电站大坝横缝漏水怎么处理?我用实例告诉你!
093水利工程2021-07-15 10:53:32
一、工程概述
高坝洲水电站位于湖北宜都市境内,是清江干流开发三个梯级中最下游的一个梯级电站,上距隔河岩水电站50 km,下距河口12 km.枢纽主要建筑物有电站建筑物、挡泄水建筑物、消能建筑物及垂直升船机。大坝为砼重力坝,最大坝高57m,坝顶▽83.00m,坝顶全长439.5m,共分23个坝段,其中9~11坝段为深孔泄流坝段。电站厂房安装三台发电机组,单机容量84MW,总装机252MW,年平均发电量8.98亿Kwh.高坝洲水电站正常蓄水位▽80.00m,死水位▽78.00m,水库总库容4.863亿m3,调节库容0.537亿m3.坝址区出露的主要岩层为白云岩、泥质白云岩及灰岩。坝基岩体中断层、层间剪切带经过灌浆处理后,防渗及固结效果较好。
该工程于1996年10月开工,1999年6月通过初期蓄水验收,水库蓄水至▽61.0M左右;2000年三月,除在建的升船机工程以外,枢纽工程基本完成;2000年4月,通过蓄水前验收;2000年4月30日,水库正式下闸蓄水。
2001年初,发现大坝10-11坝段与11-12坝段闸墩墩尾横缝漏水。建设单位对此很重视,多次召集设计监理和施工单位人员察看现场,讨论研究检查处理方案、聘请国家电力企业华东勘测设计研究院材料研究所专家进行技术咨询,并组织有关人员考察了辽宁参窝水库大坝横缝渗漏处理方案。
二、大坝渗漏处理方案的探讨与确定
1、渗漏检查与原因分析2001年3月,根据会议讨论意见,设计布置了四个Φ75mm斜穿缝面的检查孔,其中检1在坝顶▽83m,检2在墩尾?62m平台。五月又做了大量的补充检查及嵌缝工作,并在顶坝▽83m增布检54个检查孔。嵌缝检查。
通过大量的检查工作,初步分析判断:
①闸室砼无明显砼裂缝;
②坝体廊道内检查,固结、帷幕防渗效果较好,排水孔出水量较小,小于设计标准,坝体砼与基岩胶接是好的。通过基岩层面和裂隙向横缝渗漏的可能性不大。
③根据检测资料分析,横缝漏水的原因,极有可能是坝体横缝两道止水片局部破损,导致止水失效或两道止水片附近砼浇筑不密实而发生绕渗。
2、处理方案的提出与选择通过两个多月的检查摸索和原因分析,提出了以下五种处理方案:
①斜穿缝面钻孔化灌方案:该方案是对有外漏的部位进行凿槽贴橡皮,用环氧嵌缝阻浆;利用已有的斜穿缝面的检查孔作为灌浆孔,并在坝顶▽83M和墩尾▽62M平台增布斜穿缝面且高程不同的灌浆孔灌DH-814聚氨酯快速堵漏胶。该方案的优点是采用化学灌浆工艺,操作简便;缺点是全缝面灌注,坝体横缝可能失去伸缩作用;堵漏效果不一定可靠;还可能由于灌浆压力,导致闸墩结构的破坏。
②骑缝化学阻渗塞方案:首先在坝顶止水片下游近处钻垂直骑缝孔,利用已有的嵌缝措施阻水,降低缝面渗流速度,用速凝化灌材料注入骑缝钻孔中,形成阻渗塞止水。该方案优点是只灌钻孔,施工工艺简单;减少通过缝面流失的浆量,处理造价低;缺点是钻孔精度要求较高,一旦发生偏离,则难以保证阻水效果。
③上游横缝水下灌浆:利用水下施工技术,在上游面横缝凿槽嵌缝,粘贴一层防渗材料,并埋设灌浆管,对止水片到上游面的横缝区域灌化学材料,形成一道新的止水带,联合阻止库水进入横缝。该方案直接有效,有较强的针对性,缺点是:上游面凿槽粘贴,必须清挖直至基岩,水下施工工作量大;工艺复杂;水下作业质量难以保证;处理成本较高;且本工程上游面至止水片距离较长,灌浆工作量大。
