巨龙湖水库土石坝防渗处理方案研究

数值 ≥１２ ≥２００ ８５
３ ４０－８０
３ １００ １０２ １０ ≤５０ ≥２
巨龙湖 水 库 大 坝 防 渗 施 工 安 排 在 汛 期 之 前，由 于北方严寒气候不便施工，故工期较紧张，且大坝渗 漏点较多，无法准确判断裂缝位置，通过水泥砂浆灌 浆修补裂缝 的 方 法 难 以 奏 效，加 之 土 工 膜 施 工 需 放 空水库，工 期 较 长。 采 用 化 学 灌 浆 与 喷 涂 聚 脲 弹 性 体两种方案防渗效果好，工期较之土工膜方案更短， 但专业性较 强，不 易 操 作。 两 种 施 工 材 料 成 本 相 对 较高，但由于 工 期 短，相 应 降 低 了 人 工 成 本，综 合 考 量后，其综合成本仍低于土工膜方案，故方案二不适 宜本防渗工程施工［３］。
聚脲弹性 体 是 一 种 新 型 防 渗 技 术，是 在 聚 氨 酯 反应注射成 型 的 基 础 上 发 展 而 来 的，不 仅 具 有 聚 氨 酯快速成型、可 不 使 用 任 何 催 化 剂、无 污 染 等 优 点， 还具有优越的抗腐蚀性、耐磨性及刚性，使其常用于 国内大型项 目。 施 工 中 应 先 进 行 基 面 清 理，再 使 用 喷枪将聚脲弹性体喷涂在坝体表面即可。喷涂聚脲 弹性体主要技术指标详见表 １。
目前工程 上 常 用 的 复 合 防 水 卷 材 即 土 工 膜，基 本施工工艺 为 先 进 行 水 泥 砂 浆 灌 浆 修 补 裂 缝，再 在 大坝迎水面铺贴土工膜，施工简便，且土工膜防渗效 果良好，可全 面 防 止 坝 体 渗 漏，但 施 工 工 期 较 长，先 期灌浆量较难控制，且对灌浆施工质量要求较高，否 则易造成土工膜撕裂［２］。此种方法适用于裂缝位置 明确，工期要求较宽裕的防渗工程。 ２３ 方案三：喷涂聚脲弹性体
除去材料自 身 物 理 性 能 因 素，喷 涂 聚 脲 弹 性 体 在施工工艺上比化学灌浆更加简便，工期更短，故工 程效益更佳。
方案一与方 案 三 所 采 用 原 材 料 出 自 同 一 族，均 可以适应北方严寒条件，但施工方法不同，两种材料 的技术指标 也 不 尽 相 同。 相 比 之 下，聚 脲 弹 性 体 在 抗腐蚀性上 强 于 聚 氨 酯 材 料，而 且 聚 氨 酯 材 料 中 对 其物理性能 起 关 键 作 用 的 官 能 团 为 氨 酯 键，聚 脲 固 化后对其性 能 起 关 键 作 用 的 官 能 团 为 脲 键，脲 键 强 度大大超过氨酯键强度，并且脲键很稳定，故聚脲弹 性体固化后强度大于聚氨酯材料。
３ 方案比较
此三种方 案 均 可 达 到 止 水 防 渗 的 目 的，但 不 同 作业条件下防渗效果并不相同。
［收稿日期］２０１９－０７－２０ ［作者简介］高振扬（１９９２－），女，吉林吉林人，助理工程师，研究方向为水利工程管理等。
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２０１９年 第 ８期 （第 ４７卷）
黑 龙 江 水 利 科 技 ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
摘 要：巨龙湖水库位于辽宁省阜新市境内，由于年久失修，水库大坝渗漏严重，已严重威胁工 程安全，文章针对该大坝具体施工环境，围绕几种可行的防渗方案，分析其利弊，并总结出具体 处理措施，对于同类工程具有借鉴意义。 关键词：水库；土石坝；防渗；处理方案 中图分类号：ＴＶ２２３４ 文献标识码：Ｂ
１ 工程概况及存在问题
２ 处理方案
针对水库大坝现状，提出了三种防渗处理方案， 分别为化学 灌 浆、采 用 复 合 防 水 卷 材 及 喷 涂 聚 脲 弹 性体。 ２１ 方案一：化学灌浆
灌浆材料选 用 水 溶 性 聚 氨 酯，其 在 压 力 作 用 下
可全面进入裂缝，并在裂缝中发生化学膨胀，以达到 堵塞裂缝和 防 渗 效 果，施 工 工 艺 与 其 他 灌 浆 方 式 大 致相同。其优点在于水溶性聚氨酯可以充分适应裂 缝变化，与其他材料相比毒性较低［１］，其缺点在于化 学灌浆需专业施工队伍操作，且工程造价较高。 ２２ 方案二：复合防水卷材与灌浆结合
巨龙 湖 水 库 是 一 座 灌 溉、防 洪、养 鱼、旅 游 等 综 合利用的中型水库，始建于 １９５９年 １１月，１９６８年 ９ 月竣工并投入运用，１９７８年 －１９７９年由阜新市水利 局水利勘测设计队设计，彰武县水利局负责施工，维 修加固了引水枢纽工程，增加 ３孔冲沙闸、引水渠道 引 水 闸 ７ 孔 改 建 为 ３ 孔。 水 库 总 库 容 为 １３３８８２万 ｍ３，水库主要建筑物包括土坝、溢洪道、 输水洞和引 水 枢 纽 等 工 程。 水 库 大 坝 为 土 石 坝，坝 长 １８２５ｍ，坝 顶 宽 ５５ｍ，坝 顶 高 程 １３５２６９ － １３５７５７ｍ，防浪墙顶高程为 １３５８６９－１３６３５７ｍ，最 大坝高 ５５ｍ，一般坝高 ４－４５ｍ，大坝迎水面坝坡坡 比为 １∶２５－１∶３５，采 用 干 砌 石 护 坡，护 坡 厚 度 ０４ｍ；背水面坝坡坡比为１∶３，无护坡，坝下游坡坡脚 处有贴坡式 排 水 体。 经 过 长 期 运 行，巨 龙 湖 水 库 各 建筑物均已严重老化，其中水库大坝坝基、坝体及接 触带均出现 漏 水 现 象，坝 面 在 汛 期 出 现 大 面 积 渗 漏 甚至局部射流，严重威胁大坝安全。
Ｎｏ８２０１９ （ＴｏｔａｌＮｏ４７）
表 １ 喷涂聚脲弹性体主要技术指标

序号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１
技术指标 拉伸强度 ／ＭＰａ
伸长率 ／％ 硬度 Ａ
黏结强度 ／ＭＰａ 撕裂强度 ／Ｎ·ｍｍ－１
吸水率 固含量 ／％ 密度 ／ｇ·ｃｍ－３ 胶凝时间 ／ｓ 耐磨性 ／ｍｇ 潮湿面附着力 ／ＭＰａ
２０１９年 第 ８期 （第 ４７卷）
黑 龙 江 水 利 科 技 ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
文章编号：１００７－７５９６（２０１９）０８－０１６４－０２
Ｎｏ８２０１９ （ＴｏｔａｌＮｏ４７）
巨龙湖水库土石坝防渗处理方案研究
高振扬
（辽宁省水资源集团，沈阳 １１００００）