反壓灌漿法在曲河水庫中的應用

楊 超，楊鴻剛，趙玉新

(1.哈爾濱水文局，哈爾濱150001;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

1 反壓灌漿法的具體做法及注意事項

1.1 具體做法

在涵洞內沿洞壁或在漏水點布孔，在灌漿壓力作用下，漿液沿漏水通道項水流方向而上，至需要充填的地方，來封堵漏水通道。此法適用于斷面較大的涵洞(人能進入操作)滲漏處理，在洞內鉆孔，進行反壓灌漿，與壩面鉆孔灌注比較可節省鉆灌進尺。不需鉆孔機械設備，方法簡單、可靠、經濟。

關于反壓灌漿的具體做法，湖南、黑龍江等省的經驗是:在裂縫和漏水點處，用風鉆或用鋼釬人工鑿孔，孔深以不鑿穿洞壁或涵衣為限，并在孔內埋設灌漿管，然后進行灌注水泥漿。在不降低水位情況下灌漿堵漏時，不宜先灌漏水量大的孔。如湖南馬王沖水庫底涵反壓灌漿時曾遇到兩股大的滲水，都埋進了兩英寸口徑的鋼管導出。先灌上游漏水孔后，這兩股水也堵住不漏了。

四川、河北、江蘇等地還有的在洞內灌漿時，不在漏水點鑿孔灌注，而是沿洞壁鉆孔，灌漿孔由疏到密，布設在洞兩側，每側兩排，上下錯開呈梅花形，孔深以鑿穿洞壁為限，鉆孔仍用風鉆或鋼釬等簡易工具。洞的基礎部分鉆孔則可適當加深。灌漿壓力采用0.1～0.2 MPa進行充填灌注。如斷裂漏水的涵洞還需在斷裂處重新鑿成“V”形槽，寬3 cm，深2 cm，清洗干凈，烘干后用高標號水泥砂漿封堵。對無斷裂只漏水的涵洞，僅反壓灌漿處理即行。

1.2 反壓灌漿法需注意的事項

1)灌漿孔口止漏要嚴密。

2)適當控制灌漿壓力，以稍高于該水頭產生的壓力值作為孔口控制壓力。

3)注意灌漿過程中進漿量大小變化情況，以便適時調整灰漿配合比，一般地只要能灌注，要求漿液愈濃，稠度愈大愈好，以利迅速凝結堵漏，加快堵漏速度。

湖南、江蘇等省在高水位下采用反壓灌漿技術處理壩下涵洞漏水，取得了好的效果，湖南連源地區曾利用反壓灌漿技術處理了漿砌石壩下涵洞40余座，效果均較好。

2 該施工方法在曲河水庫中的應用

2.1 水庫工程概況

曲河水庫設計施工開始于1966年。曲河水庫位于雞東縣向陽鎮西南11 km穆棱河右岸的二級支流水曲柳河上，雞密公路南側，壩址以上流域面積為32 km2。是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養魚的綜合利用的小(1)型水庫。

水曲柳河全長12 km，水庫壩址以上屬于山區，森林茂盛;壩址以下屬于丘陵、平原，天然植被良好，水土流失較少，大部分土地已經開墾為耕地。

曲河水庫總庫容為553.2×104m3，按照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252－2000)規定，確定工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級，水庫最大壩高超過15 m，按山丘區工程標準，考慮庫容相對不大，其防洪標準取下限為30 a一遇洪水設計，300 a一遇洪水校核。

根據國家地震局《中國地震加速度區劃圖(GB18306－－2001)》查得曲河水庫地區地震動峰值加速度0.05 g，相當于地震基本烈度為Ⅵ度。采用基本烈度作為設計烈度，根據《水工建筑物抗震設計規范》(SL203－97)中規定，設計烈度為Ⅵ度時，可不進行抗震計算。