④泥青灌注桩止水:泥青灌注止水法,简单地说就是先将沥青改性加热至200o~230oC使之成为流动状态,用一双层保温管将热沥青送至孔内,形成止水沥青柱。该方法直观、堵漏效果好。缺点:操作工艺复杂,尤其是在水温较低的动水条件下,难以保证孔内温度不低于170℃;其次是施工安全问题突出;三是随着热沥青液面上升,保温管不断上提,拆卸困难;会产生段与段之间不连续现象;四是处理造价高。
⑤放空水库,凿槽嵌缝止水法:该方法是放空水库,在横缝处清淤,对全缝凿槽、嵌缝、表面粘贴防渗材料。优点是堵漏止水可靠,缺点是减少发电经济损失大,处理造价高。
开始处理时,按第一方案,在10-11坝段横缝实施,并已钻了部分灌浆孔,同时研究第二方案。随着检查工作的深入,建设企业分析研究了国内外相关工程实例和资料,从技术、经济的角度反复比较论证,最后停止第一方案施工,改用第二方案,即骑缝化学阻渗塞方案。
采用化学阻渗塞方案,首先应确定骑缝位置及孔径。高坝洲水电站大坝每道横缝均设有两道止水片,两道止水片之间的距离为0.4m或0.6m.钻孔位置选择有两种,一是选在两道止水片之间,考虑到止水片安装出现偏差或钻孔偏斜,则会对止水片造成进一步破损,且由于止水片在垂直面呈折线布置,钻孔无法深入基岩,故被放弃;二是选在止水片下游近处,不会伤及止水片。其次是确定孔径,孔径过小,由于砼施工中横缝出现左右偏移,不能保证钻孔骑缝效果和阻渗塞的有效厚度;孔径过大,会增大造价。经分析,确定在止水片下游0.5m和2.0m处的横缝上布置φ219mm垂直骑缝钻孔.为保证钻孔高精度的孔斜率,选定湖南中南岩土工程有限企业。该队伍正是在三峡工程中负责倒垂孔施工的,具有倒垂孔施工经验。
三、堵漏材料选择与实验
处理方案确定后,堵漏材料的选用就是该方案的关键技术问题。化学阻渗塞应具备四个主要性能:一是具有膨胀性,保证阻渗塞塞紧塞牢;二是能适应伸缩缝反复开合变形,具有一定的弹性和柔韧性;三是能在水中快速凝固,不被渗流水冲蚀带走;四是固结体的抗渗性能满足设计防渗要求。根据这些要求,显然只有水溶性弹性聚氨酯材料可供选择,其他如水泥、环氧等干缩性材料均不合适。设计单位推荐采用DH-814聚氨酯快速堵漏胶基本符合设计提出的上述四种主要性能要求,且在葛洲坝工程以及本工程砼裂缝处理与堵漏施工中均采用过。
凝胶时间 几十秒~数十分钟固结全抗分流 0.3Mpa24小时不渗水
为了减少浆液流失降低造价,改进固结体质量,选取合适的凝胶时间,大家做了多次现场实验:一是确定凝胶时间,二是掺粘土粉试验,试验证明掺10~15%的粘土粉后所形成的复合材料,凝胶时间可缩短为15~20分钟,而且不沉淀,不离析,遇水后还可改善膨胀特性。通过上述试验准备,为堵漏灌浆顺利形成阻渗塞打下了良好基础。
四、钻孔灌浆工艺与施工化学阻渗塞是用普通钻孔灌浆工艺来实现的。
其施工工序:开孔→埋孔口管→钻孔→测斜→打捞孔底残留物→钻孔验收→注水试验→孔内电视→灌浆→检查→封孔等。孔斜率按要求达到孔深的1‰。11-12坝段横缝的灌1孔均钻到廊道顶部以上0.5m终孔,孔深40.5m,相应高程为42.5m,距建基面10.5m;10-11坝段横缝的灌1孔深入基岩0.7m,孔深52.7m.实际钻孔偏斜率<0.5‰,最大绝对偏差值仅2.5cm.钻孔边缘距横缝最小距离>5cm,造孔质量完全满足设计要求。钻孔验收后进行简易注水试验和孔内电视,了解漏水量大小和渗漏位置;根据渗漏量大小确定浆材的凝胶时间和备浆量。因灌浆孔是骑缝一次造孔,所以灌浆采用全孔自流式注入法,即把灌浆皮管插入孔底,以浆赶水,迂水固化;注浆时随着浆面的上升,提升皮管,始终保持皮管出口在浆面以下2~4m左右,让自由发泡区段与浆面同时上升,从而保证浆柱充填饱满密实和整体连续。为此,施工中采取了以下几条主要措施:
①灌浆前对机械设备进行检查维修保养,并用水试灌,在确无机械故障和管道畅通时,方可开灌;
