几个工程渗漏案例调查分析及处理方案介绍

1、几个工程渗漏案例调查分析及处理方案介绍摘要本文通过几个渗漏处理工程案例调查分析及处理方案的实施效果评价，为类似 工程渗漏处理提供借鉴的经验，以便相关工程实践中做好水利工程施工中渗漏问题的施 工控制。关键词 工程渗漏 调查分析 处理方案1工程渗漏案例1.1云鹏电站导流洞高压动水堵漏处理1.1.1工程现状云鹏水电站右岸泄洪（导流）洞为有压洞，隧洞进口设置检修闸门井，进口底板 高程823.0m，出口底板高程为821.989m。右岸泄洪洞总长为711.00m，衬砌厚度仅 0.6m。正常蓄水位情况下，洞室顶部位于水下约70m。大坝蓄水后，隧洞受水压力的影响，施工缝、施工冷缝等出现范围较大的渗漏水 现象。

2、渗漏水压力大，局部钻孔测试渗透压力达到0.7MPa，渗漏水与库区水头相通， 处理难度很大。为此参建各方曾组织尾工处理机构，组织施工力量，历时一年多的处 理，但收效甚微。处理过程中，存在的问题及处理难度主要有以下几个方面：（1）施工缝、冷缝渗水压力大，但灌浆时，注浆量不大；灌浆后，缝面漏水现 象仍然存在，处理效果不明显；（2）渗漏点钻孔灌浆时，一旦接近设计灌浆压力，灌浆孔周边出现明显增多的 微渗漏细小裂缝，施工冷缝也出现渗水；（3）渗水点渗透压力大，但布孔灌浆时，采取高于水头压力的灌浆压力，仍然 不能有效的注浆，有些孔甚至基本不吸浆；（4）因隧洞衬砌厚度仅0.6m，灌浆压力过大（超过0.75MP

3、a）时，新的渗水点 不断增加，对在水下约70m隧洞内施工人员存在安全威胁，一旦隧洞被击穿，后果不 堪设想；（5）局部衬砌洞段曾采取锚固钢板加固后进行灌浆，但钢板四周仍然出现渗水。 1.1.2施工方案优化（1）改压力注入方式为置换方式。在进行某一孔灌浆时，将其周边的灌浆孔全 部打开进行减压，在灌注该孔时，因其灌浆区域周边均为减压孔，实现了用较小的灌 浆压力将灌浆孔区域衬砌混凝土与围岩间的水用浆液挤出、并置换成浆液的目的；（2）配制“流动则不凝，不流动则初凝、且初凝后流动又不凝”的CGF类灌浆 材料，保证灌浆过程中浆材在进浆管内部流动，又能使浆液注入空腔后流动速度变缓，以便在动水环境下沉淀或结晶；

4、浆材配比研究：快凝浆材的普遍特性是固化促进剂增加后，早期强度增长 快，但浆材固化后，后期强度偏低。因此，对于此类具有补强性质的堵漏灌浆，一方 面要保证堵漏的效果，另一方面要保证浆材的胶结强度应高于混凝土母体强度一级。 为此，对浆材中CGF掺加量应在试验基础上予以控制。1.1.3高压动水堵漏施工要点以渗漏点为中心，逐步向外钻孔进行检查，确定产生该渗漏的范围；由远到近向渗漏点中心进行灌浆，灌浆时，相邻灌浆孔周边的钻孔打开减 压，以便浆液由渗水点外围向渗漏中心点流动，排除衬砌混凝土与围岩间空隙内的积 水并置换浆液充填；“流动则不凝，不流动则初凝、且初凝后流动又不凝”的CGF类灌浆材料实 际初凝与终凝

5、时间与水泥净浆一致，浆材拌制后需4小时内使用完，否则，需重新拌 制新浆；CGF类灌浆材料在不流动状态时为假凝状态，如长期静止不动，因泌水将 造成流动困难，因此灌浆泵与灌浆孔之间宜设回浆管路，确保浆液在灌浆管内流动通 畅；CGF类灌浆材料在水泥浆液中主要起保水作用，且具有微膨胀性，其自身 凝固后强度较低，选择作为灌浆材料时，应根据浆液结晶强度要求进行掺量配比试验；水泥+CGF浆液可配制为单液进行灌浆，使用常规灌浆泵即可。1.2杨家园消力池基坑突(涌)水处理1.2.1工程简况及现状杨家园水电站位于贵州习水县二郎乡，是桐梓河水电梯级开发规划的第七级电 站，该电站大坝最高68m，坝底宽18.5m，坝顶