2.2 工程總布置

水庫樞紐工程包括土壩、溢洪道、輸水洞。

土壩從右壩端起，0+000～0+160為黏土心墻壩，0+ 160～0+616為均質黏土壩。壩頂寬4 m，壩長616 m。

溢洪道為開山而成，為河岸開敞式溢洪道，堰型采用平底寬頂堰。

輸水洞在大壩右側，由取水塔、涵洞、消力池組成，進口底高程183.00 m。涵洞為漿砌石蓋板方涵，洞長51 m，斷面為1.0 m×2.0 m。取水塔長4 m，上設啟閉閘門的啟閉室，取水塔頂部與壩頂同高，并以交通橋連接。

輸水洞的洞身漏水據業主提供為在黏土心墻前的左側洞壁。

曲河水庫中的具體做法:在裂縫和漏水點處，用風鉆或用鋼釬人工鑿孔，孔深以鑿穿洞壁為限，并在孔內埋設灌漿管，然后進行灌注水泥漿。灌漿孔由疏到密，上下錯開呈梅花形，先灌漏水量小的孔，灌漿壓力采用0.1～0.2 MPa進行充填灌注。最后裂縫漏水的裂縫處重新鑿成“V”形槽，寬3 cm，深2 cm，清洗干凈，烘干后用高標號水泥砂漿封堵。

經施工單位及業主的反饋，該方法取得了很好的成功。

3 壩下涵洞(管)斷裂與漏水的原因

從各地水庫運行實踐中，壩下涵洞(管)常常發生斷裂和漏水等病害現象。斷裂和漏水的原因不盡相同，但是涵洞斷裂往往會導致漏水。以下分別介紹涵洞(管)斷裂和漏水的原因。

3.1 壩下涵洞(管)斷裂的原因

1)基礎處理不當。由于涵洞(管)基礎性質不同，一部分管段鋪設在巖基上，而另一部分設在土基上，由于涵洞(管)基礎未經加固處理或處理不當;、因沉陷不均引起洞(管)身斷裂。還有不少涵洞(管)鋪設在未經處理的軟弱基礎上，即便是比較均勻的軟土地基，但往往由于涵洞上部壩體填筑高度不同，荷載相差很大，而產生不均勻沉陷，使洞身產生裂縫，甚至斷裂，貫穿洞壁，釀成漏水。

2)無壓涵洞有壓運行。這是涵洞運行多年以后，產生斷裂的主要原因。好些小型水庫等管理運用不當，由于溢洪道洪水標準偏低，在汛期多用涵洞排洪加大泄量，往往使洞內充滿水，將無壓設計的涵洞變為有壓運行，而使涵洞斷裂。

3)由于施工時洞壁外填土質量差，夯壓不及，或未用墻錘拍實，使得洞外壁填土和洞壁結合不嚴密，特別是通過斜墻心墻土料防滲體的地段，是縱向滲漏的易發部位。蓄水后，水流易于沿洞(管)外壁由上游往下游接觸滲漏，逐步形成漏水通道。設置截水環太少或未設置截水環。由于滲徑短，使洞(管)壁外與土體間容易產生接觸滲漏。穿過涵洞(管)壁的橫向漏水有時縱向漏水也可穿過洞壁接頭或其他漏水點進入洞內，造成橫向漏水，其原因是:施工質量差。漿砌石涵洞。石質差而又未在洞外壁作“涵衣”或使用石灰等低標號砂漿砌筑，并且砌縫砂漿不飽滿，施工留有孔隙，蓋板與側墻搭接不好，均可造成穿過洞壁的橫向漏水。縱向漏水和滲水均可沿灰縫等薄弱處進入涵洞，使洞內壁涸濕或滲水。嚴重的成股狀集中滲流，有時成射流，導致流土，壩面出現塌坑。

4)不少小型水庫大壩加高擴建時，涵洞(管)延長，新老洞(管)斷面不一致，壩體內接頭處很難處理好，常常成為嚴重滲漏，而使土壩潰決的重要原因。

如有的水庫原壩下涵管為圓形，大壩加高培厚時延長涵洞斷面又為矩形或方形，因此，接頭處很難處理好，這類水庫的涵洞大都產生嚴重漏水，甚至壩面塌坑。

［1］ 曹欣春.水庫大壩安全事故防范與除險加固技術標準手冊［S］.2003.

［2］ 雞東縣曲河水庫除險加固初步設計報告［R］.2008.