淺析病險水庫加固設計中滲漏問題處理

1、<p>　　淺析病險水庫加固設計中滲漏問題處理</p><p>　　摘要：水庫在運行多年以后，會因受到自然因素及人為因素的影響而老化，病險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行，必須進行對病險水庫進行防滲加固處理。本文以某水庫為例，對水庫防滲加固處理措施進行簡單的探討，希望能為類似工程提供幫助。 </p><p>　　關

2、鍵詞：病險水庫；防滲加固；旋噴灌漿；設計 </p><p>　　中圖分類號： TU592 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　水庫的安全運行在社會的發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用，水庫肩負著防洪、供水等很多的重要職責，水庫的安全運行是關系到社會經濟發(fā)展的可持續(xù)性，同時也是民生安全的重要保障。因此對病險水庫必須采取防滲加固措施，以保障水庫安全運行。 </p><

3、p>　　壩體防滲措施很多，本工程根據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，屬重點小型水庫，水庫壩高為45m。 由于管理疏忽，

4、導致多數水泥心墻的施工質量不高，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。當庫水位超過175m時，下游的壩坡就會被嚴重浸潤，壩體和壩基出現(xiàn)嚴重滲漏，水庫一直無法正常蓄水。 </p><p>　　2主壩高壓旋噴灌漿防滲設計 </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，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化的花崗巖最底端，帷幕灌漿則自全風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，即在每相鄰的兩個高壓型旋噴灌漿孔中布置好一個帷幕灌漿孔。樁號在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，即每隔兩個高壓型旋噴灌漿孔就布置一個帷幕灌漿孔。樁號為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，即每兩個高壓型旋噴灌漿孔之間布置好一個帷幕灌漿孔。高壓型旋噴灌漿孔的間距和各種技術參數要于灌漿前通過試驗來確定，在施工前期做好調整及完善。設計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，在施工的時候應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度達到一定程度之后，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，防滲效果相當明顯。 </p><p>　?。?）位于下游壩坡面上的滲潤面完全消失，壩體漏水數量明顯減少。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月所作實測中，水庫的水位為177m時，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70%。 </p><p>　?。?）測壓管的觀察結果顯示，大壩的滲潤線得到顯著降低。根據對測壓管的水位做灌漿前后的對比，選擇灌漿之后的2010年175.5m水位跟灌漿之前的2008年175.27m的相近水位做對比，測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好，但是相比之下左、右壩肩部位的灌漿效果要差一點。 </p><p>　?。?）高壓型旋噴灌漿防

10、滲墻的檢查全部合格。對主壩的高壓型旋噴灌漿防滲墻實施鉆孔取芯方式的檢測，應布置32個檢查孔，實際布置44個孔，并分段實施注水檢驗。檢驗孔的取芯自終噴高程到風化層的頂部，于兩高噴孔之間的搭接位置進行開孔鉆進。巖芯除去少數受到機械破壞外，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，巖芯的強度較高，少部分孔內能從巖芯上看見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，根據帷幕孔數的10%需要布置30個檢查孔，實際布置42個孔，并實施全孔取芯以及壓水兩種試驗。在灌入較多水泥的地方，都取了比較完整的結石?？梢詮臋z查孔的取芯看到，最厚的填充水泥脈達10cm，大部分張開的陡傾角內可看到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施92段注水試驗，帷幕灌漿實施127段壓水試驗。結果顯示：高噴型防滲墻實施的92段注水試驗中，有3段的滲水系數超過10-6cm/s，其余所有的都是i×10-6至10-8cm/s，合格率達到96.8%；帷幕灌漿實施的127段壓水試驗中，有8段的滲水率超過5lu，其余的都不超過5lu，合格率達到93.8%。 </p><p>　　4灌溉發(fā)電洞及導流洞的加固堵漏設計

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70%，但是導流洞的滲水量還是比較大。針對這個現(xiàn)象，對導流實施補充勘探，經過氯離子的示蹤試驗、充電法、自然電場法等方法，檢查出導流洞的滲漏源主要是導流洞、左壩肩和兩側的附近位置，左壩肩滲水主要是由于發(fā)電洞的滲水導致，為此，進行灌溉發(fā)電洞和導流洞的加固堵漏設計。

14、導流洞加固堵漏設計辦法： </p><p>　　（1）在樁號為0+000至0+185m的固定范圍內，實施與原高噴墻之上設置普通單排水泥帷幕型灌漿與超細型水泥帷幕灌漿相結合的措施，以增強防漏作用，孔距設定為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、基巖進行水泥漿充填型灌漿操作，間距2m為一斷面，每個斷面上有5個孔，孔間距為2.1m。灌溉發(fā)電洞的加固堵漏措施：①針對灌溉用發(fā)電的巖體和洞管壁進行充填型灌漿作業(yè)，按發(fā)電洞的進水口位置為基準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，按照各斷面3個開孔，其每兩個斷面間的鉆孔必須錯開進行鉆孔，鉆孔應以深入巖石層厚度0.5m為基本要求；②使用內襯鋼管來實施加固，內襯鋼管

16、的內徑為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，再針對鋼襯的外側實施回填灌漿。 </p><p><b>　　5結束語 </b></p><p>　　實踐證明，運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，壩體結構得到了加強，滲漏狀況基本消除，水庫安全運行有了保障。這也說明了本次防

17、滲加固設計是成功的，值得今后類似水庫大壩防滲加固參考。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]劉彬彬;黃彩林.老虎頭水庫除險加固工程主壩防滲設計[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計分析[J].城市建設理論研究,2011年第7期 </p>