观音岩大坝渗水紧急处理技术

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NO.10 2019
( Cumulativety NO.46 )
中国高新科技
China High-tech 2019年第10期（总第46期）
1　工程概况
观音岩电站在生产运行过程中，突然排出现水廊道水量明显加大，在集水井抽排设备集中抽排的情况下，集水井水位明显上涨，远远超出正常抽排能力。

按照电站运行规程，电站值班人员立即对大坝廊道进行了逐一排查，发现大坝14#坝段EL.1005m～EL.1063m区间的各层廊道均出现不同程度的渗水现象，渗水量大，各层廊道的合计渗水量约为700m 3/h。

经详细检查，主要渗水位置为两处：一处是大坝14#坝段EL.1063m廊道内裂缝部位上、下游距14#、15#坝段横缝分别约为6.2m、6.85m，裂缝沿廊道呈环向开裂，渗水量大、渗水呈压飙射状态、上游缝宽约4～5mm、下游缝宽约2～3mm，廊道渗水总量约为390m 3/h；另一处是左岸大坝14#坝段EL.1021.5m廊道内裂缝部位上、下游距14#、15#坝段横缝分别约为7.4m、7.9m，裂缝沿廊道呈环向开裂，渗水量大、渗水呈压飙射状态、缝宽约2.5～3.2mm，14#坝段EL.1021.5m廊道渗水总量约为240m 3/h。

由于来水突然，渗水量极大，常规堵水措施不能保证电站安全运行要求，需进行堵水处理，同时对产生的裂缝进行灌浆修复。

工程施工前，应根据大坝廊道有限空间的特殊性，做好安全防护，确保
工作符合电厂检修规程。

2　施工原则
裂缝漏水堵水处理总体遵循设计单位及大坝混凝土质量验收规范对混凝土缺陷的处理原则。

对大坝渗水堵水分两部分（有水区域和无水区域） 进行。

有水区域堵水处理采用穿缝深孔化学灌浆方案，终孔距离大坝上游坝面按4～5m控制，同时考虑到缝面较串通，相邻终孔孔位相距4m左右，灌浆材料采用LW/HW水溶性聚氨酯柔性材料，尽量在大坝上游侧封堵漏水，为坝体下游侧补强加固创造条件。

无水区域仅对14#、15#坝段横缝进行处理，一方面防止14#、15#坝段横缝因下部灌浆堵漏将渗水赶至上部而产生漏水，另一方面防止EL.1063m廊道堵水灌浆过程中，向该区域串浆，确保处理效果。

具体采取在EL1100m廊道骑横缝钻一个水平止浆孔和坝顶骑横缝1个止浆孔，并在坝顶距离横缝第三道止水下游侧50cm左右钻骑缝灌浆孔，灌注纯LW 水溶性聚氨酯柔性材料。

3　材料选择
由于渗水处位于大坝廊道内，大部分渗水位置处于有水环境中，堵漏材料需保证水中凝结且快速
观音岩大坝渗水紧急处理技术
刘　泽
（大唐观音岩水电开发有限公司，四川 攀枝花 617000）
摘要：分析了观音岩水电站大坝突然出现的大流量渗水及混凝土裂缝问题，实行紧急堵水措施，制定了详细的施工原则以及处理工艺，对堵漏材料进行分析选择。

施工速度快，效果明显，对水电站混凝土大坝紧急渗水处理具有指导意义。

关键词：大坝渗水；化学灌浆；渗水处理 文献标志码： A 中图分类号：TM623
文章编号：2096-4137（2019）10-067-03 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2019.10.21
收稿日期：2019-03-12
作者简介：刘泽（1986-），男，广西南丹人，大唐观音岩水电开发有限公司工程师，研究方向：工程建设管理。

凝结，实现堵漏目的；电站下游涉及攀枝花市120万人饮水问题，堵漏材料需保证无毒无污染，故本次施工对材料要求很高，本项目使用材料具体包括以下几种：
（1）HK-G-2环氧灌浆材料。

