反压灌浆法在曲河水库中的应用

杨 超，杨鸿刚，赵玉新

(1.哈尔滨水文局，哈尔滨150001;2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

1 反压灌浆法的具体做法及注意事项

1.1 具体做法

在涵洞内沿洞壁或在漏水点布孔，在灌浆压力作用下，浆液沿漏水通道项水流方向而上，至需要充填的地方，来封堵漏水通道。此法适用于断面较大的涵洞(人能进入操作)渗漏处理，在洞内钻孔，进行反压灌浆，与坝面钻孔灌注比较可节省钻灌进尺。不需钻孔机械设备，方法简单、可靠、经济。

关于反压灌浆的具体做法，湖南、黑龙江等省的经验是:在裂缝和漏水点处，用风钻或用钢钎人工凿孔，孔深以不凿穿洞壁或涵衣为限，并在孔内埋设灌浆管，然后进行灌注水泥浆。在不降低水位情况下灌浆堵漏时，不宜先灌漏水量大的孔。如湖南马王冲水库底涵反压灌浆时曾遇到两股大的渗水，都埋进了两英寸口径的钢管导出。先灌上游漏水孔后，这两股水也堵住不漏了。

四川、河北、江苏等地还有的在洞内灌浆时，不在漏水点凿孔灌注，而是沿洞壁钻孔，灌浆孔由疏到密，布设在洞两侧，每侧两排，上下错开呈梅花形，孔深以凿穿洞壁为限，钻孔仍用风钻或钢钎等简易工具。洞的基础部分钻孔则可适当加深。灌浆压力采用0.1～0.2 MPa进行充填灌注。如断裂漏水的涵洞还需在断裂处重新凿成“V”形槽，宽3 cm，深2 cm，清洗干净，烘干后用高标号水泥砂浆封堵。对无断裂只漏水的涵洞，仅反压灌浆处理即行。

1.2 反压灌浆法需注意的事项

1)灌浆孔口止漏要严密。

2)适当控制灌浆压力，以稍高于该水头产生的压力值作为孔口控制压力。

3)注意灌浆过程中进浆量大小变化情况，以便适时调整灰浆配合比，一般地只要能灌注，要求浆液愈浓，稠度愈大愈好，以利迅速凝结堵漏，加快堵漏速度。

湖南、江苏等省在高水位下采用反压灌浆技术处理坝下涵洞漏水，取得了好的效果，湖南连源地区曾利用反压灌浆技术处理了浆砌石坝下涵洞40余座，效果均较好。

2 该施工方法在曲河水库中的应用

2.1 水库工程概况

曲河水库设计施工开始于1966年。曲河水库位于鸡东县向阳镇西南11 km穆棱河右岸的二级支流水曲柳河上，鸡密公路南侧，坝址以上流域面积为32 km2。是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼的综合利用的小(1)型水库。

水曲柳河全长12 km，水库坝址以上属于山区，森林茂盛;坝址以下属于丘陵、平原，天然植被良好，水土流失较少，大部分土地已经开垦为耕地。

曲河水库总库容为553.2×104m3，按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2000)规定，确定工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级，水库最大坝高超过15 m，按山丘区工程标准，考虑库容相对不大，其防洪标准取下限为30 a一遇洪水设计，300 a一遇洪水校核。

根据国家地震局《中国地震加速度区划图(GB18306－－2001)》查得曲河水库地区地震动峰值加速度0.05 g，相当于地震基本烈度为Ⅵ度。采用基本烈度作为设计烈度，根据《水工建筑物抗震设计规范》(SL203－97)中规定，设计烈度为Ⅵ度时，可不进行抗震计算。

