闹德海水库除险加固工程绕坝渗漏处理效果分析及完善措施

王 鑫

(辽宁省闹德海水库管理局，辽宁 阜新 123000)



闹德海水库除险加固工程绕坝渗漏处理效果分析及完善措施

王 鑫

(辽宁省闹德海水库管理局，辽宁 阜新 123000)

闹德海水库工程位于辽宁省阜新市彰武县满堂红乡，为防洪滞沙、城市工业与生活供水、农田灌溉等综合作用的大(2)型水库。文章介绍了水库概况，除险加固前渗漏现状，除险加固中灌浆孔的布置情况。通过灌浆前后压水试验统计和灌浆后坝下直观效果等施工数据找出原因，并说明绕坝渗漏处理的方法和达到的预期效果，论证灌浆方法的可行性，提出灌浆方式的完善措施。

闹德海水库；渗漏；灌浆；措施

1 工程概况

闹德海水库建于1938年，原设计为防洪滞沙水库，是柳河上唯一一座已建大型控制性工程。建国后经历次加固改建，1997年除险加固工程结束后，成为具有农田灌溉、城市工业与生活供水、防洪滞沙等综合作用的大(2)型水库。

闹德海水库坝体为混凝土重力坝，主要由溢流坝段、挡水坝段、排沙孔和输水洞等建筑物组成。大坝总长167m，坝顶宽度4m，最大坝高44.5m，溢流坝段设有5个排砂底孔，2个排砂中孔，输水洞距离右坝头50m，洞径3m，向阜新提供城市和生活用水。

1.1 水库大坝渗漏现状

渗漏状态左岸比右岸严重，冬季时在坝下180-400m范围内可观察到大坝的两侧山体坡脚处断续形成冰幕，高约3-5m，最长约30m，大坝的渗漏特点是露点多、渗流通道远。

根据水库历年实测数据分析可知，地下水位在两坝端各点的实际观测数据总体上呈“库水位>上游水位>坝端水位>坝端下游水位”的状态，表1为水库加固前期勘察设计期间完成的一次观测。

表2为绕坝渗流观测数据汇总，观测点时间为2001年、2003年和2006年，在表2中可以看出，在不同年的库水位下，两岸地下水位均存在一定的规律性。地下水位左坝端比右岸的低约7-8m。表3为1996-2003年绕坝渗流量实测记录。

表1 绕坝渗漏观测点记录

表2 2001年、2003年、2006年各测点观测记录汇总表

表3 近几年绕坝渗流量实测数值汇总表

从表3中的数据可以看出，近几年来水库大坝的绕坝渗漏量一直比较大，且随时间的推移渗漏越来越大，例如渗漏量2003年的是1996年的7-9倍；由此可得出结论，观测闹德海水库大坝数据、地貌都有很严重的绕坝渗漏问题的存在。

1.2 灌浆孔布置

1994年除险加固工程中对大坝的坝基和岸坡进行了灌浆处理，由于技术条件有限，当时布孔为单排，防渗效果较差。经勘察专家论证，现在水库坝基岩体完整性较差，水库内库水沿裂隙通道渗漏，且渗漏量与日俱增，已对大坝的安全与稳定形成威胁。因此，建议对可能的渗漏部位进行帷幕灌浆，灌浆孔布置成双排孔。

闹德海水库除险加固工程绕坝渗漏处理设计采用双排帷幕灌浆，其中左岸帷幕线长度80m孔数85个(含后增加的4个)，右岸长60m孔数61个。灌浆孔采用不等深双排布设，其中下游排孔灌到150m高程线，排距0.7m，孔距2m；上游排孔灌至165.75m高程线。

按照业主要求和工期的安排，基础处理公司先后两次进场进行了施工，完成了全部设计施工任务。第一次进场施工完成了全部左岸85孔的施工任务，完成了右岸41个孔的施工任务，仅右岸剩余了20个孔的工程量，位于帷幕线的右端部位，原因是因为当时右岸的输水洞正在过水且也未曾作过灌浆处理，可能不利于防渗帷幕灌浆的效果，遂与业主商定待输水洞停水灌浆处理后再行施工这剩余的20个孔不迟，且可望收到良好效果。

