柳树沟水电站厂房渗漏水原因分析及处理措施

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(国电新疆开都河流域水电开发有限公司，新疆 库尔勒 841000)

1 概 况

柳树沟水电站工程位于新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州境内，工程主要任务是发电，兼顾下游防洪要求。大坝坝高100m，坝顶高程1499m，设计正常蓄水位1494.5m。厂房为岸边式地面厂房，布置在左岸Ⅲ级阶地部位，基础为英安质凝灰岩夹安山质凝灰岩，阶地为漂卵砾石层，河床覆盖层为砂卵砾石层，电站属引水式水力发电站，发电用水由水库流经位于左岸山体发电引水隧洞及压力钢管引至厂房，压力钢管在厂房上游侧分成两条支管接进水蝶阀后分别引入两台90MW水轮发电机组。水轮机层地面高程1404.1m，发电机高程1413.1m。水电站厂房是水工、机械、电气等方面的综合体，故结构形式复杂、孔洞多，容易因设计或施工方面的疏忽造成渗漏水，影响水电站厂房的使用功能和使用寿命。现根据厂房工程的施工及设计情况对厂房渗漏原因进行简要分析。

2 渗漏调查

自大坝蓄水后，厂房内部逐渐有渗水出现，主要渗水点集中在蝶阀室(高程1395.5m)、上游副厂房负一层发电机配电装置室(高程1404.1m)及尾水副厂房技术供水设备室(高程1397.8m)，渗漏部位、渗漏水来源途径及渗漏量统计见下表及图1～图6。

厂房渗漏水调查表

序号部 位桩 号 与 高 程位 置 描 述渗水情况描述原 因 简 析1蝶阀室厂横0+000/厂上0+6.5/高程1398.5m 蝶阀室右侧墙集水井廊道进人口上部墙面流量约0.2L/s 层间缝凿毛不到位,混凝土振捣不密实2蝶阀室厂左0+1.2/厂上0+9.1/高程1395.5m 1号机蝶阀基础下游侧地面流量约0.1L/s 混凝土振捣不密实3蝶阀室厂左0+5.2/厂上0+12.4/高程1397.5m 1号支管穿墙孔下部的墙面墙面点状微渗 止水带(片)破损,层间缝凿毛不到位4蝶阀室厂左0+19.4/厂上0+7.0/高程1395.5m 1号、2号机横缝处地面流量约0.4L/s 横缝止水带(片)连接处处理不到位或者破损,结合面处理不到位5蝶阀室厂左0+24.5/厂上0+12.4/高程1397.5m 2号支管穿墙孔下部的墙面墙面点状微渗 止水带(片)破损,层间缝凿毛不到位6蝶阀室厂左0+31.3/厂上0+12.4/高程1400.1m 2号蝶阀上游侧墙面上流量约0.1L/s 止水带可能破损,混凝土振捣不密实7发电机配电装置室(上游副厂房负一层)厂左0+34.8/厂上0+14.2/高程1404.1m 主、副厂房纵缝处地面流量约0.2L/s 纵缝止水带(片)可能破损,结合面处理不到位8技术供水室(尾水副厂房负二层)厂右0+7.2/厂下0+9.9/高程1397.8m 右侧墙楼梯处少量渗水 混凝土振捣不密实9技术供水室(尾水副厂房负二层)厂左0+19.4/厂下0+16.9/高程1397.8m 1号、2号机横缝处地面流量约0.15L/s 横缝止水带(片)连接处处理不到位或者破损,结合面处理不到位10空压机层(尾水副厂房负一层)厂左0+37.3/厂下0+9.9/高程1405.6m 尾水副厂房左侧墙与上游墙相交处墙面点状微渗 层间缝凿毛不到位,混凝土振捣不密实

图1 蝶阀室1号渗漏点

图2 蝶阀室3号渗漏点

图3 蝶阀室4号渗漏点

图4 发电机配电装置室7号渗漏点

图5 技术供水室9号渗漏点

图6 空压机层10号渗漏点

3 渗漏水原因分析

水电站厂房存在渗漏水的隐患多。地面容易因地基处理不到位而发生渗水，永久缝容易因止水带(片)损坏或搭接不够而局部冒水，墙侧壁容易因混凝土存在少量蜂窝而出现氢氧化钙溶解物，甚至因振捣不密实或层间缝凿毛不到位形成渗流通道，给厂房机电设备的运行带来极大危害。一般来说，厂房渗漏主要表现为地基渗漏，伸缩(沉降)缝、施工缝、穿墙管、混凝土蜂窝、麻面、孔洞及混凝土抗渗性较差渗漏等。

柳树沟厂房为岸边式地面厂房，布置在左岸Ⅲ级阶地部位，厂房基坑在开挖过程中岩体及原始河道渗水较严重，在基础进行固结灌浆后仍然不能避免渗水的发生，厂房基础混凝土的施工时段大部分集中在秋冬季，由于温度较低，混凝土结合面冲毛及振捣未到位，施工缝容易形成渗流通道。厂房结构形式复杂，机电埋设及钢筋的焊接较多，施工单位在施工过程中不够重视，止水带(片)安装过程中易损坏，永久缝止水接头的处理及安装不符合规范。自大坝开始蓄水至1489m高程后，大坝左右岸的帷幕灌浆及量水堰排水管理尚未完成，渗水通过原始河床及厂房左侧山体渗流通道甚至厂房周边，致使厂房周边地下水位抬高，静水压力升高。下游围堰拆除后，致使尾水位基本保持在1407m高程左右。根据上述原因分析，初步判断厂房1号渗水点为集水井侧壁渗水，2号、4号渗水点为山体渗水，因压力钢管与混凝土结合部位振捣不到位易发生脱空现象，形成渗流通道，故3号、5～7号渗水点为支管处渗水，8～10号渗水点为尾水反渗水。

4 渗漏处理方案

根据已建察汗乌苏发电厂房内渗漏水处理的经验，对渗漏量较大的部位主要采取引排的方案，若采取灌浆堵漏的方法很难保证其余薄弱部位不会由于渗透压力的升高而成为新的渗漏点。对于墙面上点状微渗的部位采用化学灌浆的方法进行处理。具体渗漏点处理方案如下：

a. 3号、5号、8号、10号渗漏点采用化学灌浆的方法进行处理。灌浆材料采用快速高效的LW型灌浆材料，其特点是具有良好的亲水性，浆液遇水后分散乳化，进而凝胶固结，固结体为弹性体，遇水膨胀，具有弹性止水和膨胀止水的双重功能。处理的基本步骤为漏点检查记录→清洗并标记→缝槽处理→钻孔→清洗→埋设注浆管→灌浆→缝面处理。

c. 2号、4号、7号、9号渗漏点采取从漏点处凿矩形引流槽引流至排水沟。矩形槽考虑为明渠过流，渗流量最大为0.4 L/s，假设矩形槽宽10cm、深5cm，按明渠均匀流计算，Q=AR2/3i1/2/n，A=0.005m2,渠道糙率n=0.018，水力半径R=0.005/0.2=0.025，坡底i=0.003，计算得出Q=0.0013m3/s，大于产生的最大渗流量，故可按拟定尺寸进行施工。在地面二次装修时对引流槽进行保护，防止引流通道堵塞。在发电机配电装置室的周边截水沟外侧进行加高，加大排水沟的过流能力，防止排水不畅发生水淹电气设备的情况。

5 处理效果

通过采取上述处理方案，很好地控制了厂房结构的渗漏水现象，改善了厂房生产运行环境，为同类厂房工程结构的渗漏水处理积累了新经验。处理后的效果见图7～图10。

图7 蝶阀室1号渗漏点处理后效果

图8 蝶阀室2号渗漏点处理后效果

图9 技术供水室9号渗漏点处理后效果

图10 空压机层10号渗漏点处理后效果

6 结 语

水电站厂房产生渗漏水往往是多方面因素引起的，厂房防渗施工是一项综合性较强的工程技术，在施工前应做好充分的准备工作。需要强调的是，施工前防水工程的施工质量及混凝土的浇筑质量是关键，也是最大可能地做好防止渗漏水施工的关键工序。另外，选择经验丰富的施工单位，认真审阅图纸，分析可能发生渗漏水的薄弱环节，提出合理的施工方案，也是防止渗漏水的有效措施。

厂房的渗漏处理应该根据实际情况综合考虑，根据已建工程的处理经验制定出切实可行的处理方案，只有正确选材、合理施工，才能达到防渗堵漏的目的，改善厂房生产运行环境。

[1] 梁国辉.浅谈厂房渗漏水处理工程施工技术[J].吉林水利，2009(2)：67-68.

[2] 王年安.水电站厂房渗漏水原因分析及施工防治措施[J].水利科技，2000(4)：51-52.

[3] 吴持恭.水力学[M].北京：高等教育出版社，2003.