幾個工程滲漏案例調(diào)查分析及處理方案介紹

1、幾個工程滲漏案例調(diào)查分析及處理方案介紹摘要本文通過幾個滲漏處理工程案例調(diào)查分析及處理方案的實施效果評價，為類似 工程滲漏處理提供借鑒的經(jīng)驗，以便相關(guān)工程實踐中做好水利工程施工中滲漏問題的施 工控制。關(guān)鍵詞 工程滲漏 調(diào)查分析 處理方案1工程滲漏案例1.1云鵬電站導(dǎo)流洞高壓動水堵漏處理1.1.1工程現(xiàn)狀云鵬水電站右岸泄洪（導(dǎo)流）洞為有壓洞，隧洞進(jìn)口設(shè)置檢修閘門井，進(jìn)口底板 高程823.0m，出口底板高程為821.989m。右岸泄洪洞總長為711.00m，襯砌厚度僅 0.6m。正常蓄水位情況下，洞室頂部位于水下約70m。大壩蓄水后，隧洞受水壓力的影響，施工縫、施工冷縫等出現(xiàn)范圍較大的滲漏水 現(xiàn)象。

2、滲漏水壓力大，局部鉆孔測試滲透壓力達(dá)到0.7MPa，滲漏水與庫區(qū)水頭相通， 處理難度很大。為此參建各方曾組織尾工處理機(jī)構(gòu)，組織施工力量，歷時一年多的處 理，但收效甚微。處理過程中，存在的問題及處理難度主要有以下幾個方面：（1）施工縫、冷縫滲水壓力大，但灌漿時，注漿量不大；灌漿后，縫面漏水現(xiàn) 象仍然存在，處理效果不明顯；（2）滲漏點鉆孔灌漿時，一旦接近設(shè)計灌漿壓力，灌漿孔周邊出現(xiàn)明顯增多的 微滲漏細(xì)小裂縫，施工冷縫也出現(xiàn)滲水；（3）滲水點滲透壓力大，但布孔灌漿時，采取高于水頭壓力的灌漿壓力，仍然 不能有效的注漿，有些孔甚至基本不吸漿；（4）因隧洞襯砌厚度僅0.6m，灌漿壓力過大（超過0.75MP

3、a）時，新的滲水點 不斷增加，對在水下約70m隧洞內(nèi)施工人員存在安全威脅，一旦隧洞被擊穿，后果不 堪設(shè)想；（5）局部襯砌洞段曾采取錨固鋼板加固后進(jìn)行灌漿，但鋼板四周仍然出現(xiàn)滲水。 1.1.2施工方案優(yōu)化（1）改壓力注入方式為置換方式。在進(jìn)行某一孔灌漿時，將其周邊的灌漿孔全 部打開進(jìn)行減壓，在灌注該孔時，因其灌漿區(qū)域周邊均為減壓孔，實現(xiàn)了用較小的灌 漿壓力將灌漿孔區(qū)域襯砌混凝土與圍巖間的水用漿液擠出、并置換成漿液的目的；（2）配制“流動則不凝，不流動則初凝、且初凝后流動又不凝”的CGF類灌漿 材料，保證灌漿過程中漿材在進(jìn)漿管內(nèi)部流動，又能使?jié){液注入空腔后流動速度變緩，以便在動水環(huán)境下沉淀或結(jié)晶；

4、漿材配比研究：快凝漿材的普遍特性是固化促進(jìn)劑增加后，早期強(qiáng)度增長 快，但漿材固化后，后期強(qiáng)度偏低。因此，對于此類具有補(bǔ)強(qiáng)性質(zhì)的堵漏灌漿，一方 面要保證堵漏的效果，另一方面要保證漿材的膠結(jié)強(qiáng)度應(yīng)高于混凝土母體強(qiáng)度一級。 為此，對漿材中CGF摻加量應(yīng)在試驗基礎(chǔ)上予以控制。1.1.3高壓動水堵漏施工要點以滲漏點為中心，逐步向外鉆孔進(jìn)行檢查，確定產(chǎn)生該滲漏的范圍；由遠(yuǎn)到近向滲漏點中心進(jìn)行灌漿，灌漿時，相鄰灌漿孔周邊的鉆孔打開減 壓，以便漿液由滲水點外圍向滲漏中心點流動，排除襯砌混凝土與圍巖間空隙內(nèi)的積 水并置換漿液充填；“流動則不凝，不流動則初凝、且初凝后流動又不凝”的CGF類灌漿材料實 際初凝與終凝

