浅谈 小型水库渗漏封堵 施工技术

周姣 1 杜江红 2

1 中国水利水电第八工程局有限公司 湖南 长沙 410000

2中电建生态环境集团有限公司，广东 深圳 518101

摘 要 采用传统的帷幕灌浆补强技术未能达到预期的封堵效果，通过常用的科学技术对水库渗漏点进行排查，科学分析，优化施工方案，成功解决了水库不良地质条件下的渗漏封堵，为今后同类渗漏封堵施工提供借鉴。

关键词：渗漏 封堵 施工技术

1 工程概况

某水库位于某县城西部的某镇境内，距某县城20km，建库河流属珠江流域北盘江二级支流者塘河上游挽澜河段。水库坝址以上集雨面积为100km²，正常蓄水位1082.5m，相应库容为925.7万m³，为中型水利工程。大坝为双曲拱坝，上下游坝壳为水泥砂浆砌C15混凝土预制块，上游设C20混凝土防渗心墙，C15混凝土砌石填筑坝心，两坝端为2m厚的垫层混凝土，大坝坝顶平面轴线长192.74m，坝顶高程1088.3m，最大坝高66.7m，坝顶宽度为3m，坝底宽度为16m。水库于某年底完成大坝建设某年开始蓄水。

2 水库渗漏情况

某年某月某日，水库管理处值班人员发现大坝下游右岸坡脚河床约55m处涌水，高程约1031m，从层面岩腔中流出，以管道形式出流，管道可见长度约2m，比降大，流速较大，浮漂测流可达2m/s，初步测量渗漏量为0.25~0.37m3/s，后期经引流测量渗漏流量为0.5~0.6 m3/s。

3 水库渗漏区地质构造

坝址河谷狭窄，为基本对称的“V”型河谷，河床高程1024~1028m。坝址基岩裸露，分布的地层岩性为三叠系中统杨柳井组中厚层白云质夹白云质泥岩。岩层产状为190°~215°∠35°~38°，岩层倾右岸，为纵向河谷。结合现场调查及前期资料，岩体中主要发育有以下四组裂隙：①N50~70°W/SW、NE/30~50度；②N14~17°E；③N25°W/SW、NE/24°；④N37~57°E，陡倾。与本次渗漏关系最密切的为第④组裂隙，该组裂隙为横向陡倾裂隙，强风化带多被溶蚀扩大，充填泥质、碎屑。坝址白云岩岩溶弱发育，主要顺层面溶蚀形成小型岩腔和沿裂隙溶蚀扩大成溶槽。地下水类型为溶隙水、裂隙水。

4 渗漏部位可能性分析

经查阅原施工相关资料及收集的地质资料分析，水库渗漏的主要原因为坝址区域地质为白云岩岩溶弱发育，顺层面溶蚀形成小型岩腔和沿裂隙溶蚀扩大成溶槽。随着水库蓄水位的升高及后期运行，高压水头在山体内部沿层间裂隙带渗流，长时间高水位运行后，逐渐形成渗漏通道。

5 渗漏封堵施工技术

5.1 初拟渗漏封堵措施

根据水库的渗漏情况，初步拟定在原帷幕灌浆孔38#～63#之间，将原帷幕底线加深5m，先导孔钻芯、取样，通过分析岩芯、单点压水吕荣值分析该部位的地质构造及岩溶发育情况，同时，采用孔内摄像的方法进一步查明该部位的岩层裂隙发育状况，查明渗漏点，采用补强帷幕灌浆、双液灌浆的施工方法进行渗漏点的封堵。

5.1.1 补强帷幕灌浆封堵施工方法

（1）钻孔

采用重探XY-2型地质钻机进行钻孔。

（2）孔径

先导孔、检查孔孔径暂定为Φ76mm，兼作物探孔的先导孔孔径为Φ91mm；补强灌浆孔第一段（接触段2m）孔径为Φ91mm，以下段为Φ76mm。钻头采用Ф90mm、Ф75mm等规格的金刚石钻头和硬质合金钻头。

（3）孔深

初拟补强灌浆孔孔深钻进至原帷幕底线，先导孔深入帷幕底线以下5.0m。

（4）钻孔记录

钻孔分序分段进行，各段段长与灌浆段长一致。详细记录钻孔过程中的各种情况（如砼厚度、回水颜色、塌孔、掉块、卡钻、漏水、涌水量、及其相应孔深位置等）。

（5）钻孔取芯

检查孔、先导孔钻孔芯样按取芯次序统一编号，填牌装箱，并绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述，绘制钻孔柱状图，特殊地段的岩芯须摄影存档。

（6）孔斜控制

钻孔过程中按照技术要求进行孔斜的质量管控，如发现孔斜超过设计规范要求时，则及时采取措施进行纠偏。孔底允许偏差见表1。

表1 帷幕灌浆孔孔底允许偏差

（7）终孔

灌浆孔在达到设计孔深后，若灌前压水透水率大于设计防渗标准（＜5.0Lu），则应根据指示加深至满足标准为止；终孔段遇性状较差、规模较大的断层、破碎带、岩溶等地质缺陷时，应加深钻孔至穿过该地质缺陷5m以上。

8. 灌浆

1）灌浆分两序进行。先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔。

2）灌浆采用“自上而下、小口径钻进、孔口封闭，孔内循环”灌浆法。

3）灌浆压力：灌浆压力第1段1.0 Mpa，其他以下各段压力为1.5 Mpa。

4）特殊情况处理：灌浆过程中出现较大大涌水或较大渗水通道时先采用双液灌浆灌注，即水泥、水玻璃作为灌注材料，使得浆液的胶凝时间可以调整，从而有效的控制浆液在地层中的扩散速度和距离，确保在地下有大通道或地下水流的情况下，迅速堵住通道，减少工程投资。双液灌浆施工流程如下：

① 配制水灰比为0.5:1的水泥浆液（根据吸浆量大小进行适当调整），同时将水玻璃加水稀释，加水比例也为1:1。

② 灌浆过程中通过控制灌浆泵和水玻璃泵的流量，确保浆液配比。

③ 灌浆孔口处安装Y型连接器，使得水泥浆液和水玻璃浆液充分混合。

④ 灌浆过程中，发现孔口有回浆，逐渐关闭水玻璃浆液的输送管路，确保管内双液全部排除，防止浆液堵管。

5.1.2 补强帷幕灌浆封堵施工效果

通过补强帷幕灌浆封堵施工措施后，整体渗漏未得到有效的解决，通过先导孔钻孔芯样及连通试验表明，补强帷幕灌浆段不存在渗漏点，渗漏部位需进一步查勘。

5.2 渗漏主通道封堵施工措施

通过补强帷幕灌浆施工方法，未能有效的解决水库的渗漏问题，为了进一步解决渗漏处的封堵措施，通过邀请专业潜水人员进行水下作业的排查，对异常情况进行摄像，经过水下排查的情况，综合分析水库的渗漏情况，确定了最终的封堵措施。

5.2.1 渗漏主通道封堵施工方法

（1）主通道封堵前，先采取降低库区水位的措施，同时选择在枯水季节进行封堵的施工时段。

（2）库区水位下降至渗漏主通道以下水位后，将渗漏主通道周边淤泥、浮渣等清理干净后，对主通道空腔采用混凝土进行回填，同时对存在裂隙渗漏的岸坡设置锚杆，锚杆接头与岸坡钢筋形成有效连接，再对岸坡进行混凝土浇筑，对渗漏点形成有效的保护。为确保渗漏通道封堵体密实，空腔部位预埋钢管输送混凝土，混凝土采用二级配细石混凝土。

（3）为确保渗漏主通道及周边裂隙的有效封堵，在坝前渗漏点边坡上方做一道临时帷幕，封闭层间裂隙渗水，并兼做边坡加固作用。对特殊部位（如遇掉钻、失水、大空腔）的孔段采取双液、砂浆及加密布孔等方法进行渗漏点的补强处理，达到更好的防渗效果。

5.2.2 渗漏主通道封堵施工效果

通过对渗漏主通道封堵后，水库恢复到施工前水位后，采用帷幕灌浆质量检查的方法进行检查，检查结果满足防渗技术要求，同时对大坝下游岸坡渗漏点进行排查，未发现渗漏。

6 结束语

通过对本水库渗漏封堵技术的研究，针对岩溶地区水库渗漏封堵施工，通过传统的灌浆技术有时难以达到预期的效果，任何处理方案不可能通用是所有类似的工程，需要根据不同的岩溶类型制定相应的施工措施。随着科学技术的不断发展，采用新型的科学技术来确定水库的渗漏点，再通过优化施工方案解决渗漏问题，不仅解决了施工难题，更大程度上节约了施工成本，降低了施工风险，也达到了预期的渗漏。

参考文献：

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