淺談輸水隧洞灌漿與混凝土缺陷處理方法

摘要：混凝土缺陷是水工建筑物經(jīng)常發(fā)生的事，灌漿技術是水利工程中基礎處理的重要方法和手段，在大壩壩基防滲、岸坡處理及輸水洞圍巖處理中得到了廣泛應用，特別是隧洞巖石比較破碎，巖石存在較大裂隙、漏水通道，造成灌漿吸漿量較大或有承壓水，灌漿不能屏漿，使灌漿效果達不到設計要求。實際中應根據(jù)具體情況采取不同的措施，以達到預期效果，滿足建筑物的安全穩(wěn)定與防滲要求。

關鍵詞：滲漏；裂縫；灌漿；缺陷；屏漿

1 工程概況

鬧德海水庫是一座防洪滯沙、農(nóng)田灌溉、城市供水等綜合利用的大（Ⅱ）型水庫，是遼河一級支流柳河上唯一已建的大型控制性工程。始建于1942年，歷經(jīng)了三次加固與改建，依據(jù)水利部大壩安全管理中心壩函[2005]989號文，對鬧德海水庫進行第四次加固。本次加固內(nèi)容為上游增設檢修門槽、壩下消能工、左右岸帷幕灌漿及輸水洞回填與固結灌漿等項目。由于遼西地區(qū)連續(xù)干旱少雨，1994年10月，開始向阜新市提供工業(yè)和生活供水。為保證阜新市供水，經(jīng)過對水庫多年泥沙資料的研究與探討，水庫從2001年起全年蓄水，水庫在較高水位運行時間大大加長。輸水洞位于大壩右岸上游80米處，內(nèi)徑為3米砼襯砌隧洞，砼襯砌厚度0.3m ，長407米，洞內(nèi)水放空后，在樁號0+55~0+80處洞底板有涌水，呈上升泉狀，水中夾砂，其它部位有不同程度的滲漏點等。

2 壩址區(qū)地質條件

鬧德海水庫壩址區(qū)地貌屬波狀起伏的剝蝕低丘，地表風積物較厚，植被不發(fā)育，以黃土狀粉砂、粉土為主，一般厚約10～20m，地面高程約194～200m。左岸基巖面高程為182.21～188.33m，右岸基巖面高程為188.14～192.94m?；鶐r面最低高出庫水位5m左右，在庫水位附近的巖體一般為強～弱風化，透水性較強，節(jié)理較發(fā)育。左岸分布的F6、F7斷層于岸坡上有滲流點出露，節(jié)理較發(fā)育；走向NE35°～50°的一組節(jié)理，微張，無充填或鈣質、鐵質充填。壩端基巖巖性主要為灰色～紅褐色凝灰質安山巖，巖芯取獲率低，破碎，多呈碎塊狀，僅局部呈短柱狀，巖石脆，吸水性較強，易軟化，節(jié)理較發(fā)育。壩端基巖以弱透水為主，局部為中等透水，左岸最大透水率10.5Lu，右岸最大透水率11.3Lu。壩址區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水和第四系孔隙潛水；基巖裂隙水含水層廣泛分布于兩岸安山巖或集塊巖中。而孔隙潛水含水層主要分布于河谷砂卵礫石中及兩岸第四系松散堆積層中。

3 滲漏的現(xiàn)狀

輸水洞洞壁有裂縫滲水，表現(xiàn)為局部潮濕或間斷性滴水；砼襯砌伸縮縫處滲漏滴水及在樁號0+55~0+80處洞底板有涌水，呈上升泉狀，量較大，且水中夾有細砂。

4 處理方法

4.1 大吸漿量情況的處理方法

在一般的裂隙巖層中灌漿，多數(shù)情況可在1-3h之內(nèi)結束灌漿，當出現(xiàn)吸漿量大，灌漿難以結束時，應查明原因，采取相應措施，一般按以下原則進行處理：

降壓。用低壓甚至用自流式灌漿，待漿液逐漸充滿裂隙，水泥達到初凝時間后再逐漸提高壓力，按漿液變換原則進行常規(guī)灌漿。

間歇灌漿。在灌注一定數(shù)量水泥或灌注一定時間后，停止灌漿一段時間。每次間歇之前，水泥灌漿量或灌漿時間根據(jù)地質情況、灌漿目的確定。間歇時間通常為2-8h。