5、時間與水泥凈漿一致，漿材拌制后需4小時內(nèi)使用完，否則，需重新拌 制新漿；CGF類灌漿材料在不流動狀態(tài)時為假凝狀態(tài)，如長期靜止不動，因泌水將 造成流動困難，因此灌漿泵與灌漿孔之間宜設(shè)回漿管路，確保漿液在灌漿管內(nèi)流動通 暢；CGF類灌漿材料在水泥漿液中主要起保水作用，且具有微膨脹性，其自身 凝固后強(qiáng)度較低，選擇作為灌漿材料時，應(yīng)根據(jù)漿液結(jié)晶強(qiáng)度要求進(jìn)行摻量配比試驗；水泥+CGF漿液可配制為單液進(jìn)行灌漿，使用常規(guī)灌漿泵即可。1.2楊家園消力池基坑突(涌)水處理1.2.1工程簡況及現(xiàn)狀楊家園水電站位于貴州習(xí)水縣二郎鄉(xiāng)，是桐梓河水電梯級開發(fā)規(guī)劃的第七級電 站，該電站大壩最高68m，壩底寬18.5m，壩頂

6、寬5m，總庫容7820萬m3。該電站以 發(fā)電為主，兼顧庫區(qū)農(nóng)田灌溉和人畜飲水，并向習(xí)水二郎電廠供水。2010年初該電站主體工程已基本完成，根據(jù)施工總進(jìn)度安排，該電站初步定于 2010年3月中下旬下閘蓄水，蓄水前要求按期完成下游消力池及海曼工程施工。 1.2.3施工方案優(yōu)化楊家園壩基透水部位帷幕封閉灌漿歷時達(dá)一年，其間多次嘗試水玻璃-水泥漿、 水泥砂漿、水泥加桔桿、水泥加海帶絲進(jìn)行灌漿封堵，但灌漿均以失敗告終，后又采 取水溶性聚胺脂進(jìn)行灌漿。但上述堵漏灌漿方案有較大的局限性，加上對斷層滲漏的 特點認(rèn)識不足，對滲漏量與灌漿注入量的比級關(guān)系未作詳細(xì)對比，從而造成了多次堵 漏灌漿失敗。采取水泥-水玻璃

7、灌漿時，因注漿泵單位注入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滲漏量，大量的滲水與 水泥-水玻璃漿液混合，無論多濃的漿材、無論凝結(jié)時間多快的漿材，在大量流水的 稀釋下，漿液均無法凝結(jié)；水泥砂漿灌注時，由于注漿泵的限制，僅能使用顆粒直徑 小于5mm的細(xì)砂，灌漿后，水泥漿流失，細(xì)砂在裂隙內(nèi)也難沉淀下來；水泥加桔桿、 水泥加海帶絲灌漿時，漿液的稀釋、流失，桔桿、海帶等輕物質(zhì)隨水流出后，斷層帶 內(nèi)殘留部分不足以止水。因此對滲流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于注入量的堵漏，采取上述方案，很難 達(dá)到堵漏目的。采用水溶性聚胺脂灌漿時，聚胺脂遇水后雖可以快速反應(yīng)，形成泡沫， 但遇超過其膨脹體積若干倍的流水后，該聚合物也很難在斷層內(nèi)達(dá)到沉淀、淤堵，因 此，該方

8、案也不適應(yīng)本項目進(jìn)行堵漏。有鑒于此，要達(dá)到本項目斷層帶堵漏目的，宜選用惰性材料先對斷層帶進(jìn)行必要 的封堵，先將滲漏通道封堵成僅能透水的過濾體，然后，對過濾體用常規(guī)灌漿手段進(jìn) 行封閉灌漿。1.2.4基坑突（涌）水處理施工要點（1）選擇水流可攜帶流動、能在斷層通道內(nèi)沿程沉淀的中粗砂，使砂子能隨水 流流動一定距離后沉淀；（2）為確保中粗砂能在斷層內(nèi)沉淀下來，在灌注中粗砂時，先在斷層內(nèi)灌入一 定量的黃豆等能在斷層內(nèi)沉淀具有膨脹特性的材料，便于斷層內(nèi)惰性灌漿材料的沉 積、穩(wěn)定；（3）使用水力沖切。灌注黃豆、中粗砂時，應(yīng)注意觀測孔內(nèi)淤積量，以便綜合 判斷斷層內(nèi)充填情況、砂顆粒粒徑選擇的合理性；（4）觀測基