2.2 工程总布置

水库枢纽工程包括土坝、溢洪道、输水洞。

土坝从右坝端起，0+000～0+160为黏土心墙坝，0+ 160～0+616为均质黏土坝。坝顶宽4 m，坝长616 m。

溢洪道为开山而成，为河岸开敞式溢洪道，堰型采用平底宽顶堰。

输水洞在大坝右侧，由取水塔、涵洞、消力池组成，进口底高程183.00 m。涵洞为浆砌石盖板方涵，洞长51 m，断面为1.0 m×2.0 m。取水塔长4 m，上设启闭闸门的启闭室，取水塔顶部与坝顶同高，并以交通桥连接。

输水洞的洞身漏水据业主提供为在黏土心墙前的左侧洞壁。

曲河水库中的具体做法:在裂缝和漏水点处，用风钻或用钢钎人工凿孔，孔深以凿穿洞壁为限，并在孔内埋设灌浆管，然后进行灌注水泥浆。灌浆孔由疏到密，上下错开呈梅花形，先灌漏水量小的孔，灌浆压力采用0.1～0.2 MPa进行充填灌注。最后裂缝漏水的裂缝处重新凿成“V”形槽，宽3 cm，深2 cm，清洗干净，烘干后用高标号水泥砂浆封堵。

经施工单位及业主的反馈，该方法取得了很好的成功。

3 坝下涵洞(管)断裂与漏水的原因

从各地水库运行实践中，坝下涵洞(管)常常发生断裂和漏水等病害现象。断裂和漏水的原因不尽相同，但是涵洞断裂往往会导致漏水。以下分别介绍涵洞(管)断裂和漏水的原因。

3.1 坝下涵洞(管)断裂的原因

1)基础处理不当。由于涵洞(管)基础性质不同，一部分管段铺设在岩基上，而另一部分设在土基上，由于涵洞(管)基础未经加固处理或处理不当;、因沉陷不均引起洞(管)身断裂。还有不少涵洞(管)铺设在未经处理的软弱基础上，即便是比较均匀的软土地基，但往往由于涵洞上部坝体填筑高度不同，荷载相差很大，而产生不均匀沉陷，使洞身产生裂缝，甚至断裂，贯穿洞壁，酿成漏水。

2)无压涵洞有压运行。这是涵洞运行多年以后，产生断裂的主要原因。好些小型水库等管理运用不当，由于溢洪道洪水标准偏低，在汛期多用涵洞排洪加大泄量，往往使洞内充满水，将无压设计的涵洞变为有压运行，而使涵洞断裂。

3)由于施工时洞壁外填土质量差，夯压不及，或未用墙锤拍实，使得洞外壁填土和洞壁结合不严密，特别是通过斜墙心墙土料防渗体的地段，是纵向渗漏的易发部位。蓄水后，水流易于沿洞(管)外壁由上游往下游接触渗漏，逐步形成漏水通道。设置截水环太少或未设置截水环。由于渗径短，使洞(管)壁外与土体间容易产生接触渗漏。穿过涵洞(管)壁的横向漏水有时纵向漏水也可穿过洞壁接头或其他漏水点进入洞内，造成横向漏水，其原因是:施工质量差。浆砌石涵洞。石质差而又未在洞外壁作“涵衣”或使用石灰等低标号砂浆砌筑，并且砌缝砂浆不饱满，施工留有孔隙，盖板与侧墙搭接不好，均可造成穿过洞壁的横向漏水。纵向漏水和渗水均可沿灰缝等薄弱处进入涵洞，使洞内壁涸湿或渗水。严重的成股状集中渗流，有时成射流，导致流土，坝面出现塌坑。

4)不少小型水库大坝加高扩建时，涵洞(管)延长，新老洞(管)断面不一致，坝体内接头处很难处理好，常常成为严重渗漏，而使土坝溃决的重要原因。

如有的水库原坝下涵管为圆形，大坝加高培厚时延长涵洞断面又为矩形或方形，因此，接头处很难处理好，这类水库的涵洞大都产生严重漏水，甚至坝面塌坑。

［1］ 曹欣春.水库大坝安全事故防范与除险加固技术标准手册［S］.2003.

［2］ 鸡东县曲河水库除险加固初步设计报告［R］.2008.