濃漿灌注。當某級漿液的注入量已達300L以上，或灌注時間已達30min，而壓力和注入率均無改變或改變不明顯時，應改濃一級水灰比，當注入率大于30L/min時，可根據(jù)具體情況越級加濃。

加速凝劑。在濃度最大的漿液（一般為0.5：1）中摻入水泥用量的3%~5%水玻璃、氯化鈣速凝劑。

灌注水泥砂漿。根據(jù)灌注情況，也可選用水泥漿液中摻質地堅硬的天然砂或人工砂，摻砂量不宜大于水泥重量的200%，砂的粒徑不大于2.5mm，細度模數(shù)不大于2.0，SO3含量小于1%，含泥量不大于3%，有機物含量不大于3%。

以上各種漿液中加入摻合料和外加劑的種類及數(shù)量都要通過現(xiàn)場試驗進行確定，達到設計壓力下結束灌漿。

4.2 冒水情況的處理方法

此種情況多發(fā)生在巖溶地區(qū)和混凝土中有特大缺陷的地方。應針對出水點，根據(jù)出水量的大小，首先在涌水處四周砼上進行鑿毛處理，用快凝水泥封堵漏水處并同時埋設一段適當直徑的注漿管和導水管，將水集中引到導水管中導出，再將周圍可能冒水冒漿的巖縫和孔洞封堵好，然后從注漿管中進行反壓灌漿，反壓灌漿的壓力為P=P1+P2，其中，P1為孔口管關閉后的水穩(wěn)定壓力，P2為正常情況下的灌漿壓力?；虼舛马胚_到一定強度后，沿注漿管進行化學灌漿，待導水管流出濃漿后將其堵塞，再在四周鉆孔進行補強化灌。

4.3 裂縫滲水的處理方法

對于縫寬△＜2mm 的裂縫，在裂縫表面采用PCS-3柔性抗沖磨涂料進行表面封堵處理。

對于縫寬2mm＜△＜4mm的裂縫，采用鑿槽，嵌填GBW遇水膨脹橡膠條，用柔性聚合物水泥砂漿回填。

對于縫寬△＞4mm的裂縫，采用開槽嵌填柔性止水密封材料，用聚合物水泥砂漿表面覆蓋，內(nèi)部進行化學灌漿處理?；瘜W灌漿作為混凝土內(nèi)部的第一道防水，可沿裂縫開鑿深約4cm的U形槽，槽內(nèi)嵌填柔性防水密封材料，灌漿孔一般采用斜孔布置。嵌填材料采用GB柔性止水密封條作為第二道防水，為保護嵌縫材料，在距槽口表面約3cm的槽內(nèi)用聚合物水泥砂漿覆蓋。最后在表面涂刷1cm厚的PCS柔性防水涂料作為第三道防水。

4.4 伸縮縫滲水的處理方法

伸縮縫滲水處理方法是沿縫鑿寬30cm，深15cm的矩形槽，將鑿開并清洗干凈的砼表面涂刷聚合物粘接劑，用聚合物水泥砂漿抹平槽底面，如果滲水，先用堵漏粉進行堵漏，如果有局部射水點，需要打排水孔，并安裝臨時排水管。安裝三元乙丙板復合GB的止水帶，并用不銹鋼壓板條及膨脹螺栓固定止水帶，涂砂漿界面劑，回填配好的聚合物水泥砂漿，將聚合物水泥砂漿沿中部切縫，以適應結構縫的自由變形，表面抹平，表面涂刷加強型PCS柔性防水涂料。

結語

上述灌漿與缺陷處理方法各有優(yōu)缺點。大吸漿量情況的處理方法具有操作簡單、施工快捷等優(yōu)點，但有時可能因漿液擴散過遠造成漿液浪費。但體現(xiàn)了保證處理效果又可節(jié)約材料、減少投資的目的，滿足工程運用和設計要求。總之，灌漿與缺陷處理應參考同類工程的實踐和灌漿試驗成果進行。結合工程的具體情況，采取一種或多種措施進行處理，才能達到預期的效果。

參考文獻

[1]孫釗編著.大壩基巖灌漿[M].北京：中國水利水電出版社，2004.

[2]SL62-94，水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范[S].

[3]遼寧省水利水電勘測設計研究院《鬧德海水庫除險加固工程技術要求》.