深溪沟水电站大坝横缝大漏水治理技术

柯 虎，江华贵，余 鹄，黄会宝

（国电大渡河流域水电开发有限公司库坝管理中心，四川乐山，614900）

1 工程概况

深溪沟电站为大渡河干流规划的第十八级电站，枢纽工程由泄洪闸和河床式厂房组成，正常蓄水位660.00 m，死水位655 m，装机容量660 MW。枢纽工程自左至右依次布置左岸接头坝、3孔泄洪闸、1孔排污闸、河床式厂房（4台机组）、右岸接头坝、窑洞式安装间和2条泄洪冲沙洞。坝顶高程662.50 m，厂房坝段最大坝高106.0 m，坝顶全长222.5 m。电站于2006年4月开工建设，2011年6月下闸蓄水。水库蓄水后，左岸接头坝处横缝出现大量渗漏水，施工单位多次在横缝止水后缘钻孔进行聚氨酯化学灌浆处理，但因水压力大等原因，堵漏效果不佳，给工程遗留了安全隐患。

2 横缝漏水来源及漏水点分析

工程蓄水初期，左岸接头坝段横缝出现大量渗漏水，漏水量约1 900 L/min。漏水检查时横缝下游的消力塘正补强施工，检查廊道高程低于消力塘护坦高程，但横缝漏水未见浑浊，初步排除下游来水的可能。从廊道横缝漏水处地面淤沙检查，横缝不同高程部位钻孔灌浆测试及横缝压水试验检测综合分析，渗漏点发生在两道止水连接处或止水铜片与混凝土接触脱空部位，渗漏水来源于库水。

图1 泄洪闸与左岸接头坝横缝漏水示意图Fig.1 The seepage at the joint of sluice and the left bank

3 横缝漏水治理方案

3.1 横缝漏水治理方案的选择

通过对横缝渗漏水原因进行分析，参考类似工程处理方案，提出了4种备选方案。

（1）坝顶骑缝化学灌浆形成阻渗塞：由坝顶骑缝在止水片下游造倒垂孔，孔内灌注合适的材料，形成阻渗止水塞。其优点是施工只需钻倒垂孔，工程造价低，止水效果直接，缺点是倒垂孔精度要求高，施工难于控制，一旦钻孔倾斜将钻到坝体钢筋，施工质量无法保证。

（2）坝前上游面水下灌浆：在大坝上游迎水面横缝部位进行水下骑缝开槽，嵌填塑性止水材料，表面粘贴防渗盖片，缝面到上游止水片间水下灌注水溶性聚氨酯灌浆材料，形成止水系统。其优点是灌浆区域确定，对因止水结构引起的渗漏效果显著；缺点是水下作业难度大，施工造价高。

（3）坝面加镶止水铜片及裂缝灌浆：该方案前提是需放空水库，清除坝前横缝处淤泥后再进行处理。在横缝面两侧打毛凿槽，镶嵌止水铜片，并检查坝面裂缝，逐一进行化学灌浆处理。优点是能找出横缝确切的缺陷部位，能彻底地进行渗漏处理，效果可靠；缺点是发电经济损失极大，处理代价极高。

（4）廊道钻孔贯穿后缘止水灌浆：在大坝614 m高程廊道斜钻孔穿过两道铜止水中的后缘止水铜片，对横缝进行化学灌浆处理，使浆液在两道铜止水间形成一条止水带防渗。其优点是施工简便、造价低、止水效果好；缺点是要确保钻孔穿过铜止水存在一定的风险，施工技术要求较高。

综合以上漏水治理方案，从经济和技术角度反复对比论证，采用廊道钻孔贯穿后缘止水进行化学灌浆的方案进行堵漏处理。

3.2 化学灌浆材料的选择

根据工程实际，灌浆材料需具有膨胀特性、快速固结、抗渗及能适应一定的重复开合变形能力。经对多种灌浆材料性能进行对比分析，选用杭州国电大坝安全工程公司生产的LW型水溶性聚氨酯灌浆材料。

LW水溶性聚氨酯灌浆材料是一种快速高效的防渗堵漏材料，对于各类工程中出现的大流量涌水、漏水等有独特的止水效果，已在大量工程中得到广泛应用。该成果曾荣获国家科技进步奖，具有良好的亲水性，遇水能均匀地分散乳化，进而凝胶固化。水既是稀释剂，又是固化剂，不会产生未固化浆液的流失现象。LW的固结体为具有水膨胀性的弹性体，适应变形能力强，并可遇水膨胀，具有弹性止水和以水止水的双重功能，对水质适应性强，在海水、中性、酸性、碱性水中均能固化。固结体水浸泡液无毒，因此施工污染少，对环保有利。

3.3 主要施工工艺及要点

（1）灌浆孔设置：根据渗漏水点高程预判，在廊道上游侧墙615.05m高程设置骑缝灌浆孔，孔径ϕ75mm，孔深至二道铜片止水之间；在614.7 m高程处设置表层骑缝灌浆孔，孔径ϕ110 mm，孔深110 cm。根据现场施工条件，左岸接头坝分缝延伸到659.9 m高程，在614.1 m、614.85 m和618.7 m等高程布置灌浆监测孔，灌浆时既排水排气又方便观察浆液走向。

