防渗堵漏技术在水库除险加固中的应用

石荣平

摘要:我国存在着大量的病险水库，病险水库的存在，不仅威胁人民群众的生命财产安全，同时也制约了社会的经济发展、人民生活水平的提高，因此病险水库的除险加固工程，对保证水库安全工作来说是头等大事。根据小水库的基本现状，对水库的除险、加固工程中的防渗、堵漏技术的应用进行探究，并以实例进行分析。希望通过研究，使防渗、堵漏技术在水库的除险、加固工程中能有所帮助。

关键词:水库、除险加固、防渗堵漏

中图分类号：P343文献标识码： A 文章编号：

1、水库渗漏分析

该水库基岩是中等到严重透水层地基，坐落在破碎白云质的灰岩之上，坝基具有绕坝的渗漏存在。因水库先前采取的防渗措施，未能达到质量要求，如今于坝址的下游出现多处较集中的漏水点。依据勘测的设计单位所提供的勘察分析和物探资料，坝基最主要存在两条渗漏的通道，其渗漏的形式表现是“分一集”式渗漏。1号通道出现的渗漏，是因浅部裂隙引起的，属于溶蚀的裂隙发育；2号通道出现的渗漏，是因岩体断层引起的，是渗漏的主要通道，也是堵漏的主要部位。

1.1、坝体的渗漏

本文所述水库的大坝所采用的是人工浆砌石作为坝体，因为施工质量较差，砌体有较高的空隙率，同时坝体也没设置防渗墙，所以，该坝体是这一类坝体的漏水代表的典型。该水库建成蓄水几年后，坝基出现了严重渗漏。坝后坡的一定高程内出现多处射流；坝后763.36 m高程之下，坝身存在普遍的湿润且呈现涓涓细流状，甚至于左坝肩有裂缝等现象出现。由于坝体的内砌石具有很大空隙率，水库初期的运行出现局部的射流，坝后的浸流以及放水的涵洞周围出现裂缝。有关资料显示，该水库曾进行过强灌浆的处理，但是局部的漏水现象仍然很严重。

1.2、坝身裂缝

该水库的大坝到这次除险施工处理时已经出现了两大纵向的贯穿裂缝。一条裂缝出现在距离右坝端大约12 m弧长处，宽约1~2 mm，从迎水面贯穿到背水面，自坝顶的761 m的高程延伸到753 m高程。其产生的原由是:由于裂缝出现的位置于右岸的陡坡之上，施工临时搭桥的位置在右坝端，而右坝段施工的用料全部从该处进人；而临时搭桥被拆除后，于该处进行尾部施工；因新老砌体的结合面温降的收缩不平衡，进而于薄弱的局部位置形成裂缝。而另外一条裂缝形成于左岸距离坝端18 m弧长之处，宽2 mm，也是自迎水面贯穿到背水面，自坝顶的762 m高程，延伸到754 m高程。此裂缝产生的主要原由是:由于坝基受到了渗流水长期浸蚀的影响，两坝肩破碎的岩体的抗剪断凝聚力与抗剪断的摩擦系数以及弹性的模量等参数指标，相比原先的设计有了很大降低，从而导致了坝身的结构裂缝的形成。此结构的裂缝是自小而大，水库的漏水量，也逐年加大，这对于大坝的结构安全，构成了严重的威胁。

2、防渗堵漏

2.1、灌装防渗法

该水库的除险和加固工程，其大坝的灌浆总共设置的灌浆区有4个。其中，A区主要是坝基防渗的帷幕灌浆与坝体的补强方面的灌浆，沿着坝轴线布置帷幕线，并适当向右岸延伸，使得帷幕底部深人到弱溶蚀以及微风化基岩。A区为单排孔灌浆，帷幕线147 m，钻孔的深度通常在30~70 m，孔距为3m，有强烈的溶蚀且严重渗透区域，孔距取1.5 m，灌浆分为3道工序进行施工，0.4 MPa压力灌浆；B区主要在A区的基础之上，进行灌浆。对坝体的补强灌浆是以斜孔的方式进行的，目的在于改良大坝坝身砌体的密实性，弥补坝体较为薄弱部位的结构强度。B区的钻孔沿坝顶的轴线进行灌浆布置，716 m为处理的下限高程，通常是3m孔距，结构裂缝地段设为1.5 m，分为两道工序灌浆，0.4 MPa的压力灌浆；C区的设计，考虑的主要是坝基的陡倾斜顺着河向节里的裂隙发育；按斜孔于原坝体下游之侧布置，孔距3 m，60°的倾斜角，分3道工序施工，0.4 MPa的压力灌浆；D区主要是为坝基固结而设计的灌浆，因坝基岩体的节里裂隙的发育，它的整体性非常差。所以，在坝体下游侧的平台上布置灌浆孔于不同的高程，分两道工序灌浆，0.4 MPa的灌浆压力。

