河溪水库副坝加固及放水涵洞渗漏处理的做法-水利科技(原稿)

河溪水库副坝加固及放水涵洞渗漏处理的做法

朱□□

(厦门市同安区水利水电技术队,福建厦门361100 )

摘要：该文介绍了河溪水库副坝充填灌浆加固的做法和放水涵洞渗漏采用充填

灌浆对洞周坝体中的渗漏通道进行充填结合用新型材料堵漏王对涵洞内壁封闭

堵漏处理的做法。为相似工程病险情况的处理提供借鉴。

关键词：水库大坝加固涵洞渗漏处理做法

1 工程概况、

河溪水库位于同安区莲花镇蔗内村，于1970年12月竣工，控制流域面积5.6km2，总库容544万m3，大坝为粘土心墙坝，坝高33.5m，坝顶长110m，坝顶宽5.5m，放水涵洞135.8m，正常蓄水高程80.1m。近几年的运行中，发现放水涵洞门盖止水铜片磨损，漏水严重，且发现放水涵洞内出现许多渗漏通道，有射流状射出及弥漫性渗水，自流量大，放水闸门止水铜片破损也产生漏水，副坝原为人工夯压，密实度较低，发现浸润线偏高，大坝右侧山体长期渗漏，溢洪道挑流尾端被冲刷，危及大坝安全及水库正常运行，且效益未能充分发挥，必需立即除险保安、消除隐患。厦门市水利局及时安排补助资金，于2003年对其实施了除险加固。放水涵洞渗漏的处理和副坝的加固作为项目的重点，其处理的成功与否，关系到整个除险保安的目的是否达到。

2 副坝加固及放水涵洞渗漏的处理方案

2.1 放水涵洞外充填灌浆防渗及副坝灌浆加固

放水涵洞外部沿纵向用粘土泥浆进行充填灌浆防渗加固。灌浆孔分三排呈梅花形布置，左右两排分布在涵洞两侧墙外侧0.6m处，深入到洞底高程，中间排位于涵洞顶沿洞轴线布置，距洞底3m，排距2m，孔距3m。依浸润线位置划定灌浆控制线，灌浆控制线上的钻孔不进行充填灌浆，只进行封孔处理。

副坝对易渗漏的0+000—0+036坝段进行充填式灌浆，灌浆孔布置在坝顶距上游侧1m 处，单排布置，孔距2m，孔径不小于Ф75，灌浆孔深入坝基地面2m深。

2.2 放水涵洞内用堵漏王堵漏

找出漏水点，对漏水处的原洞壁勾缝凿深3cm左右，按1kg堵漏王和0.3-0.35kg的水的比例迅速拌和成浆，迅速灌入石缝，压实，抹平。

3 灌浆施工

3.1 造孔

本项目施工中，造孔采用干法造孔。灌浆孔采用XJ100A型工程地质钻机钻孔，采用干法造孔，以卷扬机带动锤击钻钻孔。首先用钻孔口径130mm取土器锤击到2.5-3m的深度，埋入直径137mm钢套管2.5-3.0m，以防孔口坍塌，保护孔壁不产生松动，减少孔口冒浆且推迟坝体表面可能裂缝出现时间，便于坝体面以下形成较厚的浆体帷幕；然后用钻机造直径91mm的孔至一定深度，将直径108mm套管下至设计及规范要求的套管深度，最后用直径75mm取土器锤击钻至设计孔深，保证造孔偏斜小于孔深的2%。

3.2 浆液制作：采用双搅拌桶机械制浆，灌浆土料及浆液物理力学指标严格控制，浆液的比重采用比重计控制≥l.3g/cm3，土料过筛后浸泡在搅拌桶搅拌成浆，通过过滤筛网清除大颗粒及杂物，灌浆前通过泥浆泵吸取浆液再通过35孔目的过滤筛网流入另一大口径搅拌桶，保证了浆液指标符合要求。

3.3 灌浆

灌浆顺序：涵洞灌浆采用自下而上分段灌浆，视设计孔深，段长控制在8-10m，每段作二次灌浆，副坝采用分序灌浆，先对一序孔轮灌，再依序轮灌二序孔。

灌浆掌握原则：采用“少灌多复”。即第一次灌浆量要少，重复灌浆次数要多。

3.4 压力控制：灌浆压力是影响整个灌浆工艺效果的关健，压力过小，细小裂隙充填不密实，造成不吸浆现象，但压力过大，往往造成冒浆、裂缝扩展或产生新的裂缝，危及大坝安全，因此注浆时按灌浆设计的要求，灌浆孔口压力控制在30kpa。

