淺析病險(xiǎn)水庫加固設(shè)計(jì)中滲漏問題處理

1、<p>　　淺析病險(xiǎn)水庫加固設(shè)計(jì)中滲漏問題處理</p><p>　　摘要：水庫在運(yùn)行多年以后，會(huì)因受到自然因素及人為因素的影響而老化，病險(xiǎn)水庫往往都具有不同程度滲漏現(xiàn)象，滲漏現(xiàn)象是造成大壩安全隱患的主要因素。因此，為了保證水庫的安全運(yùn)行，必須進(jìn)行對(duì)病險(xiǎn)水庫進(jìn)行防滲加固處理。本文以某水庫為例，對(duì)水庫防滲加固處理措施進(jìn)行簡單的探討，希望能為類似工程提供幫助。 </p><p>　　關(guān)

2、鍵詞：病險(xiǎn)水庫；防滲加固；旋噴灌漿；設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)： TU592 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p>　　水庫的安全運(yùn)行在社會(huì)的發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用，水庫肩負(fù)著防洪、供水等很多的重要職責(zé)，水庫的安全運(yùn)行是關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性，同時(shí)也是民生安全的重要保障。因此對(duì)病險(xiǎn)水庫必須采取防滲加固措施，以保障水庫安全運(yùn)行。 </p><

3、p>　　壩體防滲措施很多，本工程根據(jù)前幾次防滲措施效果不佳的情況后，采用高壓旋噴處理。 </p><p><b>　　1工程概況 </b></p><p>　　某水庫于1973年11興建，1975年4月建成，集雨面積22.5km2，以“防洪為主、灌溉等綜合利用”為主，正常庫容716萬m3，校核庫容為833萬m3，屬重點(diǎn)小型水庫，水庫壩高為45m。 由于管理疏忽，

4、導(dǎo)致多數(shù)水泥心墻的施工質(zhì)量不高，加上人工挖孔樁碰到了許多大孤石，水泥心墻無法形成屏障，起不到防滲的作用。當(dāng)庫水位超過175m時(shí)，下游的壩坡就會(huì)被嚴(yán)重浸潤，壩體和壩基出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏，水庫一直無法正常蓄水。 </p><p>　　2主壩高壓旋噴灌漿防滲設(shè)計(jì) </p><p>　　帷幕灌漿及高壓型旋噴灌漿的布置是沿主壩頂部原來的防滲墻軸線的上游一側(cè)，與原來的防滲墻軸線距離1.2米，灌漿軸線的長度為

5、579.5米，高壓型旋噴灌漿深入到全風(fēng)化的花崗巖最底端，帷幕灌漿則自全風(fēng)化的花崗巖最底端到單位吸水率不超過5Lu線之下的5米處。高壓型旋噴灌漿的孔距用來保證鉆內(nèi)孔底的灌漿可以得到有效搭接，不出現(xiàn)“開褲叉”情況，以確保證防滲功效的選定，共分成3等檔次，包括：高壓型旋噴灌漿孔為6至26m深，初定的孔距是1.0m；帷幕灌漿的孔距是2.0m，即在每相鄰的兩個(gè)高壓型旋噴灌漿孔中布置好一個(gè)帷幕灌漿孔。樁號(hào)在0+133至0+274.3m，高壓型旋噴灌

6、漿孔的深度是26至45m，初定的孔距是0.6m；帷幕灌漿的孔間距是1.8m，即每隔兩個(gè)高壓型旋噴灌漿孔就布置一個(gè)帷幕灌漿孔。樁號(hào)為0+274.2至0+509.4m，長度為234m，高壓型旋噴灌漿孔的深度是18至36m，初定孔距是0.8m；帷幕性灌漿的孔距是1.6m，即每兩個(gè)高壓型旋噴灌漿孔之間布置好一個(gè)帷幕灌漿孔。高壓型旋噴灌漿孔的間距和各種技術(shù)參數(shù)要于灌漿前通過試驗(yàn)來確定，在施工前期做好調(diào)整及完善。設(shè)計(jì)的高噴灌漿最大孔的深度是46m，

7、已</p><p>　　3主壩高壓型旋噴灌漿的防滲作用 </p><p>　　水庫主壩的高壓型旋噴灌漿防滲墻的實(shí)際高壓型旋噴灌漿鉆孔為22899m，旋噴型灌漿為20056m；帷幕鉆孔為21564m，帷幕灌漿達(dá)9586m。為了讓上部分的高壓型旋噴灌漿跟下部分的帷幕灌漿之間能夠形成有效而合理的搭接，在施工的時(shí)候應(yīng)該先做高壓型旋噴灌漿的施工，等到高壓型旋噴灌漿防滲墻的強(qiáng)度達(dá)到一定程度之后，再在上

8、鉆孔的施工下部分做帷幕灌漿。完成的主壩灌漿施工后，防滲效果相當(dāng)明顯。 </p><p>　?。?）位于下游壩坡面上的滲潤面完全消失，壩體漏水?dāng)?shù)量明顯減少。完成主壩的高壓型旋噴灌漿防滲墻之后，跟灌漿前做比較，下游壩坡的滲潤面積完全消失，壩腳的滲水量明顯減少，在2010年9月所作實(shí)測(cè)中，水庫的水位為177m時(shí)，大壩滲水量是9.36L/s，壩體的反濾體和左右壩肩的排水溝滲水量為4.26L/s，壩體以及左右壩肩的總滲水量

9、削減率達(dá)70%。 </p><p>　?。?）測(cè)壓管的觀察結(jié)果顯示，大壩的滲潤線得到顯著降低。根據(jù)對(duì)測(cè)壓管的水位做灌漿前后的對(duì)比，選擇灌漿之后的2010年175.5m水位跟灌漿之前的2008年175.27m的相近水位做對(duì)比，測(cè)壓管的水位下降非常明顯，下降最大幅為7.32m，表示壩體的灌漿效果相當(dāng)好，但是相比之下左、右壩肩部位的灌漿效果要差一點(diǎn)。 </p><p>　?。?）高壓型旋噴灌漿防

10、滲墻的檢查全部合格。對(duì)主壩的高壓型旋噴灌漿防滲墻實(shí)施鉆孔取芯方式的檢測(cè)，應(yīng)布置32個(gè)檢查孔，實(shí)際布置44個(gè)孔，并分段實(shí)施注水檢驗(yàn)。檢驗(yàn)孔的取芯自終噴高程到風(fēng)化層的頂部，于兩高噴孔之間的搭接位置進(jìn)行開孔鉆進(jìn)。巖芯除去少數(shù)受到機(jī)械破壞外，大部分都保持完整，采取率超過90%；施工中未發(fā)現(xiàn)噴不到的地方，巖芯的強(qiáng)度較高，少部分孔內(nèi)能從巖芯上看見2至5mm厚的純水泥填充在其中。 </p><p>　　完成主壩全線的帷幕灌漿之

11、后，根據(jù)帷幕孔數(shù)的10%需要布置30個(gè)檢查孔，實(shí)際布置42個(gè)孔，并實(shí)施全孔取芯以及壓水兩種試驗(yàn)。在灌入較多水泥的地方，都取了比較完整的結(jié)石。可以從檢查孔的取芯看到，最厚的填充水泥脈達(dá)10cm，大部分張開的陡傾角內(nèi)可看到0.2cm至1.0cm的水泥脈，但是水泥脈旁邊的小條裂隙則沒有填充，表示陡傾角的裂隙很難灌入。取芯的狀況說明：開口大且連續(xù)的裂隙都已獲得有效的灌注和填充，但是鉆孔沒揭露的小裂隙和陡傾角仍有透水性。 </p>

