1、1浅谈水工隧洞混凝土防渗漏措施摘要：混凝土缺陷是水工建筑物经常发生的事，灌浆技术是水利工程中基础处理的重要方法和手段，在大坝坝基防渗、岸坡处理及输水洞围岩处理中得到了广泛应用，特别是隧洞岩石比较破碎，岩石存在较大裂隙、漏水通道，造成灌浆吸浆量较大或有承压水，灌浆不能屏浆，使灌浆效果达不到设计要求。实际中应根据具体情况采取不同的措施，以达到预期效果，满足建筑物的安全稳定与防渗要求。 关键词：水工隧洞 混凝土 渗漏 处理措施 中图分类号：TV672+.1 文献标识码：A 文章编号： 引言： 水工隧洞在砼衬砌完成后,地下周围裂隙水被封闭于砼衬砌外,使其形成较高的水头压力,常常会在衬砌砼的薄弱部位渗出
2、而影响构筑物的安全使用。如何进行防渗处理也是水工隧洞施工中经常遇到的问题。 1 工程概况 闹德海水库是一座防洪滞沙、农田灌溉、城市供水等综合利用的大（）型水库，是辽河一级支流柳河上唯一已建的大型控制性工程。始建于 1942 年,历经了三次加固与改建，依据水利部大坝安全管理中心坝函2005989 号文，对闹德海水库进行第四次加固。本次加固内容为上游增设检修门槽、坝下消能工、左右岸帷幕灌浆及输水洞回填与固结灌浆等项目。由于辽西地区连续干旱少雨，1994 年 10 月，开始向阜新市提供2工业和生活供水。为保证阜新市供水，经过对水库多年泥沙资料的研究与探讨，水库从 2001 年起全年蓄水，水库在较高水
3、位运行时间大大加长。输水洞位于大坝右岸上游 80 米处，内径为 3 米砼衬砌隧洞，砼衬砌厚度0.3m ,长 407 米，洞内水放空后，在桩号 0+550+80 处洞底板有涌水，呈上升泉状，水中夹砂，其它部位有不同程度的渗漏点等。 2 坝址区地质条件 闹德海水库坝址区地貌属波状起伏的剥蚀低丘，地表风积物较厚，植被不发育，以黄土状粉砂、粉土为主，一般厚约 1020m，地面高程约194200m。左岸基岩面高程为 182.21188.33m，右岸基岩面高程为188.14192.94m。基岩面最低高出库水位 5m 左右，在库水位附近的岩体一般为强弱风化，透水性较强，节理较发育。左岸分布的 F6、F7 断
4、层于岸坡上有渗流点出露，节理较发育；走向 NE3550的一组节理，微张，无充填或钙质、铁质充填。坝端基岩岩性主要为灰色红褐色凝灰质安山岩，岩芯取获率低，破碎，多呈碎块状，仅局部呈短柱状，岩石脆，吸水性较强，易软化，节理较发育。坝端基岩以弱透水为主，局部为中等透水，左岸最大透水率 10.5Lu，右岸最大透水率 11.3Lu。坝址区地下水类型主要为基岩裂隙水和第四系孔隙潜水；基岩裂隙水含水层广泛分布于两岸安山岩或集块岩中。而孔隙潜水含水层主要分布于河谷砂卵砾石中及两岸第四系松散堆积层中。 3 渗漏的现状 输水洞洞壁有裂缝渗水，表现为局部潮湿或间断性滴水；砼衬砌伸缩缝处渗漏滴水及在桩号 0+550+