3.5 泥浆浓度控制：泥浆浓度控制原则是：先稀后浓，泥浆浓度控制在1.3-1.6g/cm3。为防治白蚂蚁，在背水坡及副坝注浆中掺入防治白蚂蚁药物。

3.6 灌浆结束标准：在孔口压力为30kpa下，浆液升至孔口，经连续复灌不吃浆时，为灌实灌满，可终止灌浆。

3.7 封孔：用泥球封孔，将孔内的泥浆用螺旋钻掏出后，拔出套管，向孔内回填湿泥球，然后用杉木棒反复捣实，直至填满压实为止。

4 灌浆过程中出现的问题分析及处理方法

4.1 冒浆：冒浆部位往往多出现在坝坡、孔口、涵洞。

4.1.1 坝坡冒浆：筑坝时碾压不实，坝内留有水平松散渗漏带，在灌浆压力作用下，泥浆从薄弱处冒出，如副坝3号孔。

处理方法：冒浆处开挖且回填粘性土并夯实，用浓浆灌注，采用灌、停循环间歇性灌浆法，以及降低孔口压力等方法理。

4.1.2 涵洞内冒浆：多在渗漏通道处，涵洞裂隙处及块石胶结差、密实性不均处，涵洞0+000-0+039处漏浆较多。

处理方法：发现冒浆即停灌，然后在冒浆处用棉布堵塞后再灌，并适度提高浆液稠度，灌浆结束后，将棉布取出，进行凿缝，用堵漏王勾缝堵漏，以防止渗流溶蚀。

4.1.3 孔口冒浆：多在填筑质量较好处，钻具与孔壁摩擦和挤压作用，也增加了孔壁土体的强度与稳定，同时也表明孔内没有裂缝，因此，初灌不吸浆，泥浆只好往孔口冒浆，如19号孔，处理方法：在孔口边挖坑，回填粘性土并夯实，作为阻浆盖，然后先按稀浆灌注再逐渐变换浆液浓度和灌浆压力，并结合“灌——停——灌”间歇性灌注综合方法处理。

4.2 串浆：原有裂缝隙将两灌浆孔相连通，如13号孔与15号孔。

处理方法：停灌，用阻浆栓塞在邻孔封闭堵塞后，再施灌，并间歇交叉注浆。

4.3 单孔吃浆量太大的灌浆孔处理：在坝体灌浆过程中，遇34#、64#、54#、80#孔、副坝1#孔吃浆量较大。处理方法：限制吃浆量，待固结析水后，再补浆，否则易引起坝体湿陷，

影响坝体安全。

4.4 注浆管堵塞：初灌和复灌时，有时注浆管会被堵死。

处理方法：灌前和注浆结束后将注浆管清洗干净。

5 放水涵洞内侧洞壁堵漏

现场踏勘观测，放水涵洞内部渗流水沿洞顶壁而下，呈射流状射出，并出现许多白色、浅黄色硅酸盐水泥熟料的水化物：水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙；可知涵洞砌体内存在许多渗流通道，是由于水库水进涵洞后，在库水压力作用下，通过砌体胶结松散薄弱处的砌石缝以及浆砌体水泥砂浆干缩形成的结合缝，对坝体填筑土及坝基砂壤土层进行溶蚀搬运作用，不断将细颗粒带走，长期在水头压力作用下，造成涵洞四周脱空，形成较大的裂隙、空洞等渗漏通道及喷射水流，故对涵洞顶部坝体注浆处理(上截)及涵洞内部堵漏(内堵)尤为重要，涵洞总长度135.80m，用新材料堵漏王堵漏。

5.1 堵漏王灰浆的调制：掌握好料、水比例，一次不宜调太多，按lkg堵漏王和0.33~0.35kg 水比例迅速拌和成浆，每次拌和物在5分钟内用完。

5.2 施工工艺：

(1)凿缝：先找出渗漏点，将原洞壁勾缝凿深3~4cm“V’型槽缝。

(2)缝面清理：将凿缝内松散物质清洗干净，做到无残留灰渣和积水。

(3)分压：漏水量大的石缝，采用细导水管引流，减轻水压，先堵上缝，后堵下缝，最后堵引流孔。

(4)嵌缝：按1kg堵漏王和0.3~0.35kg水的比例迅速拌和成浆，即速嵌入石缝，压实，抹平。

(5)养护：定时用雾状水进行喷洒养护。防止过快干燥，造成勾缝表面起皮、龟裂、造成渗漏。

6 工程质量效果及评价

注浆处理前后对照可知，涵洞渗流虽经灌浆处理后无渗流，但局部存在湿点，经洞内堵漏处理后湿点消失洞壁变干燥，表明上截内堵达到设计要求，坝体裂缝、涵洞渗漏通道均被浆体填充并结合牢固。

大坝蓄水时涵洞内无渗水，坝坡干燥，灌浆影响范围区域内的坝体干密度增大，渗透系数减少，坝体整体强度增加，抗渗能力增大。

从灌浆记录资料分析：涵洞纵向灌浆单位注入量随灌浆段级数递增而明显递减；副坝灌浆随孔序的增加，单位耗量逐渐减少，Ⅰ序孔单位耗土量172kg/m，Ⅱ序孔单位耗土量96kg/m，递减44.2%，表明裂隙已被充填密实，注浆质量满足设计要求，整体灌浆效果明显，起到封闭作用，形成较好的补强，达到抢险保安效果。

作者简介：□□□，男，福建厦门市翔安人，助工，从事水利建设与管理工作。