膏状灌浆技术在封过水库防渗工程的运用

2018-10-19梁坚

水能经济 2018年4期

【摘要】封过水库大坝为沥青混凝土面板堆石坝，运行多年后面板老化龟裂，导致坝体渗漏严重。除险加固时坝体采用可控性较好的膏状浆液进行灌浆防渗，解决了在大孔隙堆石体中灌浆不易控制浆液流向和浆液耗量的难题。

【关键词】大坝；防渗；膏状浆液；灌浆

1、绪言

封过水库位于云南省禄劝县汤郎乡卡西井村，工程始建于1977年，1980完工，总库容1056万m3，为中型水利工程。大坝坝型为沥青混凝土面板堆石坝，坝顶溢流。据观测，蓄水后坝脚靠左岸山体有多处渗漏出水点，渗漏量与库水位关系密切，流量20～120L/s。为确保大坝自身安全和水库效益正常发挥，2008年年底至2009年对水库枢纽工程进行除险加固。其中大坝防渗采用膏状浆液进行灌浆，取得了较好的防渗效果，彻底解决了大坝渗漏问题。

2、大坝防渗设计

2.1坝体质量评价

大坝坝体筑坝材料为紫红色细砂岩、泥质粉砂岩及青灰色砂岩的块石，石料组成大致为：紫红色细砂岩占45～55%，青灰色砂岩占40%，紫红色泥质粉砂岩占5%。块径大致为20～40cm占20%左右，40～60cm占60%左右，60～75cm占20%左右。其中约有5%左右的块石为强～弱风化，95%左右的块石为弱风化，堆石体天然密度平均值为1.82g/cm3，孔隙率平均值为27.8%。虽然筑坝石料的力学强度较高，抗风化能力也较强，但由于大块径石料比例偏高，加之施工质量较差，致使孔隙率过大，天然容重偏低。

2.2大坝防渗方案比选

大坝存在的主要问题一是防渗面板沥青混凝土老化、开裂，抗渗能力差；二是坝体孔隙率大，针对解决防渗问题，进行了混凝土面板防渗、纤维喷射混凝土防渗、防渗墙、膏状浆液灌浆4种方案比较。

（1）混凝土面板防渗

该方案是在大坝上游浇筑趾板及面板，由于坝前泥砂厚度已达10m，无法进行开挖，不具可行性。

（2）纤维喷射混凝土防渗

该方案是在原面板和浆砌石垫层上设置锚杆，先喷一层20cm厚的C25混凝土作垫层，再喷20cm厚的C30聚丙烯纤维混凝土作防渗层。但由于坝前淤积层无法挖除，不能形成封闭完整的防渗系统，不具可行性。

（3）混凝土防渗墙

就成墙工艺而言，该方案是可行的，而且效果很好。但该方案需要较大的工作面，必须进行降坝和恢复作业，工期长，隐患多，因此只能作为备选方案，在不得已的情况下采用。

（4）膏状浆液灌浆

该方案的机理是在孔隙率较大的堆石体内灌注膏状浆液，以形成防渗帷幕。該方案的核心特点是原位加固，对工作面要求较低，不需要降坝等工序。对于封过水库而言，膏状浆液灌浆方案可保证在大坝正常运行的情况下组织实施，能与坝基、坝肩帷幕灌浆共同形成封闭的防渗系统，具有较大的优越性，因此，推荐其作为防渗方案。

2.3防渗设计和材料选择

膏状浆液灌浆排数为3排，排距0.8m，孔距1.0m。坝基和坝肩防渗采用常规帷幕灌浆，为单排孔，帷幕轴线与大坝膏状稳定浆液灌浆方案中间排重合，孔距与坝体灌浆孔统一，为1.0m。防渗标准按灌后q≤5Lu进行控制和检测。