水電站碾壓混凝土重力壩防滲加固處理分析

趙 欣

(新疆伊犁河流域開發建設管理局，新疆 伊寧 835000)

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水電站碾壓混凝土重力壩防滲加固處理分析

趙 欣

(新疆伊犁河流域開發建設管理局，新疆 伊寧 835000)

碾壓混凝土層面是壩體滲漏最薄弱的環節，而設計大壩最關鍵的技術問題就是如何有效的較少壩體滲漏量，降低壩基及壩體層面的揚壓力。文章結合某水電站碾壓混凝土重力大壩，介紹了壩體滲漏的原因，以及相應可行的、科學的處理方法。工程實施效果表明，上游裂縫停止向上發展和滲漏，灌漿方案是可行的，可在同類工程中推廣應用。

碾壓混凝土壩；防滲加固；水電站；滲漏原因；防滲措施

1 工程概況

本工程為某水電站施工建設項目，正常蓄水位是914m，相應的庫存容量是1.22億m3。本工程屬于大(2)型工程，其主要包括碾壓混凝土重力壩、黏土心墻壩、發電廠房組成。其中該重力大壩的最大壩高達到了51m，電站裝機容量是3×47MW。

碾壓混凝土壩主要是由兩部分組成，分別是溢流壩段和擋水壩段，溢流壩段是設置在中間，總共4個孔，寬度是12m，壩頂的高程、寬度分別是916m和12m，最大壩高是51m，黏土心墻壩段(副壩)為混凝土面板防滲。表1是大壩相應參數數值情況表。

表1 本大壩相應參數數值情況

2 滲漏原因分析

大壩防滲設計的是：碾壓混凝土壩段中部為碾壓混凝土，上游防滲區為2m的變態混凝土(碾壓混凝土澆水泥漿，振搗棒振搗密實)，下游防滲區為1m變態混凝土，其余建筑物為常態的混凝土，黏土心墻壩段(副壩)為混凝土面板防滲[1]。該工程上游防滲區主要有多條裂縫，裂縫深度由表面到貫穿程度不等。灌漿廊道為混凝土預制拼接廊道，在伸縮縫處在上、下游面均設置兩道止水，廊道外部刷瀝青防滲。

本工程上游防滲區采取變態混凝土，施工時并沒有采取抗裂鋼筋，并且沒有在灌漿廊道的伸縮縫設置周邊止水。在溫度下降到零度以下的時候，會導致大壩混凝土收縮，加大伸縮縫縫隙，從而使得灌漿廊道在上游防滲區裂縫到伸縮縫縫隙不斷擴展，其發展趨勢為自下向上發展，加之副壩防滲面板有不同程度的裂縫，與碾壓混凝土壩結合處滲漏，上游水將通過各縫隙進入灌漿廊道。

3 大壩滲漏處理方案

針對大壩滲水現象，需要對其采取根治方案處理。經綜合考慮采取對裂縫表面封堵，以及灌漿共同處理方案。另外，為了有效的避免上游防滲區裂縫會繼續發展和滲漏，需要對防滲區和后面的碾壓混凝土及副壩防滲面板使用壩頂鉆孔進行灌漿[2]。

3.1 伸縮縫的封堵和灌漿

1)鉆孔埋管。在需要廊道滲水的伸縮縫上下游側墻、頂拱使用手提風鉆各鉆出3個u45mm的斜孔，并且為了確保鉆孔能夠相通伸縮縫，各鉆孔需要鉆進伸縮縫10cm以上；將1寸的鍍鋅鐵管1根埋進孔內，為了確保密實防滲效果，需要使用麻絨和彈性環氧砂漿對管周和孔壁處進行封堵。

2)縫面立模。在滲水的伸縮縫面安裝上木模，并且為了有效避免水止漿，在木模的周邊需要設置3cm寬度的麻絨2道。一旦出現有漏水問題的時候需要立刻使用麻絨進行補漏。

3)鑿槽、埋管、封縫。伸縮縫作為鑿槽中心，槽寬是50cm，槽深約為5cm，在完成鑿槽之后，需要對其表面使用水氣進行清除干凈。使用膨脹螺絲將止漿銅片固定在槽內。每間隔2m就需要在止漿片和槽壁之間預埋50cm長、u10mm管徑的化學灌漿管1根。使用速凝水泥砂漿填平壓實槽縫，接著再將彈性環氧稀漿均勻的涂刷在速凝水泥砂漿的表面上。在完成鑿槽、埋管、封縫3-5d之后，需要進行壓水檢查，一旦發現有滲漏問題，需要進行修補，從而確保埋管封縫的質量。一般情況下，需要將壓水壓力控制在1.2-1.5倍的灌漿壓力內。