②灌前作好材料凝胶时间试验工作。测定水温(一般在16oC左右)、气温(一般在30℃~35℃左右)等;检测粘土粉细度及计算配比;量具、量杯、泵称、搅拌器具等,准备齐全。
两条横缝共钻四个骑缝孔,造孔进尺186.4m.处理分两次进行,第一次是在2001年8-9月分别对两条横缝的下游侧的钻孔(2孔采用DH-814纯浆液灌注,10-11坝段2打一斜穿灌2/pp孔 ,灌浆进尺93.2m,灌入浆材7122kg.11-12坝段检1/pp/pp/pp孔改用华东勘测设计研究院生产的LW-Ⅱ型水溶性聚胺酯材料灌注,灌注工艺与原先的基本相同,灌后约10分钟,缝面基本停止漏水,取得了良好的堵漏效果。
注:实际灌浆处理时可能需要添加固化剂等助剂,性能指标略有变化。
结语
高坝洲水电站10-12坝段两条横缝漏水处理工作于2002年3月全部结束,经第一次处理渗漏量由原来的180L/min,减少到1 L/min以下。第二次处理后,已经基本不漏,防渗效果明显,选用渗缝化段阻渗塞方案是成功的。
相关产品推荐
相关推荐
隧洞施工出现断层和涌水?莫慌,处理办法在这! 一、 断层地段处理方案 隧洞穿过断层地段,施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性以及隧洞轴线和断层构造线方向的组
常用的水库边坡加固方案先容 石笼网护坡 随着小范围、高强度的暴雨发生频率高,对水库安全度汛构成了严重威胁。据预测,今年我国气象年景总体偏差,长江、松花江流域可能出现较重汛情,西南地区强降水引发的山洪
接到任务书有点懵?方案设计过程梳理!对于初入建筑行业的学生来说,未免对这个专业产生很多疑问,在学习的过程中,建筑设计的思考方法就至关重要,下面小编就简单梳理一下方案设计的思考过程。 1.当接到一个任
大坝帷幕灌浆很难懂?知道要点就很简单啦!水利工程建筑特别是水库大坝基础防渗处理,是关系到水利工程安危成败的关键问题。为了防止渗流破坏等问题,目前采用的最有效的方法之一就是坝基帷幕灌浆技术。 大
混凝土防渗墙施工遇到特殊情况怎么处理? 一、漏浆处理 一般漏浆处理:造孔过程中,如遇少量漏浆,采用加大泥浆比重,投堵漏剂等处理,如遇大量漏浆,单孔采用投粘土钻进处理,槽孔采用投锯末、膨胀粉、水泥等堵
水利工程钻孔灌注桩的施工技术一、工程概述 某农田水利工程建设项目一共需要对三处灌区进行改造,具体建设内容包括:新建4座放水闸门,新建100处集雨水窖,其中集雨水窖的容积一共达到了0.5万m³
高压喷射灌浆施工过程及防控问题! 有关高压喷射灌浆技术的优点分析 (1)为施工带来方便,该设备轻巧,反应速度快,施工简便易学,只需一个小孔便可操作,不会浪费过多的资源。所以在已有建筑物的基础上建新建
沉井基础和钻孔灌注桩基础 沉井基础沉井基础施工时在地面整体预制沉井达到强度后挖土下沉。铺垫:对沉井位置进行测量定位,平整场地并在沉井制作范围内铺30cm厚砂卵石垫层,分层洒水夯实,振压密实。采用铺承
浆砌石坝灌浆治漏加固技术 1、漏水原因 浆砌石坝蓄水后,坝下游面、坝后基础岩及坝头接合部位有湿润冒汗的地方称为渗水,这是一种较普遍的现象。若渗水发展成为管涌或股水成流则称为漏水,漏水较
给排水施工解决方案 一、 给水管道安装: A、管道安装前首先要检查管材的质量,内外光滑整洁,不得有砂眼、裂纹、毛刺现象,管材进场必须有材料出厂合格证。 B、管道安装时,首先应进行管位确定,确定干管的
圣博凯斯saintbox
企业地址:
长沙市雨花区环保中路188号
经营模式:
生产厂家
联系电话:
0731-85783205
在线咨询: