中国煤科北京中煤破解南水北调引江补汉工程断层治理难题

南水北调工程是迄今为止世界上规模最大的调水工程。作为南水北调后续工程首个开工项目，引江补汉工程是全面推进南水北调后续工程高质量发展、加快构建国家水网主骨架和大动脉的重要标志性工程。

引江补汉工程穿越13个大型褶皱、7条区域性深大断裂和66条大型断层，项目建设面临着极为复杂的地质挑战，在如此复杂的地质条件下施工，堪称“在地层深处穿针引线”。中国煤科北京中煤主导的“深埋长隧洞地表定向钻超前灌浆关键技术研究”项目，以榨溪沟断层地表定向钻灌浆工艺试验为突破口，实现了三大技术革新与三大创新突破，为我国大型水利工程在复杂地质条件下的隧洞施工，提供了全新的解决方案。

三大技术革新，重塑灌浆工艺新范式

穿针引线，地表钻孔精准“导航”。项目团队创新采用地表L型定向钻进工艺，如同为钻孔装上了“智能导航”。通过精准的轨迹控制，钻孔能够准确穿越复杂地层，避免无效钻探。与传统斜直孔施工方案相比，这一技术不仅保证了灌浆质量，还大幅减少冗余钻孔量，有效降低施工成本，为复杂地质条件下的高效施工开辟了新路径。

智能建模，帷幕参数科学优化。基于先进的地质力学建模与流体动力学仿真技术，试验对帷幕圈径布孔间距进行科学优化，将其精准设定为7.26米。这一优化在确保防渗连续性的基础上，大幅减少单位面积钻孔量，实现工程质量与经济效益的完美平衡，让每一份投入都发挥最大效能。

模块管控，绿色施工双效提升。通过构建钻孔-灌浆工序的模块化体系，建立起“精准定位、动态调整”的智能施工全过程管控机制。施工过程中，系统实时监测数据并优化灌浆参数，显著提升水泥基材料利用率，同时大幅减少废浆排放。这种绿色施工模式，既保障了施工质量，又最大限度降低对生态环境的影响，展现出良好的“绿色”效能。

三大创新突破，攻克世界级技术难题

智能止浆，重塑水平灌浆工艺。首次将智能止浆塞系统应用于水平钻孔场景，彻底解决了传统工艺中浆液反渗、压力失稳等难题。这一突破大幅提升水平段密封效率，为后续高压灌浆筑牢根基，堪称灌浆技术领域的一次重大革命。

复合联动，制服涌水突泥“猛兽”。项目团队大胆尝试复合灌浆系统，创新研发“套阀管-止浆塞联动系统”。两大技术协同发力，实现性能上的巧妙配合，单次最大注浆量突破600m³，成功攻克涌水突泥断层带精准加固这一世界级难题，为深埋长隧洞施工保驾护航。

高压后退，按下施工“加速键”。在水利行业首次实现水平段12MPa高压条件下的后退式精准灌浆。通过高压高注入量，浆液得以更均匀地扩散，形成连续致密的加固帷幕圈。这一技术的应用，使灌浆工期至少缩短30%，在保障施工质量的同时显著提升施工效率。

引江补汉工程作为首个将地表定向钻超前灌浆方案列入总体设计的大型水利工程，其试验成果不仅为工程建设提供了坚实的技术支撑，更在我国深埋长隧洞建设领域树立起全新标杆，为国家水网建设提供了强有力的技术保障。未来，这些创新技术将在更多重大水利工程中推广应用，持续为我国水资源优化配置和国家水网建设贡献智慧与力量。（安许良）

来源： 光明网