12、<p>　　主壩的高噴型防滲墻共實(shí)施92段注水試驗(yàn)，帷幕灌漿實(shí)施127段壓水試驗(yàn)。結(jié)果顯示：高噴型防滲墻實(shí)施的92段注水試驗(yàn)中，有3段的滲水系數(shù)超過10-6cm/s，其余所有的都是i×10-6至10-8cm/s，合格率達(dá)到96.8%；帷幕灌漿實(shí)施的127段壓水試驗(yàn)中，有8段的滲水率超過5lu，其余的都不超過5lu，合格率達(dá)到93.8%。 </p><p>　　4灌溉發(fā)電洞及導(dǎo)流洞的加固堵漏設(shè)計(jì)

13、 </p><p>　　完成主壩高壓型旋噴灌漿的防滲墻之后，下游壩坡的滲水面積完全消失，壩腳的滲水量已明顯減少，左右壩肩以及壩體的總滲水量有效減少，減幅高達(dá)70%，但是導(dǎo)流洞的滲水量還是比較大。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象，對(duì)導(dǎo)流實(shí)施補(bǔ)充勘探，經(jīng)過氯離子的示蹤試驗(yàn)、充電法、自然電場(chǎng)法等方法，檢查出導(dǎo)流洞的滲漏源主要是導(dǎo)流洞、左壩肩和兩側(cè)的附近位置，左壩肩滲水主要是由于發(fā)電洞的滲水導(dǎo)致，為此，進(jìn)行灌溉發(fā)電洞和導(dǎo)流洞的加固堵漏設(shè)計(jì)。

14、導(dǎo)流洞加固堵漏設(shè)計(jì)辦法： </p><p>　?。?）在樁號(hào)為0+000至0+185m的固定范圍內(nèi)，實(shí)施與原高噴墻之上設(shè)置普通單排水泥帷幕型灌漿與超細(xì)型水泥帷幕灌漿相結(jié)合的措施，以增強(qiáng)防漏作用，孔距設(shè)定為1m。帷幕灌漿的上端灌到高噴墻的底線之上5m處，下端深入至5Lu線的往下5m位置； </p><p>　?。?）將被封堵的堵頭部位實(shí)施填充性灌漿操作，在壩頂部或者從坡邊部位打孔，用水泥混合

15、粘土沙漿對(duì)鉆孔周圍填土依次施以灌漿回填操作，在洞體采用漿砌石、基巖進(jìn)行水泥漿充填型灌漿操作，間距2m為一斷面，每個(gè)斷面上有5個(gè)孔，孔間距為2.1m。灌溉發(fā)電洞的加固堵漏措施：①針對(duì)灌溉用發(fā)電的巖體和洞管壁進(jìn)行充填型灌漿作業(yè)，按發(fā)電洞的進(jìn)水口位置為基準(zhǔn)按下游流向沿洞體軸線所示每間隔2m必須布置灌漿斷面一個(gè)，按照各斷面3個(gè)開孔，其每兩個(gè)斷面間的鉆孔必須錯(cuò)開進(jìn)行鉆孔，鉆孔應(yīng)以深入巖石層厚度0.5m為基本要求；②使用內(nèi)襯鋼管來實(shí)施加固，內(nèi)襯鋼管

16、的內(nèi)徑為1.8m，鋼板厚度為8mm；洞壁和鋼管之間回填入M20的混凝土砂漿，完成回填混凝土砂漿15天之后，再針對(duì)鋼襯的外側(cè)實(shí)施回填灌漿。 </p><p><b>　　5結(jié)束語 </b></p><p>　　實(shí)踐證明，運(yùn)用壩體高壓型旋噴灌漿和壩基混凝土帷幕灌漿來防滲是可行的，水庫防滲效果明顯，壩體結(jié)構(gòu)得到了加強(qiáng)，滲漏狀況基本消除，水庫安全運(yùn)行有了保障。這也說明了本次防

17、滲加固設(shè)計(jì)是成功的，值得今后類似水庫大壩防滲加固參考。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]劉彬彬;黃彩林.老虎頭水庫除險(xiǎn)加固工程主壩防滲設(shè)計(jì)[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2008年20期 </p><p>　　[2]李國安.水庫大壩防滲加固設(shè)計(jì)分析[J].城市建設(shè)理論研究,2011年第7期 </p>