陆浑灌区坝下涵洞反压堵洞灌浆

段笑晖　郭立新　刘志勋

摘要:本文结合河南省陆浑灌区坝下涵洞反压堵漏灌浆的实例,介绍了坝下涵洞反压灌浆的设计、施工、效果及投资分析。

关键词:陆浑灌区涵洞反压堵洞灌浆

1 工程概况

陆浑灌区是设计控制灌溉面积180万亩的大型灌区,兴建于上世纪70年代,地形、地质条件复杂,坡、洼、冲沟发育。渠道沿山丘、岗地穿山、跨沟、切岭,有填方坝239处,其中横卧坝下的涵洞228座,大部分由于地基处理不好,块体砌筑质量较差,或因受力不均等因素的影响,产生变形、裂缝,局部坍塌的现象,造成洞内严重漏水,长期带病运行,有些洞壁外侧填土被水冲走、掏空,形成漏水通道,严重危及建筑物安全及渠道的正常运行。更有甚者,如总干渠黄狼沟,东一干渠中段的苏小沟和胡寨沟等均因涵洞失事造成跨坝,损失严重。为保证渠道安全运行,节约水资源,提高灌区效益,我们开展了坝下涵洞反压堵漏灌浆工作,取得了理想效果。

2 工程设计

反压堵漏灌浆,就是在涵洞内按一定规律造孔,或在涵洞原有漏水点处造孔,以高出漏水压力一倍以上的压力灌注水泥土浆液,充填裂缝或空洞,堵塞漏水通道,补强坝体及涵洞壁,达到止漏目的。经过陆浑灌区东一干渠中断刘庄西沟及小湾沟等坝下涵洞进行反压堵漏灌浆的试验,取得了良好的效果及切实可行的宝贵资料。经过论证,在陆浑灌区第二期除险加固设计中,对坝下涵洞的漏水处理大部分采用了反压灌浆加固方案。

3 工程施工

按照一定规律或在洞内漏水点附近布孔,采用水电钻造孔或手工凿孔,孔深以穿过涵洞墙壁20-30厘米为宜,孔径4-5厘米。要求造孔园且直。将高压橡胶注浆管用棉纱布条扎紧,埋入孔内,要求管壁周围无析水现象。如涵洞壁内有存水,则全部会从埋管中导出。

灌浆材料宜采用水泥浆或水泥土浆,可根据工程实际确定。水泥浆采用水泥标号32.5普通水泥制浆或水泥土浆,水泥土浆可采用水泥:土=1:1或1:3(重量比)制浆,土料选用与坝体同类土料或粘性土料。

灌浆前,对于有些孔可进行简易压水试验,其目的:一是洗孔;二是了解漏水通道的透水性能,以确定浆液的起始浓度,压水试验一般持续半小时即可。

灌浆施工工艺要严格按有关规范执行。灌浆施工的原则一般是先灌上游孔,后灌下游孔;先灌漏水量大的孔,后灌漏水量小的孔;浆液先稀后浓,个别漏水严重的孔,可先灌浓浆。每一孔的施灌作业中途一般不得停歇,灌浆压力要严格控制,防止发生意外。

施灌过程中,邻孔漏水量会有所增加或原来不漏水的部位会漏水。这时要采用有效措施堵漏,但不能停止灌浆作业,要随时注意冒浆情况,防止出现工程事故。一定时间后,可根据冒浆点及新增漏水点,确定新增补灌浆孔位。

灌浆孔闭浆后拔出插管,将孔周围凿毛洗净,以1:3水泥砂浆封口磨平。

4 灌浆效果

据对一九九六年以来进行坝下涵洞反压堵漏灌浆的跟踪调查,效果很好,绝大部分已止漏、止陷、止渗。如东一干渠中段刘庄涵洞,因施工质量原因,洞内大量漏水,坍塌多处,已成险工,先后两次在涵洞内布孔,用水电钻造孔,反压灌注水泥土浆、水泥浆、水泥粉煤灰将进行处理后,运行几年来,未见涵洞继续变形,漏水现象基本杜绝。东一干渠西关帝庙涵洞,拱顶形成纵向通缝,逢最宽6厘米,最窄2厘米,局部反拱底被挤压破坏,且最大下沉达60厘米,侧墙裂缝纵生,用1:3水泥砂浆在涵洞内勾缝处理后,布孔灌注1:3水泥土浆(重量比)及1:1水泥土浆70立方米。经几年运行观察,现已止渗、止漏、止陷,效果非常理想。

5 投资分析

实践证明:利用反压堵漏灌浆加固是处理坝下涵洞隐患的有效措施之一,它具有投资小,见效快,施工方便,且受场地影响较小等特点。如东一干渠西关帝庙涵洞(工程情况前面已述),若采用混凝土套圈进行加固处理,需投资4万余元,按洞侧顶面积需每平方米70元,且隐患不能根治。但采用反压堵漏灌浆进行处理,投资不足2万元,按洞侧顶面积需每平方米24.2元,节约投资50%以上,还可从根本上得到治理,效果也十分理想。