證鑲鑄質(zhì)量的基礎上，實現(xiàn)了全孔施工結(jié)束后孔口管的順利起拔，從根本上消除了“卡管”隱患，為類似地質(zhì)條件下的鉆孔施工提供了可靠的技術解決方案。
匠心管控 精細管理鑄就品質(zhì)標桿
項目團隊秉持“管理護航、品質(zhì)為先”原則，通過精細化管理全方位保障工程質(zhì)量。在技術實施環(huán)節(jié)，針對帷幕孔施工，通過“測斜—分析—糾偏”閉環(huán)機制嚴控成孔精度：采用高精度測斜儀定期監(jiān)測孔斜情況，實時掌握施工動態(tài)。開孔階段嚴格采用減壓慢轉(zhuǎn)工藝配合粗徑鉆具，確保初始垂直度達標；鉆進過程中通過地錨固定、加長鉆具及控制鉆速等綜合措施，將孔斜率始終控制在設計范圍內(nèi)。一旦監(jiān)測發(fā)現(xiàn)偏斜，立即采取掃孔、回填等針對性措施進行糾偏，全過程保障鉆孔位置精準，為后續(xù)施工奠定堅實基礎。
灌漿質(zhì)量管控貫穿施工全過程，項目團隊通過多路灌漿監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)自動記錄與實時監(jiān)測，推行“一段一策”精準控制。針對不同地層特性，先進行可灌性試驗確定最佳漿液配比，采用多級水灰比動態(tài)調(diào)整，必要時添加外加劑提升漿液性能。施工中嚴格把控壓力、注入率和時間等關鍵參數(shù)，確保每段灌漿質(zhì)量可追溯。遇到串漿或吃漿量異常時，立即采取間歇灌漿、速凝調(diào)控和分級升壓等應對措施，有效控制漿液擴散范圍，既保障了防滲效果，又避免了材料浪費和地層擾動。
目前，該項目主體工程全部完成，正在進行蓄水池修建工作。下一步，項目團隊將系統(tǒng)總結(jié)本次“疏堵結(jié)合”綜合治理的技術成果與管理經(jīng)驗，形成標準化作業(yè)流程。同時，持續(xù)監(jiān)測帷幕防滲與降水系統(tǒng)的運行效果，確保這一“地下防滲長城”長期穩(wěn)定發(fā)揮效能，為礦山的安全生產(chǎn)與綠色轉(zhuǎn)型提供堅實保障。