2.2、质量的控制与效果

该水库灌浆施工时按照严格的多排孔的施工原则进行，并且坚持了分序加密的施工原则。同时依照钻孔一取芯一冲洗一试压水一灌浆一封孔的次序进行施工。通常是5一6m的灌浆段长度，裂隙、溶洞的密集地带，灌浆段小于5m。各个孔灌浆段，都是以自下而上的分段灌浆方式进行。在其过程之中，灌浆液也是逐级的变浓，水灰比一共分成7个比级，其中浆液转换，灌浆阶段的结束，特殊的情况以及封孔的处理等，都严格地依照灌浆施工技术规范以及设计图纸标准执行。灌浆前，先将水库的水位降低到灌浆的下限高程之下，灌浆中，在左坝肩的下游，距离原坝体约3m的位置，出现了一股水，很集中地渗漏。在进行先导孔施工时，钻孔当中的水，从钻孔之内沿上、下游坝面形成严重的渗漏，甚至于多处呈现射流状态射出。

表1施工前先导孔的水压实验结果

表2施工后先导孔的水压的实验结果

根据相关的测量实验资料不难得出，导孔的压水实验段的透水率的范围值是2.23~124.40 Lu，其平均值是19.64 Lu，压水的总段数为34段，有18段合格；在进行灌浆施1处理之后，其孔压水的实验段的透水率范围在0.24~4.78 Lu，平均值2.46 Lu ，水压的总段数为94段，有94段合格。对实验结果分析，很容易得出坝基的帷幕灌浆与坝体的固结、不强灌浆的施工效果很显著，工程的质量非常好。

2.3、防渗堵漏处理

施工过程之中，当大坝坝基的固结灌浆与其下游的河床地段的斜孔实施之后，发现左坝肩的下游距离原来的坝体3m之处渗流现象仍很集中。经过相关的研究之后得知:该部位为局部陡倾的溶蚀裂隙，是很集中的渗漏区域。只依靠钻孔的方法将其渗漏的通道准确的定位很难，有非常明显的渗漏集中的现象在库区内形成，所以防渗的堵漏重点应在库内。为了将溶蚀渗漏的通道截断，在水库没有蓄水之前，对已经发现渗漏点实行挖埋管方式灌浆处理，直接封堵其漏水的通道。对渗漏点进行施工过程中，对漏水点进行挖埋管的灌浆之后，再进行开挖表面实行封堵处理。经过开挖和埋管以及灌浆后，再用混凝土封堵其表面的处理方式，实现截断左肩下游距离原来坝体约3m的位置较为集中的渗漏通道，进而使坝体下游较为集中渗流的现象得到显著改善。

3、结语

水库施工的质量差而无防渗措施和坝基的岩体破碎，是导致水库大坝的坝体、接触带与坝基严重漏水的主要原因。它不仅降低了工程的安全与效益，同时还为水库的除险加固施工造成了很大的困难。经过防渗堵漏技术在该水库的应用，以及进行的相关实验，其结果证明了，采用这种防渗堵漏灌浆的施工处理方式，对于除险、加固工程的效果非常显著。

参考文献:

[1]王卫平，徐寿林，陈永根，等.小型水库渗漏的三种处理方法[J].浙江水利科技，2001(z 1).

[2]付体江，滕树生.灌浆防渗堵漏技术在梅玄水库除险加固工程中的应用[J].贵州水力发电，2009，23(2).