HK-G-2环氧灌浆材料是一种粘度低、渗透性好、强度高、操作简便的双组份灌浆材料，可以对混凝土结构中的微细裂缝、施工缝、冷接缝及岩基缝隙进行灌浆处理，从而恢复结构整体性达到防渗、补强、加固之 日的。

材料特点：粘度低，可灌性好，可灌入0.2mm 的细缝；与混凝土的粘接强度高；固结体抗压、抗拉强度高，能起到较好的补强加固作用；浆液具有亲水性，对潮湿基面浸润性好；凝固时间可在数小时至数十小时内调节；操作简单，不需要复杂配制，只需将A、B组份按比例混合均匀后即可 灌浆。

（2）水溶性聚氨酯化学灌浆材料。

HW和LW 都是水溶性聚氨酯化学灌浆材料，LW是一种快速高效的防渗堵漏化学灌浆材料，对于各类工程中出现的大量涌水、漏水等有独特的止水效果，已在大量的工程中得到广泛应用。

其特点是具有良好的亲水性能，水既是稀释剂，又是固化剂。

浆液遇水后先分散乳化，进而凝胶固结；固结体为弹性，可遇水膨胀，具有弹性止水和以水止水的双重功能，适用于变形裂缝的防水处理。

HW与LW可以任何比例混合使用，以配制不同强度和不同水膨胀倍数的 材料。

4　处理工艺
4.1　有水区域堵水处理工艺
施工工艺流程为：缝面检查→钻灌浆孔→开槽、钻排水泄压孔、埋管、封缝→下灌浆管路、封孔→串通性检查→化学灌浆→表面清理。

具体工艺如下：
（1）缝面检查。

检查处理缝面性状及漏水情况，并做好记录。

（2）钻灌浆孔。

按设计孔位布置图在不同廊道分批钻设灌浆孔，采用地质钻钻孔，孔径75mm，终孔孔距按距上游坝面不小于4～5m控制。

钻孔过程应严格按设计角度及孔深控制，严禁超设计参数，同时做好钻孔记录，特别是孔内涌水陡增时的孔深记录。

（3）下灌浆管路、封孔。

安装灌浆管路，灌浆管由镀锌钢管制作，采用力顿快干水泥进行封孔埋管，要求埋设牢，埋设镀锌钢管与灌浆设备管路相匹配，根据现场实际情况考虑埋设一根或多根灌浆管。

（4）串通性检查。

钻孔完成后根据现场实际情况，关闭各管路进行串通性检查试验，检查管路通畅及混凝土面封闭情况。

若有大串漏，重新 封堵。

（5）化学灌浆。

灌浆顺序为：E L.1005m 检查排水廊道→E L.1021.5m上游帷幕灌浆廊道→EL.1100m检查排水廊道（无水区）→EL.1063m 检查排水廊道，同一廊道内，从低高程灌浆孔向高逐级进行。

过程中，需注意以下7个方面：①灌浆压力：灌浆前应测试记录好孔口涌水压力、孔内涌水流量等基础数据，最大灌浆压力按相应部位孔口压力加0.2MPa左右控制；②灌浆方式：同一廊道内2～3孔并联纯压式灌浆，尽可能增加进浆速度；
③浆液比例：开灌比例为HW∶LW=2∶8，灌浆过程中视串漏情况、涌水封堵情况适时调整浆液比例或添加固化剂；④结束标准：压力达到设计压力稳压10～5min且进浆流量小于0.5L/min即可结束灌浆；待凝后在同一廊道内钻设下一批灌浆孔，按同样方式灌注；⑤为使堵水效果显著且预留尽可能大的后续补强加固空间，一方面适时添加固化剂，另一方面适当减缓浆液往坝下游移动速度；⑥灌浆过程中做好灌浆记录，灌浆过程中派专人全过程在相邻廊道不间断巡查，发现出浆，及时处理；⑦制浆系统：制浆系统由拌料桶、搅拌器具及进浆料桶组成，制浆过程中应注意防水、防火、保持通风。

