溧陽市大溪水庫西干渠涵洞滲漏原因分析及對策

戴春祥 黃春華 段科萍

摘? 要：大溪水庫位于江蘇省溧陽市南、宜溧山地北麓，以筑壩攔蓄大溪河而得名。1960年建成。主壩長495m，高17.5m。集水面積90m2，總庫容1.128億m3。庫區東南側有水道上接沙河水庫，用以調節沙河水庫洪水。建有溢洪閘輸水涵洞三座，下游引水、提水灌溉面積7.3萬畝。本文就大溪水庫西干渠涵洞滲漏發生原因及處理方法進行研究，為同類滲漏現象的處理提供參考。

關鍵詞：大溪水庫 滲漏 堵水

1.概況

大溪水庫大溪水庫位于江蘇省溧陽市西南部，壩址距溧陽市13km，1958年動工興建，1960年初步建成，后經1965年、1971年、1978年三次較大規模續建，2009年至2011年實施了除險加固，2011年4月通過竣工驗收。2017年通過國家級水管單位驗收。是一座具有防洪、供水、灌溉、涵養水源、結合生態保護和水產養殖等綜合利用的國家大（Ⅱ）型水庫。西涵洞為矩形壓力涵洞，斷面尺寸1.3×1.1m2，進口底板高程7.2m（青島基面，下同），設計流量6.0m3/s。

2014年5月水庫管理處工作人員在巡查中發現西涵下游壩腳滲水，上報溧陽市水利局。市水利局高度重視，組織有關專家，先后分二次對涵洞滲漏情況進行了詳細現場檢查，取得了現場工程的實際數據，進行分析研究和處理。

2.涵洞滲漏特征及原因分析

我們對涵洞接口分別進行編號，0#～14#為涵洞節數（圖1所示）。

調查情況表明，涵洞洞身存在嚴重穿透滲漏，滲漏水途徑主要來自涵洞接口。大部分接口中的橡膠止水條明顯和縫壁脫離，成為滲漏發生的主要部位。本涵洞共14個接頭，每個接頭都有不同程度的縱向位移現象，無明顯垂直向位移。

在排除設計及施工缺陷的前提下，接口被拉開的原因與洞體基礎、涵洞上下游坡度、水流方向沖擊力等因子有關。在基礎出現不均勻沉降、水流的沖擊推力、涵洞重力滑移的綜合作用下，涵洞接口被拉開，止水受到破壞，拉開的接口開始滲水，滲水的出現使基礎及涵洞外的泥土等填充物流失，加劇筒體變形，造成更大滲水，如此惡性循環最終出現目前的狀況，并對大壩的安全構成威脅。從結構沉降規律角度分析，尚不能排除涵洞洞身繼續不均勻沉降的可能性。

3.治理方案

3.1總體思路

洞內接口裂縫用硫鋁酸鹽類快硬堵漏材料封縫+聚氨酯淺孔灌漿+高分子丙烯酸鹽材料深孔灌漿+粘結橡膠板。該方案治理思路是，將洞內接口裂縫用硫鋁酸鹽類快硬堵漏材料封縫后，直接針對涵洞接口進行油性聚氨酯材料淺孔灌漿，然后進行深孔高分子丙烯酸鹽注漿止水，灌漿材料在接口裂縫內固結，再在裂縫表面粘結橡膠板，四重堵水措施，從而達到治理的目的。

3.2硫鋁酸鹽類快硬堵漏材料封縫

將配制好的硫鋁酸鹽類快硬堵漏材料快速嵌于可見裂縫中，并盡可能填深壓實，凝固后將高出平面部分鏟除。

3.3伸縮縫灌漿

3.3.1伸縮縫位置，采取深淺孔灌漿治理，全斷面灌漿。鉆孔后埋灌漿針頭，按先淺孔后深孔原則進行。

3.3.2布孔位置

整個伸縮縫全斷面灌漿，布孔間距為200mm，交錯形布置，灌漿孔中心與滲漏縫中心線間距為0-50mm。見圖2。

3.3.3鉆孔結構

本次布孔，分深孔和淺孔兩種方式，深孔裸孔深度為200mm（見圖2中2序孔）。淺孔裸孔深100mm（見圖2中1序孔）。先淺孔灌漿后深孔灌漿。

3.3.4灌漿壓力控制

根據經驗，淺孔灌漿壓力不易超過0.2MPa;深孔灌漿壓力不易超過0.3MPa;