9、坑涌突水變化情況、斷層內(nèi)析出物顆粒情況，以便決定惰性灌漿材 料灌注速度、是否采用水泥等細(xì)顆粒材料灌注時機(jī)；（5）灌注水泥-水玻璃漿材時，注意觀測注漿量、注漿壓力的變化，以便確定灌 漿過程采取限流、間歇、待凝等措施，防止斷層內(nèi)充填物擊穿；（6）采用水泥-水玻璃灌漿時，以穩(wěn)定漿液比級開灌，變漿條件可參照灌漿規(guī)范 相關(guān)條例；（7）首次灌注水泥-水玻璃漿材時，要采取限量措施。灌漿時，進(jìn)漿管壓力趨于 0時，可適當(dāng)增加灌漿量，灌漿壓力上升較快時，應(yīng)查找原因，及時采取措施或間歇、 待凝。本項目基坑突涌水處理歷時7天，耗用黃豆約2t，中粗砂47m3,灌注水泥約50t， 灌漿完成后，消力池基坑涌水停止，灌漿效果

10、明顯；灌漿帷幕封閉后，對該斷層影響 帶布置兩個檢查孔進(jìn)行檢查，檢查孔壓水試驗全部達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并通過專家驗收， 確保了該項目按期下閘蓄水目標(biāo)的實現(xiàn)。1.3蟒河口碾壓混凝土大壩滲漏處理1.3.1工程簡況及現(xiàn)狀蟒河口水庫壩址位于黃河支流北蟒河出山口，河南省濟(jì)源市克井鎮(zhèn)境內(nèi)，壩址距 下游濟(jì)源市約15km。水庫控制流域面積94km2,占全流域面積的56%。水庫總庫容1094 X104IQ3，興利庫容820X 104IQ3，為多年調(diào)節(jié)水庫。工程樞紐建筑物由水庫大壩、左壩 肩防滲面板、右壩肩庫岸邊坡處理、右岸單薄山梁防滲處理等組成。蟒河口水庫大壩蓄水至正常水位后，壩后碾壓混凝土層間縫多出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象， 壩

11、體伸縮縫間多有流水，局部滲漏點滲水帶壓噴出，壩體廊道內(nèi)滲水多在橫縫處產(chǎn)生 射流現(xiàn)象，局部滲水呈孔隙連通方式，由廊道內(nèi)下游面排出，壩體排水孔也不同程度 存在射流現(xiàn)象。1.3.2存在問題分析從壩體滲漏程度來看，壩體伸縮縫引起滲漏量偏大。因壩體碾壓混凝土施 工經(jīng)過冬夏季節(jié)，冬夏施工溫差大，大壩建成后，壩體勢必產(chǎn)生橫向不規(guī)則的伸縮縫；常態(tài)和碾壓混凝土之間由于施工和技術(shù)條件的限制，往往會形成一條碾壓 不實的條帶，臨近上游一側(cè)的廊道側(cè)壁，多存在潮濕現(xiàn)象，上游壁面碾壓不實的孔隙 內(nèi)有滲水滲出；有些碾壓混凝土壩段中，混凝土孔隙率偏高，形成滲漏通道。個別部位滲 水繞過預(yù)制廊道，在廊道下游側(cè)壁出現(xiàn)滲漏；壩體滲漏處

12、理階段，壩前水位降低后，發(fā)現(xiàn)壩前變態(tài)混凝土局部存在裂縫 和孔隙。1.3.3 施工方案確定從分層廊道內(nèi)進(jìn)行鉆孔與壩體橫縫面相交，孔深深入上游變態(tài)混凝土防滲 體內(nèi)，每層廊道以上為一個灌區(qū)，每個灌區(qū)布孔不少于4個，即灌區(qū)頂部不少于2孔， 灌區(qū)下部不少于2個。鉆孔完成后進(jìn)行通水檢查，4個孔貫通即為合格。否則，另行 布孔；在橫縫灌漿完成后，檢查橫縫滲漏水及層間縫滲漏情況，如控制范圍內(nèi)壩 后層間縫及排水孔內(nèi)滲水現(xiàn)象消失或滿足滲水要求，則相應(yīng)壩段可不進(jìn)行層間縫封堵 灌漿，否則，由壩頂或在廊道內(nèi)布置灌漿孔進(jìn)行層間縫壓力灌漿；對壩前變態(tài)混凝土局部存在的裂縫和孔隙，在水位下降后，及時安排進(jìn)行 封閉灌漿，恢復(fù)變態(tài)混