4)灌漿。對埋管封縫進行檢查都符合規范要求之后，實施水泥灌漿。本工程采用配置好的漿液，通過結合1寸的預埋的鍍鋅鐵管配合施工。在完成水泥灌漿3d之后需要進行化學灌漿，化漿材料需要由稀到濃，一直到回漿管內進出漿濃度一樣則可對出漿管關閉，然后采取半小時穩壓則灌漿完成。值得注意的是，灌漿的壓力需要控制在0.3-0.5MPa以內。

3.2 壓密灌漿

在完成化漿之后，就可以對裂縫處后面混凝土的壓密灌漿進行施工。結合各縫的漏水情況對灌漿孔進行相應的布置，孔徑為1m左右，4-8個數量。鉆孔過程是使用機鉆孔，孔徑是u56mm，孔深按照壩頂到灌漿廊道頂拱混凝土，約為50cm，184m高程以下采取開灌方式，灌漿是按照從上向下進行分段灌漿，孔內循環方式。

在進行灌漿之前，需要對灌漿孔先進行沖洗和簡單的壓水試驗，一般是使用高壓水進行試驗，一般壓水試驗的壓力控制在0.4MPa左右。灌漿過程的材料主要是使用525#普通硅酸鹽水泥，逐漸加濃水灰比從2∶1到0.5∶1，灌漿壓力一般是0.5MPa。當吸漿率<0.4L/min的時候，需要進行60min的續灌過程，當吸漿率<1L/min的時候，需要進行90min續灌過程之后，才可算是完成灌漿過程。在一孔灌漿完成之后，就可以使用機械進行壓漿施工，從下到上進行封孔。

3.3 具體防滲措施

1)層間防滲處理措施。為了有效的確保建筑質量，需要對大壩層間的質量進行保證。本工程為了更好的確保層面膠結質量，在下層混凝土初凝之前，需要先將上層混凝土完成，這樣可以更好在一段時間之后初步凝結好施工層面。在一段時間之后，就可以接近大壩層面上行。加強好層間的結合，確保能夠達到一定厚度，從而使得層面的抗滲性能增強。在施工過程中如果有鑿毛問題出現，需要沖洗其表面并使用水泥砂漿進行加鋪1-3cm厚度。對于出現在外部的碾壓混凝土壩則需要提高膠凝材料的使用，確保能夠具有更好的密實性。在完成施工之后，需要按照要求進行表面的膠凝設置。

2)黏土心墻壩上游壩面板的防滲處理。①對于2-3cm厚常態混凝土防滲層，需要根據水頭的要求進行施工，在定位高度的時候，走廊頂部則是需要依據滲透坡度進行設置。②對于0.3-1cm的薄常態混凝土墊層，由于該墊層雖具有較好的經濟形式，但不具有較好的防滲能力，易出現干縮裂縫問題，所以需要謹慎進行處理。③使用預制混凝土板加PV薄膜進行防滲，這是按照連續薄膜防滲的原理，可以有效的防止表面上的裂縫。④使用后澆鋼筋混凝土面板防滲，該種方法不僅可以封縫還可以止水，能夠有效的避免面板裂縫漏水問題。⑤使用瀝青砂漿層防滲，該種方式一般是使用瀝青砂漿4-8cm厚度，可以有效防止滲漏問題。⑥收縮混凝土面板防滲，該種方式具有較好的防滲性能，能夠有效的消除拉應力。

4 結 語

針對大壩滲漏問題，其對大壩穩定性、安全性存在威脅。文章通過結合某水電站工程實例，該碾壓混凝土大壩上游防滲區存在裂縫，同時滲漏伸縮縫縫隙將從下向上進行擴展，對滲漏水部分的的伸縮縫采取表面封堵和灌漿的方法，。從本工程實施效果表明，上游裂縫停止向上發展和滲漏，灌漿方案是可行的，可在同類工程中推廣應用。

[1]崔麗娜.塑性混凝土防滲墻在土壩防滲加固中的有效運用分析[J]．水利技術監督，2015(06)：63-65.

[2]廖仕信，姜修華.小洋溪水庫碾壓混凝土重力壩壩體防滲補強灌漿施工[J]．貴州水力發電，2009(06)：55-57.

1007-7596(2017)03-0029-02

2017-02-26

趙欣(1981-)，男，新疆烏魯木齊人，工程師，從事水利工程建設與管理工作。

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