3.3.5灌漿結束條件

當灌漿壓力超過設計灌漿壓力停止灌漿。

3.3.6灌漿材料選擇

（1）淺孔灌漿選擇聚氨酯類柔性高分子灌漿材料。聚氨酯選用臺灣生產的油性聚氨酯。

（2）深孔灌漿選擇可反復遇水膨脹的丙烯酸鹽類化學漿液。

①本物理性能

主劑外觀：淡黃色液體;

密度：1.15～1.20g/cm3;

黏度：<1cP;

固結體：白色彈性體;

②基本力學性能

固砂體抗壓強度：>0.6MPa（24小時，濕養護），>6MPa（3天，常溫干養護）。 拉伸性能：斷裂伸長率：>200%。

③ 干縮失水后的性能

由于丙烯酸鹽含有大量的鈣鎂質與混凝土中材質相近，導致丙烯酸鹽漿材與混凝土裂縫的粘接力比丙凝漿材要強。未加入添加劑的丙烯酸鹽材料固化反應不均勻，彈性、韌性不好，表面粘接力不強，出現圖6B、C所示的兩種情況。丙烯酸鹽灌漿材料固結體開裂出現在裂縫表面或材料內部，易于再次出現滲漏水。XT—丙烯酸鹽灌漿材料固化后表面發粘，具有較好的彈性、韌性，在丙烯酸鹽固結體干縮時，如圖4所示，在丙烯酸鹽灌漿材料固結體失水干縮過程中，是自身的干癟收縮，而不會再次出現裂縫，當有水汽存在時，會吸水膨脹，這樣被修補過的裂縫就難以再次產生滲水現象，達到解決滲漏水的堵止目的。

3.3.7灌漿順序

先下部后上部、先淺孔后深孔灌漿。

3.4伸縮縫表面處理

在淺孔、深孔灌漿結束，在伸縮縫表面黏貼防滲橡膠板（見圖5），具體作法如下：

（1）打磨清洗接縫區混凝土表面，約45cm寬度;

（2）打80×60的膨脹螺栓孔，間距100mm;

（3）涂刷水下環氧樹脂2遍，每遍厚度不小于2mm;

（4）粘貼40cm寬度防水橡膠條，壓上寬100mm，厚2mm的304不銹鋼板（不銹鋼板上先鉆孔，孔徑80 mm，間距100mm），埋入80×60不銹鋼（304）膨脹螺栓，上緊膨脹螺栓，必須見有膠液擠出;防水橡膠采用斜切面搭接，用水下環氧樹脂膠接。

4.施工組織

4.1施工準備

4.1.1材料準備

所用的材料必須采用合格的、符合規范要求的水泥、JS涂料、及注漿堵漏材料。

4.1.2技術準備

施工人員持證上崗，保證所有施工人員都能按此措施的操作要求及有關工藝要求施工。注漿堵漏施工要求具有類似工程施工經驗的專業防水公司施工，保質保量完成滲水點的處理。

4.1.3設備機械配備

對該措施的施工計劃投入相應的機械設備及工具。

4.1.4施工現場準備

在做好涵洞排水、施工用電等基礎上，筆者認為，為保障施工人員安全，必須做好通風系統準備工作： 在施工前，在涵洞內形成通風系統。通風系統見圖所示，由1臺6m3空氣壓縮機和高壓風管組成?？諝鈮嚎s機放置地面，風管通過涵洞通氣孔進入涵洞內，形成完整的通風系統。具體見圖6。