13、凝土防滲功能；在廊道下游壁面發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象的部位，以此樁號為中心，每隔2皿布置一個 觀測斷面，每個觀測斷面在高程上分別布置高位、中位、低位觀測孔，并不得少于3 個。通過觀測廊道上游壁面鉆孔是否漏水情況，自下而上逐孔灌漿，直到下游壁面不 再滲漏水。1.3.4大壩滲漏水處理施工要點橫縫灌區(qū)鉆孔以鉆孔穿過縫面，且鉆孔出現(xiàn)漏水為準(zhǔn)；對橫縫進(jìn)行鉆孔灌漿時，應(yīng)參照接縫灌漿要求進(jìn)行控制，即：在灌區(qū)底部 形成進(jìn)漿回路，灌區(qū)上部兩孔作為回漿和排氣。進(jìn)漿孔鉆孔位置宜選在灌區(qū)底層，遠(yuǎn) 離灌漿站的排氣孔布置在灌區(qū)頂層變態(tài)混凝土范圍內(nèi)，但不得超出誘導(dǎo)縫止水片的位 置；如灌區(qū)內(nèi)布置的孔不能有效形成進(jìn)漿、回漿、排氣回路，應(yīng)按

14、接縫灌漿各 出漿點的布置形式，增加鉆孔量，以單孔控制有效面積46皿2布孔；橫縫灌漿施工沖洗、壓水浸潤、灌漿方式參照壩體接縫灌漿標(biāo)準(zhǔn)；混凝土裂縫、孔隙灌漿時，每個部位應(yīng)保證兩個以上的鉆孔貫通，以便灌 漿時排氣，確保灌漿密實；利用廊道對層間縫進(jìn)行灌漿時，鉆孔位置應(yīng)盡可能接近壩前變態(tài)混凝土， 以便壩體層間縫灌漿形成的“帷幕”與變態(tài)混凝土防滲體系結(jié)合形成封閉的防滲體系；在灌漿廊道內(nèi)布置層間灌漿“帷幕”時，應(yīng)在每層廊道內(nèi)布置灌漿孔灌漿 并與廊道前層間灌漿“帷幕”銜接，以便形成全封閉的防水幕。2結(jié)語水利工程混凝土結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)發(fā)生滲漏水現(xiàn)象是由多種因素組合產(chǎn)生的，采 取堵漏施工時，要求對工程區(qū)地質(zhì)因素、施工工

15、藝水平、施工質(zhì)量控制等多種原因進(jìn) 行充分的調(diào)查分析，對產(chǎn)生滲漏的因素進(jìn)行綜合判斷和評估，然后有針對性地制定處 理方案，方可取得好的效果；堵漏應(yīng)著眼于從源頭進(jìn)行處理。通過調(diào)查分析，從源頭進(jìn)行堵漏，則可以 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“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”、“治表不治本”的錯誤，幾個工程出現(xiàn)返工、人力資源和財力浪費的現(xiàn)象已經(jīng)給了我 們太多的警示；不要相信有“包治百病”的材料，一些人談到堵漏施工，首先想到的是堵 漏材料，如聚胺脂之類的堵漏材料。與之相反的是，聚胺脂膨脹灌漿材料在永久結(jié)構(gòu) 堵漏中要慎用，除非用于沉降縫或伸縮縫內(nèi)灌漿，否則不用為宜。個別工程中已發(fā)現(xiàn) 聚胺脂遇水膨脹造成混凝土結(jié)構(gòu)疏松破壞，應(yīng)引起警惕；構(gòu)筑物和基礎(chǔ)滲漏與灌漿工程類似，能否處理成功，也要綜合考慮三大要 素與實際結(jié)合。即材料是否經(jīng)濟(jì)、實用和滿足工程使用的各項要求；工藝措施是否合 理；使用的機(jī)具可以實現(xiàn)規(guī)