2 灌浆效果分析

2.1 灌浆前后压水试验统计分析

灌浆完成后对灌浆情况和压水试验情况，按单元、按排序、按孔序进行分类统计，灌前各段的压水试验情况如下：

右岸下游排(先施工排)：

一序孔分段压水试验平均透水率为7.26-10.19Lu；

二序孔分段压水试验平均透水率为5.01-8.19Lu；

三序孔分段压水试验平均透水率为6.26-9.73Lu。

其中大于10Lu的段数为62段，占总段数244段的25.4%。

右岸上游排(后施工排)：

一序孔分段压水试验平均透水率为3.62-20.38Lu；

二序孔分段压水试验平均透水率为5.86-7.69Lu；

三序孔分段压水试验平均透水率为5.36-5.69Lu；

其中大于10Lu的段数为30段，占总段数166段的18.1%。

左岸下游排(先施工排)：

一序孔分段压水试验平均透水率为5.15-8.84Lu；

二序孔分段压水试验平均透水率为6.17-13.16Lu；

三序孔分段压水试验平均透水率为6.71-15.94Lu。

其中大于10Lu的段数为75段，占总段数362的27%。

左岸上游排(后施工排)：

一序孔分段压水试验平均透水率为3.62-20.38Lu；

二序孔分段压水试验平均透水率为2.83-4.34Lu；

三序孔分段压水试验平均透水率为3.04-3.89Lu。

其中大于10Lu的段数为5段，占总段数224的2.2%。

灌浆后进行检查孔压水试验，检查孔压水试验透水率总计84段，均小于5Lu；其中小于3Lu的82段，占97.6%。说明岩层的透水性降低到5Lu以下，灌浆效果达到设计防渗标准。

2.2 灌入量分析

灌浆总孔数146个，灌浆段总进尺4164.68m，总计灌入水泥512.09吨，平均单位注入量为123kg/m。按单元分序统计结果如下：

右岸下游排(先施工排)：

一序孔平均注入量在164.6 - 174.1kg/m范围；总平均为211.5kg/m；

二序孔平均注入量在 76.4 - 282.3kg/m范围；总平均为166.8kg/m；

三序孔平均注入量在 52.9 - 244.2kg/m范围；总平均为125.4kg/m。

右岸上游排(后施工排)：

一序孔平均注入量在83-308kg/m范围；总平均为163.3kg/m；

二序孔平均注入量在55.7 -311.3kg/m范围；总平均为122.8kg/m；

三序孔平均注入量在 52.9-244.1kg/m范围；总平均为61.2kg/m。

左岸下游排(先施工排)：

一序孔平均注入量在 129.1-264.2kg/m范围；总平均为161kg/m；

二序孔平均注入量在 169.7-279.9kg/m范围；总平均为 198.3kg/m；

三序孔平均注入量在 81.3 -157.4kg/m范围；总平均为 105.1kg/m。

左岸上游排(后施工排)：

一序孔平均注入量在62.7-124.4kg/m范围；总平均为66kg/m；

二序孔平均注入量在 50.2-67kg/m范围；总平均为54.5kg/m；

三序孔平均注入量在43.2 -115.8kg/m范围；总平均为47.9kg/m。

从排序、孔序统计，平均注入量得到有效的递减，幅度较大。地层吃浆量由大到小依次递减，说明灌浆取得良好的效果。

2.2 灌浆后坝下直观效果分析

在灌浆处理前，坝下游两岸山体在高程165m以下可见有地下水沿着节理或断层渗出现象，个别部位较集中涌水，呈泉状水流，每到冬季结冰，形成很壮观的“冰瀑布”现象。在灌浆后观察，上述现象有所减弱，但是未能得到很明显的消除。我们分析了原因，并分析其对工程的不利影响程度和直观上可允许的渗漏程度，然后采取相应的处理措施，以期达到工程安全、可靠和直观良好的双重效果。

3 完善措施

3.1 设置观测孔

为查明渗水来源途径及其与库水的关系，确定渗漏的大小和范围，建议分别在坝体距左右岸帷幕灌浆边界20m左右未灌浆段布置1个观测孔；同时在坝下游左右岸布置物探测试剖面，必要时在布置2个观测孔。

3.2 数据论证

根据探测结果论证其对工程-大坝的稳定影响程度及其水库效益的影响大小；同时论证其对直观或视觉效果的影响大小(这一点十分必要)。

3.3 确定处理后预想达到的目标、范围以及相应的处理措施方案

由于目前绕坝渗漏现象仍很严重，所以灌浆孔布置成双排孔，排距1.7m，孔距2m，其中，下游排孔钻灌至设计深度，上游排孔深为设计深度的1/2。施工时，根据具体情况再进行调整。

4 结 语

综上所述，造成闹德海大坝出现绕坝渗漏问题的因素有很多，在对这些影响因素进行详尽分析的基础上，采取合理有效的处理手段，就可以有效的减少绕坝渗漏问题出现的次数，从而使得大坝整体稳定性得到保障。

[1]马振宇，贾丽炯.水利工程施工[M].北京:北京理工大学出版社,2014.

[2]张景秀.坝基防渗与灌浆技术(第2版)[M].北京：水利水电出版社,2002.

1007-7596(2017)02-0075-03

2017-02-10

王鑫(1983-)，女，辽宁铁岭人，工程师。

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