4.1.5通訊系統準備

為了解決涵洞內施工人員和地面的聯系，應在地面和涵洞內形成有線電話和無線對講機2套通訊系統，有線電話電線通過涵洞洞口孔進入。無線對講機在使用時，在地面導氣孔處確保施工期間有人值班，確保涵洞內外時時聯系通暢。

4.2施工工藝

施工順序：

封縫→淺孔注漿→深孔注漿→伸縮縫表面貼橡膠片

（1）針對伸縮縫，可直接鉆孔灌漿;對于墻體滲水點部位，先剔鑿滲漏部位表層，鏟除水泥砂漿，直至露出墻體混凝土基層，把混凝土基層鑿毛，用清水沖洗干凈。

（2）在伸縮縫或明顯滲漏處用風鉆打孔，直徑6毫米，以灌漿管外徑為準。

（3）灌漿嘴要設置在滲水點處，灌漿嘴的距離應根據裂縫大小結構形狀而定。若裂縫縱橫交錯，在交叉處應設置灌漿嘴。

（4）封閉，布嘴后，在明顯滲水處和灌漿管根處用速凝水泥砂漿進行封閉，要求抹平趕光。

（5）封閉后，等硫鋁酸鹽類快硬堵漏材料有足夠強度后，用水進行壓水試驗，觀察封閉有沒有漏水的現象，如沒有就進行下道工序。

（6）灌漿，根據情況制定配制漿液（注意配好后避免與水接觸）。用與壓水試驗相同的方法灌入裂縫，控制壓力0.3-0.8Mpa，灌漿時應從底部開始，當側面管出漿灌漿2-3秒后即關閉出漿閥門和灌漿閥門，接著依次由底部到側面，再由側面到頂部，依次漸進。

（7）封孔，待漿液完全固結后，觀察沒有滲漏水的現象后將灌漿部位用防水砂漿封平。

5.質量及安全控制措施

筆者在施工監督過程中，在質量及安全控制方面，重點對以下幾方面進行檢查：

（1）施工前對堵漏的材料進行檢查，看是否在有效期內和是否符合要求。

（2）施工時應嚴格按照此措施進行施工，施工前對工人進行交底。要求項目管理人員旁站，并詳細記錄施工過程。

（3）在施工時，前一道工序要先檢驗合格驗收，方可進行下一道工序的施工。施工時嚴格按照以上的施工工序進行，不得漏點、不得漏工序。

（4）施工完畢，基面不應裂紋，起鼓等不良現象。若是有，則進行返工處理。

（5）每次施工進場前，應先調試運行通風系統和聯絡系統，確保萬無一失。由于施工現場潮濕、黑暗，為了確保施工安全，本次施工鉆孔、注漿、打磨等所需的施工機具選用風動設備。施工期間要確保通風正常，若供風出現問題，應及時通知涵洞內施工人員，幫助其及時撤離。灌漿時一定要注意保持通風良好，施工現場應遠離火源，嚴禁吸煙，防止火災發生。每天施工完后，要做到工完場清。

（6）施工照明選用煤礦使用的礦燈作為照明電源。施工期間確實需要電源時，應選用連續的無接茬的防水電纜，防水插座，確保施工人員安全。由于在地下有水涵洞內施工，施工環境比較潮濕，在使用時要注意電線的安全使用，不允許電線浸泡在水中。

（7）為確保施工人員安全，應在涵洞內設立監控系統，地面人員可直接通過監控系統觀測到施工現場人員安全情況。

6.結語

大溪水庫西漏洞洞內接口裂縫采用硫鋁酸鹽類快硬堵漏材料封縫+聚氨酯淺孔灌漿+高分子丙烯酸鹽材料深孔灌漿+粘結橡膠板方案處理后，經過幾年的運行和觀測，伸縮縫滲漏得到了有效控制，為同類滲透現象提供了經驗，值得推廣和應用。

參考文獻：

[1]冀玲芳，李養平.高分子化學灌漿材料及其在混凝土防治堵漏工程中的應用，江蘇化工[A] 2002（12）42-44.

[2]灌漿材料的發展現狀與展望.

[3]江蘇省溧陽市大溪水庫除險加固工程竣工圖.