6、宽5m，总库容7820万m3。该电站以 发电为主，兼顾库区农田灌溉和人畜饮水，并向习水二郎电厂供水。2010年初该电站主体工程已基本完成，根据施工总进度安排，该电站初步定于 2010年3月中下旬下闸蓄水，蓄水前要求按期完成下游消力池及海曼工程施工。 1.2.3施工方案优化杨家园坝基透水部位帷幕封闭灌浆历时达一年，其间多次尝试水玻璃-水泥浆、 水泥砂浆、水泥加桔杆、水泥加海带丝进行灌浆封堵，但灌浆均以失败告终，后又采 取水溶性聚胺脂进行灌浆。但上述堵漏灌浆方案有较大的局限性，加上对断层渗漏的 特点认识不足，对渗漏量与灌浆注入量的比级关系未作详细对比，从而造成了多次堵 漏灌浆失败。采取水泥-水玻璃

7、灌浆时，因注浆泵单位注入量远远小于渗漏量，大量的渗水与 水泥-水玻璃浆液混合，无论多浓的浆材、无论凝结时间多快的浆材，在大量流水的 稀释下，浆液均无法凝结；水泥砂浆灌注时，由于注浆泵的限制，仅能使用颗粒直径 小于5mm的细砂，灌浆后，水泥浆流失，细砂在裂隙内也难沉淀下来；水泥加桔杆、 水泥加海带丝灌浆时，浆液的稀释、流失，桔杆、海带等轻物质随水流出后，断层带 内残留部分不足以止水。因此对渗流量远远大于注入量的堵漏，采取上述方案，很难 达到堵漏目的。采用水溶性聚胺脂灌浆时，聚胺脂遇水后虽可以快速反应，形成泡沫， 但遇超过其膨胀体积若干倍的流水后，该聚合物也很难在断层内达到沉淀、淤堵，因 此，该方

8、案也不适应本项目进行堵漏。有鉴于此，要达到本项目断层带堵漏目的，宜选用惰性材料先对断层带进行必要 的封堵，先将渗漏通道封堵成仅能透水的过滤体，然后，对过滤体用常规灌浆手段进 行封闭灌浆。1.2.4基坑突（涌）水处理施工要点（1）选择水流可携带流动、能在断层通道内沿程沉淀的中粗砂，使砂子能随水 流流动一定距离后沉淀；（2）为确保中粗砂能在断层内沉淀下来，在灌注中粗砂时，先在断层内灌入一 定量的黄豆等能在断层内沉淀具有膨胀特性的材料，便于断层内惰性灌浆材料的沉 积、稳定；（3）使用水力冲切。灌注黄豆、中粗砂时，应注意观测孔内淤积量，以便综合 判断断层内充填情况、砂颗粒粒径选择的合理性；（4）观测基

9、坑涌突水变化情况、断层内析出物颗粒情况，以便决定惰性灌浆材 料灌注速度、是否采用水泥等细颗粒材料灌注时机；（5）灌注水泥-水玻璃浆材时，注意观测注浆量、注浆压力的变化，以便确定灌 浆过程采取限流、间歇、待凝等措施，防止断层内充填物击穿；（6）采用水泥-水玻璃灌浆时，以稳定浆液比级开灌，变浆条件可参照灌浆规范 相关条例；（7）首次灌注水泥-水玻璃浆材时，要采取限量措施。灌浆时，进浆管压力趋于 0时，可适当增加灌浆量，灌浆压力上升较快时，应查找原因，及时采取措施或间歇、 待凝。本项目基坑突涌水处理历时7天，耗用黄豆约2t，中粗砂47m3,灌注水泥约50t， 灌浆完成后，消力池基坑涌水停止，灌浆效果

10、明显；灌浆帷幕封闭后，对该断层影响 带布置两个检查孔进行检查，检查孔压水试验全部达到设计标准，并通过专家验收， 确保了该项目按期下闸蓄水目标的实现。1.3蟒河口碾压混凝土大坝渗漏处理1.3.1工程简况及现状蟒河口水库坝址位于黄河支流北蟒河出山口，河南省济源市克井镇境内，坝址距 下游济源市约15km。水库控制流域面积94km2,占全流域面积的56%。水库总库容1094 X104IQ3，兴利库容820X 104IQ3，为多年调节水库。工程枢纽建筑物由水库大坝、左坝 肩防渗面板、右坝肩库岸边坡处理、右岸单薄山梁防渗处理等组成。蟒河口水库大坝蓄水至正常水位后，坝后碾压混凝土层间缝多出现渗漏水现象， 坝

