王 愷 毅

(國電大渡河流域水電開發(fā)有限公司龔嘴水力發(fā)電總廠，四川 樂山 614900)

龔嘴大壩2號至3號壩段橫縫滲水治理技術(shù)

王 愷 毅

(國電大渡河流域水電開發(fā)有限公司龔嘴水力發(fā)電總廠，四川 樂山 614900)

此項滲漏處理技術(shù)革新，充分利用龔嘴大壩2號～3號壩段壩體結(jié)構(gòu)特點，分析論證了2號～3號壩段橫縫漏水通道可能的存在形式，在確保達(dá)到同等工程目的的前提下，通過方案優(yōu)化，采取壩體內(nèi)部取孔灌漿代替壩頂騎縫鉆孔灌漿的方式，不但最大限度地減少了灌漿鉆孔長度和灌漿量，而且降低了對壩體混凝土和止水設(shè)施的損害。同時通過方案優(yōu)化，達(dá)到既恢復(fù)2號～3號壩段橫縫止水功能，降低安全風(fēng)險，又節(jié)省工程缺陷處理成本的目的。

混凝土重力壩；結(jié)構(gòu)縫；滲漏；化學(xué)灌漿

1 工程概況

龔嘴水電站位于四川省樂山市沙灣區(qū)與峨邊縣交界處的大渡河上，控制流域面積76 130平方公里，占全流域面積77 400平方公里的98.3%，是一個以發(fā)電為主，兼顧漂木等綜合利用的水利樞紐工程，該工程主要由攔河壩、右岸壩后地面廠房和左岸窯洞式地下廠房等建筑物組成。

攔河壩為混凝土實體重力壩，壩頂高程530.5m(實測為530.7m)，最大壩高85m，最大底寬62m，壩頂全長447m，分23個壩段，其中6號、10號，15號為沖砂底孔壩段，11號～14號為地面廠房進水口壩段，5F、6F、7F為地下廠房進水口壩段，4號、7號～9號為溢流壩段，5號為漂木道壩段，其余為擋水壩段，壩段寬度為14～23m。

大壩自蓄水以來，496高程廊道2號～3號壩段橫縫處就存在滲水?dāng)y沙現(xiàn)象，工程投運初期，施工單位曾進行過堵漏處理，但效果不明顯。

運行期間，通過現(xiàn)場檢查、資料分析及龔嘴大壩第一、第二輪定檢分析表明，龔嘴大壩496高程廊道2號、3號壩段橫縫漏水與庫水存在著滲流通道，并判明主要是由于橫縫上游止水設(shè)施局部失效所致，高程497.5m～512.5m、482.5m～490m存在滲漏異常帶，其滲漏最強部位分別在500.5m、485.5m。滲水量主要受庫水位及氣溫影響，介于7m3/d～30m3/d之間,呈現(xiàn)年周期性變化規(guī)律。

龔嘴大壩第四輪定檢專家組指出，2號～3號壩段橫縫自大壩蓄水以來一直漏水漏沙，對壩體結(jié)構(gòu)安全有一定的影響，需采取工程措施治理結(jié)構(gòu)縫滲漏缺陷。

2 技術(shù)革新特點及應(yīng)用推廣情況

目前，國內(nèi)對混凝土大壩橫縫止水失效漏水處理一般采取聚氨酯化學(xué)灌漿法。主要工作為閉水試驗、止?jié){孔鉆孔灌漿、橫縫堵漏鉆孔灌漿、滲漏檢測及封孔等內(nèi)容。

龔嘴大壩2號～3號壩段橫縫漏水處理工程(下文簡稱本工程)技術(shù)革新點主要是根據(jù)壓水試驗情況，優(yōu)化了橫縫堵漏灌漿孔選位及灌漿控制工藝，達(dá)到了節(jié)省工程成本、縮短工期、減少施工安全風(fēng)險及拓寬了同類型工程處理思路的作用。

本工程技術(shù)革新主要內(nèi)容：

(1)壓水試驗情況：496高程交通廊道的斷面尺寸為2.0×2.5m(寬×高)，橫縫漏水點位于廊道上游側(cè)墻根處，考慮到漏水量及漏水壓力較小，采取常規(guī)的閉水試驗不一定能排除下游側(cè)橫縫及周邊壩段是否有滲漏通道，故決定采取壓水方式進行，具體措施為：在漏水點騎縫鉆設(shè)了孔徑56mm，進深60cm的鉆孔，埋設(shè)排水管，壓水共計進行了1分41秒，注水量50升，注水壓力0.6MPa，同期，安排專人在基礎(chǔ)灌漿廊道、壩頂、壩后坡等部位觀察，均未發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象。壓水試驗表明2號～3號壩段橫縫下游側(cè)及附近壩段沒有明顯滲漏通道，不需要進行止?jié){孔鉆孔灌漿。