（2）埋设灌浆管：孔口埋设灌浆管并安装控制阀门，其中进浆管设于孔口附近，出浆管口接近孔底，封闭漏水横缝缝面。另在交通廊道上游侧墙中部、廊道底板中部、廊道顶拱中部、上游侧墙与地面交接处、下游侧墙与地面交接处骑横缝钻孔埋设测压管，设置压力表观测渗漏水压力。

（3）止浆孔灌浆：采用小压力灌填LW水溶性聚氨酯，局部封堵横缝漏水点外渗流通道。

表1 LW水溶性聚氨酯灌浆材料主要特性Table 1 Main properties of the LW water-soluble polyurethane

（4）化学灌浆：利用大流量灌浆泵采取纯压式灌浆。灌浆材料为LW水溶性聚氨酯灌浆材料，灌浆压力控制在0.6 MPa。开灌后尽快将灌浆压力升至预设压力，连续灌注，直至灌浆结束。灌浆同时专人负责观察横缝上下游位置情况。

（5）灌浆结束：在预设灌浆压力下，当注入率不大于0.2 L/min时，继续灌注15 min，结束该孔灌浆。浆液固化后，清除孔口灌浆管，修复廊道混凝土表面，进行封孔。

3.4 漏水治理难点分析

3.4.1 具体渗漏点难查找

为准确找到渗水点，并确保能达到灌浆处理要求，施工前对横缝进行了三次止水设置：第一次对横缝615.5 m和614 m高程底板中部止浆孔进行灌浆，待浆液凝固后开始在614.7 m和615.05 m高程灌浆孔做压水试验，横缝多处漏水，但下游侧未发生漏水，说明614 m高程底板中部的止浆孔达到预期止浆效果；第二次，在横缝627 m高程止浆孔灌浆，灌浆过程中630 m高程位置有跑浆流出，停止灌浆，待浆液凝固后在614.7 m和615.05 m高程灌浆孔做压水试验，641.5 m高程以上存在多处漏水。结合前两次压水试验，初步判断在641.5 m高程以上存在漏水点，进行表层止水后，进行第三次压水试验，表层未发生漏水，符合灌浆要求。

3.4.2 横缝漏水量大难处理

工程蓄水初期，深溪沟左岸接头坝段横缝即出现，大量渗漏水，漏水量约1 900 L/min。蓄水初期，多家施工单位尝试在横缝止水后缘钻孔进行聚氨酯化学灌浆处理，但因漏水量及水压力均较大而导致堵漏失败，未能彻底解决此工程遗留隐患。

图2 左岸接头坝横缝结构及渗漏水治理方法Fig.2 Structure of the transverse joint at the left bank and seep⁃age treatment method

3.4.3 施工场地狭小难作业

横缝漏水点位于泄洪闸楼梯间与交通廊道交接处614 m高程内，廊道尺寸2.25 m×3.0 m（宽×高），且楼梯踏步延伸占据近1 m的廊道宽度，因此施工场地非常狭小，施工机具难以布置。

3.4.4 钻穿铜止水安全风险高

钻穿铜片止水灌浆进行渗漏水处理的工程事例及经验极少，此工程本身渗水量及水压力都很大，钻穿铜片止水如堵漏不及时或不彻底，则存在进一步破坏止水结构、加大渗漏量的高风险。经现场察看工程实际漏水情况，联系前期多家施工单位进行过的表层灌浆堵漏方法，结合设计图纸资料分析，最后确定本工程在交通廊道上游侧墙615.05 m高程设置骑缝灌浆孔，孔径ϕ75 mm，打穿第二道铜片止水，孔深直至两道铜片止水之间，在614.7m高程处设置表层骑缝灌浆孔，孔径ϕ110 mm，孔深直至第二道铜片止水前。

表1 压水试验情况表Table 1 Result of the water pressure test

4 漏水治理效果及结论

（1）灌浆结束后，对左岸泄洪闸及接头坝段进行了全面的检查，无渗漏水，对局部表面裂缝潮湿、滴渗部位进行补灌处理。灌浆后无水珠挂滴现象。

图3 左岸接头坝横缝漏水处理示意图Fig.3 Treatment of seepage at the transverse joint at the left bank

图4 左岸接头坝横缝漏水处理局部放大图Fig.4 Partial enlargement of the seepage treatment at the transverse joint at the left bank

（2）灌浆结束后经历一个汛期的考验，对原漏水部位重新进行全面检查，未发现渗漏水现象，堵漏效果是明显的。

（3）针对混凝土结构缝止水设防传统方法（设置两道止水，中间再增设沥青井）经常发生横缝渗漏水处理难度大和费用高等问题，改为在两道止水间灌注聚氨酯材料封闭两道止水间渗流通道，消除了横缝渗漏水隐患，表明采取的方法是合适的。

（4）该渗漏水的成功治理，提高了工程安全运行水平，横缝漏水治理的方法是合理可行的，积累了一定的工程经验，值得总结和推广。

（5）今后加强其耐久性检查，发现渗漏再次处理。

[1]刘黎昕.探讨大坝横缝渗漏处理施工技术[J].东方企业文化，2011（12）：200；165.

[2]陆志华.大朝山水电站9-10号坝段横缝漏水化学灌浆处理[J].大坝与安全,2012（1）：68-71.

[3]黄会宝,沈定斌,罗正英,江华贵.铜街子水电站大坝廊道结构缝漏水分析与治理[J].大坝与安全,2012（4）：50-54.