滲流水

滲流水在土粒骨架中流動 , 對於土體和土粒骨架的穩定性將發生破壞作用。滲流作用在顆粒表面的力一般有 2 種: 即垂直於顆粒周界表面的水壓力和顆粒表面相切的水流摩阻力。滲流水對原始均質黃土具有強烈的結構破壞和結構再造作用，可以說，現代黃土所具有的結構非均質性很大程度上是地質歷史時期滲流水不斷入滲作用的結果。

基本介紹

• 中文名：滲流水
• 外文名：vadose water
• 滲流力： 水壓力 水流摩阻力
• 拼音：shèn liú lì
• 所屬類別：水利工程
• 壞處：對黃土具有結構破壞作用

滲流水破壞原因分析

(1)圍岩性質：

二水平第二部皮帶機巷變形失穩分段位於斷層破碎帶內，巷道圍岩裂隙較發育，岩性完整性非常差，並且圍岩中含有蒙脫石等膨脹軟岩，加上灰岩水的影響，圍岩局部發生泥化，圍岩浸透鬆散、破碎，圍岩自身強度較低，巷道圍岩強度低等成為巷道發生變形破壞的主要因素之一。

(2)滲流水：

根據現場實際觀測和對已有的水文地質資料進行分析表明，二水平第二部皮帶機巷底板岩層下含有灰岩水，出水量約6～7 m/h，水壓6.5 MPa，由於巷道經過多次修復，鬆動圈範圍不斷擴大，高壓強的滲流水沿著裂隙向巷道擠入，遠遠超過了原有兩幫設計的支護強度，也是巷道發生變形失穩的主要因素之一。

(3)采動影響：

礦井實際生產過程表明1034工作面已回採至距離F19斷層180 m左右，二水平第二部皮帶機巷受到多次采動的應力擾動，局部破壞了原有巷道的穩定性。

(4)構造應力：

從巷道最佳化角度上分析可以發現，該巷道最初設計存在不足，二水平第二部皮帶機巷一方面是穿斷層布置，且F19斷層為正斷層，伴隨應力釋放，巷道除受大構造應力作用外，還受巷道附近正斷層的影響，使其同時承受垂直和水平方向構造殘餘應力。

(5)巷道斷面大、支護能力弱：

水平第二部皮帶機巷斷面達到4800 mm×3800 mm，加上與中間聯巷相連線，形成巨大的地下空間，而與之對應的支護能力較弱，巷道原設計對底板的支護能力較弱，導致後期發生底鼓，同時由於底鼓後的臥底處理，破壞了幫部的支撐結構，內部出現大量空洞、裂隙、孔隙，導致幫部支護整體性偏弱，無法形成頂板穩定承載基礎。

滲流水支護參數設計

強韌封層鋼絞線聯合承載環技術

對巷道採用四層高強錨桿鋼絲繩噴漿聯合支護，形成強韌封層多層次錨桿鋼絞線聯合承載環。

(1) 一噴層為初噴層，厚度不小於100 mm。

(2)強韌封層高強錨桿噴漿層的支護參數。

①錨桿。採用高強錨桿(規格GM22/2500mm-490),間排距為700×700mm,錨桿桿體採用本礦正常使用的螺紋鋼錨桿。

②噴漿層。噴層厚度不小於100mm，砂漿中的水泥、黃砂、石子配比為：1：2：1.5，速凝劑與水泥比例為：3～5%。

③鋼絲繩。採用廢舊鋼絲繩（7×2股），要求縱向應在10 m以上；橫向為巷道除底板外的巷道周邊邊長的長度。

④托盤。托盤採用6 mm厚的鋼板製作而成，若用生鐵要認真鑄造，防止其脆性斷裂，造成錨桿脫錨，失去托錨力而使錨桿空懸，失去錨桿的關鍵作用。掛鋼絲繩時，應將其插入錨桿並拉緊，同時用蓋板壓緊，達到扭矩要求，在兩根錨桿間穿一根副繩並與原鋼絲繩上下交替拉緊，形成鋼絲繩格線，每根間距為350 mm。

注漿技術工藝

注漿錨桿採用自固自封自閉新型注漿錨桿，以確保注漿安全和質量，注漿錨桿長度180 0 m m，初次注漿間排距設1400×1400 m m，二次注漿錨桿間排距為150 0×150 0 m m，頂部孔深2500～3500 mm，根據錨桿打眼機打孔狀況儘可能打至4000 mm，底板以上幫眼孔深1800～2400 mm。

對於巷道交叉點右側幫部嚴重泥化鬆散帶，右幫（上幫）從最大斷面處向北3m範圍、1m腰線以上2m範圍內採取軟岩置換，增強最大斷麵點右幫支護強度，在基礎牆外側密排泄壓方木，並在底板向上3 m範圍內安裝2寸1.15m～2.55m泄壓鋼管。

滲流水破壞現場試驗驗證

測站布置方案。在巷道主體修復結束後，在交叉點及支巷內共布置8個觀測站，每個觀測站按十字布點法布置，並將3#測站頂板測點作為頂板沉降觀測點。

觀測結果分析可以看出，採用強韌封層多層次錨桿鋼絞線聯合承載環技術對巷道進行修復後，圍岩的變形過程平緩，並逐漸趨於穩定。巷道交叉點最大跨度處，3#觀測點表面位移較大，頂底板位移量最大值為63 mm，兩幫位移量最大值為28 mm，4#觀測點頂底板位移量為41 mm，兩幫位移量為26 mm，巷道支巷表面位移量較小或無位移，巷道整體呈現為穩定狀態。

應對滲流水破壞措施

(1)前期採用架U型棚錨網索注漿聯合支護方案時，對一般破碎岩體巷道加固具有良好效果，但是在圍岩泥化嚴重段，巷道發生二次嚴重變形破壞，分析認為採用架U型棚錨網索注漿支護，由於局部泥化圍岩不具備可錨性和可注性，另外泥質圍岩變形不均勻，並且遇到水會產生很大的流變附加應力，採用U型鋼支護容易造成點載荷和應力集中，劣勢效應明顯。

(2)根據前次支護失敗經驗教訓，強調對巷道破壞段進行區域內疏水降壓，用混凝土置換巷道右側幫部和底角位置嚴重泥化圍岩，對巷道承載基礎進行強化，構築具有較高承載力的承載環，提出強韌封層多層次錨桿鋼絞線聯合承載環技術。