（6）表面清理。

待浆液固化后，割除灌浆管路采用快干水泥进行封孔，用钢丝刷、铲刀等将缝面清理干净。

（7）灌浆过程中特殊情况处理。

观察斜孔是否溢浆，待斜孔浆满后可进行并联化灌或扎紧。

遇到串漏现象时，若遇少量串漏点，则立即停止灌浆，并用TS堵漏宝砂浆紧急封堵，再进行灌浆。

若遇多处串漏部位，则需立即停止灌浆，待串漏部位经防渗漏处理后，再进行复灌或补灌，如遇到不起压现象，采取间歇法灌浆，即灌注一定时间后停机
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10min左右，再进行灌浆。

同时，材料应在使用前30min内拌制，制浆系统应避免有水进入，若发现浆液有凝固、结块现象应作弃浆处理。

4.2　无水区域处理工艺
施工工艺流程为：骑缝钻止浆孔→下灌浆管路、封孔→化学充填灌浆→坝顶钻灌浆孔→下灌浆管路、封孔→化学灌浆→表面清理。

具体工艺 如下：
（1）钻止浆孔。

按设计孔位布置图在14#、15#坝段横缝EL1100廊道上游侧骑缝钻水平止浆孔和坝顶钻骑缝止浆孔，采用地质钻钻孔，孔径110mm，钻孔过程应尽量骑缝。

（2）下灌浆管路、封孔。

安装灌浆管路，灌浆管由镀锌钢管制作，采用力顿快干水泥进行封孔埋管，要求埋设牢，埋设镀锌钢管与灌浆设备管路相匹配，埋设一根进浆管，孔口设排气管。

（3）化学充填灌浆.灌浆压力按0.1MPa左右控制，以能进浆为控制标准；采用纯压式灌注方式；浆液选择纯LW灌浆材料；结束标准为以排气管出浆，充填满止浆孔为标准。

灌浆过程中做好灌浆 记录。

（4）坝顶钻灌浆孔。

按设计孔位布置图在14#、15#坝段横缝坝顶（靠033型橡胶止水下游一侧约80cm 处）钻骑缝止浆孔，采用地质钻钻孔，孔径110mm，钻孔过程应尽量骑缝。

（5）下灌浆管路、封孔。

安装灌浆管路，灌浆管由镀锌钢管制作，采用力顿快干水泥进行封孔埋管，要求埋设牢，埋设镀锌钢管与灌浆设备管路相匹配，埋设一根进浆管，孔口设排气管。

（6）化学灌浆。

灌浆压力按0.2MPa左右控制；采用纯压式灌注方式；浆液选择纯LW灌浆材料；结束标准为压力达到设计压力稳压10～15min 且进浆流量小于0.1L/min即可结束灌浆。

灌浆过程中同样需要做好灌浆记录。

5　结语
观音岩水电站14#坝段裂缝渗漏紧急堵水施工实际施工工期为25d，经化学灌浆堵漏处理后，各层廊道裂缝部位的渗水现象已全部消除，裂缝全部封闭完成。

经过１年的观察，渗水部位干燥，未出现渗水，处理效果明显。

过程施工工艺及工程质量指标满足《水利水电基本建设工程验收规程》（SL223—2008）的规定要求。

本次施工在电站已投入运行后进行，在大坝突然出现极大渗水流量情况下一个月内完成了紧急处理，对水电站混凝土大
坝紧急渗水处理具有指导意义。

参考文献
[1] G B50204－2002.混凝土结构工程施工质量验收规范
[S]．北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2] D L/T5207-2005.水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术
规范[S].北京：中国电力出版社，2005.
[3] 陈文辉．锦屏水库大坝裂缝成因分析及除险加固处理
[J]．广东水利水电，2017（3）：55-59，67.
（责任编辑：吕　杰）
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