在竖井掘进过程中，涌水是常见且风险较高的问题，可能导致施工效率下降、围岩失稳（如坍塌）、设备损坏甚至安全事故。解决涌水问题需遵循“预防为先、分类治理、动态监测”的原则，结合地质条件（如含水层类型、水压、涌水量）和施工阶段，采取针对性技术方案。以下是基于工程实践的核心解决方案：
一、前期预防：提前探明与风险管控
1. 详细地质勘察
施工前通过钻探、物探（如地震勘探、电法勘探）明确竖井穿越地层的含水层分布、水压、渗透系数及断层破碎带位置，绘制详细的水文地质剖面图，预判潜在涌水点（如砂岩含水层、溶洞、裂隙密集带）。
2. 超前探测与预报
掘进过程中采用“短段掘砌、超前探测”模式，每掘进5-10m（根据地层稳定性调整），利用超前钻孔（直径50-100mm，深度超当前掌子面3-5m）探测前方水文情况，若发现钻孔涌水量＞5m³/h或水压＞0.5MPa，立即停止掘进，启动预处理方案。
3. 预先排水降压（适用于高水压含水层）
若探测到深部高水压含水层（如承压水层），可提前在竖井周边施工降水井（数量根据涌水量计算，深度超含水层底板），通过深井泵抽排降低区域水位，使掘进面处于“疏干地层”中，减少涌水概率。
二、注浆堵水技术（核心防渗手段）
1. 工作面预注浆
① 在掘进至含水层前10米处施工注浆孔，穿透含水层并进入隔水层5米，形成封闭帷幕。
② 注浆压力控制为静水压力的0.5~1.2倍，分段注浆封堵裂隙（大裂隙先注，小裂隙后注）。
③ 效果：典型案例中，涌水量从9.6m³/h降至0.5m³/h。
2. 定向钻孔注浆
针对深部高压含水层，采用S孔定向钻井技术精准注浆，浆液选用水泥-水玻璃双液浆或化学浆。
3. 壁后注浆加固
井壁浇筑后，通过预留注浆管向壁后注入浆液，填充衬砌与围岩间隙。
三、排水系统设计与应急管理
1. 分级接力排水
① 反坡施工时，每300米设一级泵站，配备水陆两用耐磨泵（扬程150m+）及应急备用管路。
② 泵站容量按120分钟正常涌水量设计，临时集水坑紧跟掌子面（≤50m）。
2. 涌水分段截流
① 上坡段：边墙1~2米处设砂浆抹面排水沟。
② 下坡段：采用集水坑+潜水泵分级排送。
3. 应急排水储备
配置高压防腐复合管路及大功率排沙泵，应对突涌水（如摩擦锚杆引排、汇水孔排水）。
️ 四、特殊地层涌水治理
1. 冻结法施工
通过-25℃低温盐水冻结含水层，形成临时冻结壁阻水，适用流沙层或高压含水层。
2. 复合衬砌结构防水
① 初喷混凝土→挂防水板（热合焊接）→二衬混凝土，接缝错开0.5m以上。
② 关键点：防水板需加垫塑料板防刺穿，止水带采用直角固定+分段拆模拉直工艺。
要点总结：先勘测水源→预注浆截流→分级排水兜底→结构防水加固。复杂地层需结合冻结/帷幕法，辅以实时监测降低突发风险。