11、体伸缩缝间多有流水，局部渗漏点渗水带压喷出，坝体廊道内渗水多在横缝处产生 射流现象，局部渗水呈孔隙连通方式，由廊道内下游面排出，坝体排水孔也不同程度 存在射流现象。1.3.2存在问题分析从坝体渗漏程度来看，坝体伸缩缝引起渗漏量偏大。因坝体碾压混凝土施 工经过冬夏季节，冬夏施工温差大，大坝建成后，坝体势必产生横向不规则的伸缩缝；常态和碾压混凝土之间由于施工和技术条件的限制，往往会形成一条碾压 不实的条带，临近上游一侧的廊道侧壁，多存在潮湿现象，上游壁面碾压不实的孔隙 内有渗水渗出；有些碾压混凝土坝段中，混凝土孔隙率偏高，形成渗漏通道。个别部位渗 水绕过预制廊道，在廊道下游侧壁出现渗漏；坝体渗漏处

12、理阶段，坝前水位降低后，发现坝前变态混凝土局部存在裂缝 和孔隙。1.3.3 施工方案确定从分层廊道内进行钻孔与坝体横缝面相交，孔深深入上游变态混凝土防渗 体内，每层廊道以上为一个灌区，每个灌区布孔不少于4个，即灌区顶部不少于2孔， 灌区下部不少于2个。钻孔完成后进行通水检查，4个孔贯通即为合格。否则，另行 布孔；在横缝灌浆完成后，检查横缝渗漏水及层间缝渗漏情况，如控制范围内坝 后层间缝及排水孔内渗水现象消失或满足渗水要求，则相应坝段可不进行层间缝封堵 灌浆，否则，由坝顶或在廊道内布置灌浆孔进行层间缝压力灌浆；对坝前变态混凝土局部存在的裂缝和孔隙，在水位下降后，及时安排进行 封闭灌浆，恢复变态混

13、凝土防渗功能；在廊道下游壁面发现渗漏现象的部位，以此桩号为中心，每隔2皿布置一个 观测断面，每个观测断面在高程上分别布置高位、中位、低位观测孔，并不得少于3 个。通过观测廊道上游壁面钻孔是否漏水情况，自下而上逐孔灌浆，直到下游壁面不 再渗漏水。1.3.4大坝渗漏水处理施工要点横缝灌区钻孔以钻孔穿过缝面，且钻孔出现漏水为准；对横缝进行钻孔灌浆时，应参照接缝灌浆要求进行控制，即：在灌区底部 形成进浆回路，灌区上部两孔作为回浆和排气。进浆孔钻孔位置宜选在灌区底层，远 离灌浆站的排气孔布置在灌区顶层变态混凝土范围内，但不得超出诱导缝止水片的位 置；如灌区内布置的孔不能有效形成进浆、回浆、排气回路，应按

14、接缝灌浆各 出浆点的布置形式，增加钻孔量，以单孔控制有效面积46皿2布孔；横缝灌浆施工冲洗、压水浸润、灌浆方式参照坝体接缝灌浆标准；混凝土裂缝、孔隙灌浆时，每个部位应保证两个以上的钻孔贯通，以便灌 浆时排气，确保灌浆密实；利用廊道对层间缝进行灌浆时，钻孔位置应尽可能接近坝前变态混凝土， 以便坝体层间缝灌浆形成的“帷幕”与变态混凝土防渗体系结合形成封闭的防渗体系；在灌浆廊道内布置层间灌浆“帷幕”时，应在每层廊道内布置灌浆孔灌浆 并与廊道前层间灌浆“帷幕”衔接，以便形成全封闭的防水幕。2结语水利工程混凝土结构及基础发生渗漏水现象是由多种因素组合产生的，采 取堵漏施工时，要求对工程区地质因素、施工工

15、艺水平、施工质量控制等多种原因进 行充分的调查分析，对产生渗漏的因素进行综合判断和评估，然后有针对性地制定处 理方案，方可取得好的效果；堵漏应着眼于从源头进行处理。通过调查分析，从源头进行堵漏，则可以 取得事半功倍的效果，如果看到哪里漏水就堵哪里，就可能犯“头痛医头，脚痛医脚”、“治表不治本”的错误，几个工程出现返工、人力资源和财力浪费的现象已经给了我 们太多的警示；不要相信有“包治百病”的材料，一些人谈到堵漏施工，首先想到的是堵 漏材料，如聚胺脂之类的堵漏材料。与之相反的是，聚胺脂膨胀灌浆材料在永久结构 堵漏中要慎用，除非用于沉降缝或伸缩缝内灌浆，否则不用为宜。个别工程中已发现 聚胺脂遇水膨胀造成混凝土结构疏松破坏，应引起警惕；构筑物和基础渗漏与灌浆工程类似，能否处理成功，也要综合考虑三大要 素与实际结合。即材料是否经济、实用和满足工程使用的各项要求；工艺措施是否合 理；使用的机具可以实现规