(2)方案優(yōu)化對比：按照原定方案，當(dāng)壓水試驗結(jié)束后，在2號～3號壩段橫縫下游側(cè)及附近壩段沒有明顯滲漏通道而不需要進行止?jié){鉆孔灌漿的最有利條件下，將采取在壩頂銅止水和瀝青井之間騎縫垂直鉆孔至490高程(孔深大于45m)的穩(wěn)妥方案，可確保鉆孔穿越兩個高程區(qū)間的異常滲漏帶灌漿止漏成功率高。原方案存在的弊端也很明顯，自壩頂騎縫鉆孔存在著鉆孔深度大(不小于45m)，鉆孔垂直度控制難度較大，灌漿量不易控制。此方案雖然較為穩(wěn)妥但成本較高，在壩頂施工受外界條件影響明顯，安全風(fēng)險大，工期不易控制。

壓水試驗表明了2號～3號壩段橫縫局部失效止水至496廊道出水點之間是一個較為封閉的區(qū)間，其下游側(cè)橫縫及周邊壩段沒有明顯滲漏通道。

為了有效降低成本，經(jīng)過反復(fù)分析論證，決定根據(jù)兩個異常滲漏帶所處高程區(qū)間位置，采取合適的鉆孔角度和深度，在496高程廊道2號～3號壩段橫縫兩側(cè)穿縫鉆孔(計劃開孔數(shù)不少于2個)，使騎縫孔穿越兩個異常滲漏帶，灌漿時將其中一個孔做為進漿孔，另外一個孔作為出漿孔。實際鉆孔4個(含最初壓水試驗鉆孔)。方案優(yōu)化前后對比見圖1。

圖1 方案優(yōu)化前后灌漿孔鉆孔示意圖

(3)496廊道灌漿孔鉆孔情況：首先封閉1號孔(壓水試驗鉆孔)，在2號壩段距離橫縫水平距離1.8m，距離廊道底板0.3m位置，以水平角58°，縱向角(向下)15°開孔，進深3.3m，出水量明顯小于1號孔，證明該孔位置不是很好，未鉆到異常滲漏帶處。在2號孔上方1.2m處，距離廊道底板1.5m，以水平角58°，縱向角(向上)30°開孔，進深3.75m，鉆設(shè)4號孔，出水量較2號孔大，但依然小于1號孔。隨后選擇在3號壩段水平距離橫縫1.54m，廊道底板向上1.5m，以水平角55°，縱向角0°(水平開孔)，進深2.75m鉆出3號孔，成孔后出水明顯，且與1號孔出水量一致，基本可判斷3號孔處于主漏水通道，可作為主要灌漿孔。

(4)灌漿封堵情況：在2號、3號、4號孔安裝好孔口灌漿管后，分別從3號、4號孔灌漿，灌漿壓力控制在0.5MPa-1.5MPa之間，以入漿率不大于0.2L/min時，繼續(xù)灌注15min，即結(jié)束灌漿為灌漿標(biāo)準(zhǔn)，共灌注聚氨酯漿液約1t。結(jié)束灌漿后，原滲漏點無水滲出，觀察下游側(cè)橫縫及廊道臨近壩段也未發(fā)現(xiàn)有水滲出，灌漿封堵成功。

(5)方案優(yōu)化后節(jié)省成本情況

表1 方案優(yōu)化后成本節(jié)約計算表

3 結(jié) 語

此項滲漏處理技術(shù)革新，充分利用龔嘴大壩2號～3號壩段壩體結(jié)構(gòu)特點，分析論證了2號～3號壩段橫縫漏水通道可能的存在形式，在確保達(dá)到同等工程目的的前提下，通過方案優(yōu)化，采取壩體內(nèi)部取孔灌漿代替壩頂騎縫鉆孔灌漿的方式，不但最大限度地減少了灌漿鉆孔長度和灌漿量，而且降低了對壩體混凝土和止水設(shè)施的損害。同時通過方案優(yōu)化，達(dá)到既恢復(fù)2號～3號壩段橫縫止水功能，降低安全風(fēng)險，又節(jié)省工程缺陷處理成本的目的。

水大壩橫縫滲漏對水工建筑物的危害很大，輕則加速老化病害的發(fā)生與發(fā)展，重則造成水工建筑物破壞甚至失事，通過對龔嘴大壩496廊道2號～3號壩段橫縫漏水處理，可以起到防止?jié)B漏水對建筑物的溶蝕破壞、保證建筑物的安全穩(wěn)定運行。同時，方案優(yōu)化及成功實施，可以在大渡河流域同類缺陷處理時進行借鑒和推廣。

[1] 《DLT5406-2010 水工建筑物化學(xué)灌漿施工規(guī)范》。

[2] 《SL230-1998 混凝土壩養(yǎng)護修理規(guī)程》。

(責(zé)任編輯：卓政昌)

2016-12-09

TV698.2+3；TV543+.6；S

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1001-2184(2017)01-0131-02

王愷毅(1987-)，男，新疆石河子人，助理工程師，從事水電站水工建筑物維護技術(shù)管理工作.