5、80 处洞底板有涌水，呈上升泉状，量3较大，且水中夹有细砂。 3.1 水工隧洞工程特性 某永久性水工隧洞采用城门洞形和矩形砼衬砌，全长 1917 米。标准段过水断面为 67m，衬砌厚度为 0.81.26m。双层配筋、衬砌单元分块长度为 12m。衬砌砼标号 R28、300、D150、 S8。该处地质状况为：以浅灰色中粗粒闪长斜云花岗岩为主，整体呈块状结构，属类围岩。沿洞向陡倾裂隙较为发育，裂隙面平直稍粗，闭合裂隙居多。充填物主要为绿帘石、风化碎屑等。小断裂较多，NW 倾向陡倾节理与 NE 倾向缓倾节理发育。绝大多数为微风化岩体，该洞段地下水较为富集，雨季洞壁局部明显可见无压渗水。 该隧洞的进口段
6、长为 144 米(计 12 个标准单元块)，衬砌形成为矩形，四个角上有半径为 50 厘米的 1/4 圆弧。砼衬砌分底板和边顶拱两次施工，先浇底板，后浇边顶。底板施工时，由于设计限制分缝位置必须在底板以上 90 厘米，因此在底板施工时就必须设置一部分 “吊脚模板”进行部分边墙的施工。详细分缝位置见图 1。由于通道条件的限制，边顶拱砼施工只有在底板全部完成以后才能进行，第一块边顶拱砼浇筑完后，紧接着开始第二、三块的施工，在第一块边顶拱砼完成后的第 22 天，边墙与底板接触位施工缝面出现潮湿印迹。当第 2 到第 12 块边顶拱砼在衬砌完成后的第 18 天22 天之间都分别出现了同样的情况。最后整个进
7、口共 12个单元块都相继产生了施工缝渗水，缝宽一般在 0.10.33mm 之间。可见砼衬砌与围岩间形成的外水压力时间在 1822 天，而此时的砼强度未4能达到理想值，外水压力的存在对浇筑的砼不利。 4 处理措施 施工缝面作为新、老砼的结合部因其所处位置较低,而在缝面的处理上及时采取了冲毛或凿毛工艺,但由于现场条件的限制还存在一定的问题,比如边、顶拱砼开仓前冲仓后会有少量的积水和一些细小的渣子难以彻底清除,再加上砼入仓前的砂浆摊铺往往也难以全部覆盖老砼面、结合面振捣不密实等等因素的存在,使该部位成为一个较为薄弱的地方。况且边、顶拱砼浇完以后其强度增长还需要一定的时间,在此时间内,外水压力迅速增加
8、必然从该处渗出。针对这一问题,采用“先引导” 、 “后排水”的方法,取得了一定的效果。先引导的目的是在未进行二次砼浇筑时,预先设置导水孔,创造导排外水减压的条件。后排水是在二次浇筑砼后,使无规的渗漏水通过引导水管变为有规的卸压排水导流,使二次浇筑有足够的强度增长时间,确保砼的质量,最后通过注浆封闭导水孔达到止渗的目的,其具体作法如下。 4.1 底板浇筑时,对于边、顶拱岩壁有渗水的洞段,在底板砼施工时,在施工缝面上预留一个纵向槽,预留槽的位置设在外层钢筋与岩壁之间,并且留出 6cm 的钢筋保护层。如果边墙没有足够的超挖空间,则凿除部分岩石,以保证该槽的形成。在纵向槽的底部与模板之间埋设一根 PV
9、C 管作为导排水管。在进行边顶拱浇筑时,纵向槽内填充碎石,表面用镀锌铁皮封盖。边顶拱浇筑完毕,要及时通开该 PVC 管,以保证排水的畅通。 4.2 裂缝渗水的处理方法 对于缝宽2mm 的裂缝，在裂缝表面采用 PCS-3 柔性抗冲磨涂料5进行表面封堵处理。 对于缝宽 2mm4mm 的裂缝，采用凿槽，嵌填 GBW 遇水膨胀橡胶条，用柔性聚合物水泥砂浆回填。 对于缝宽4mm 的裂缝，采用开槽嵌填柔性止水密封材料，用聚合物水泥砂浆表面覆盖，内部进行化学灌浆处理。化学灌浆作为混凝土内部的第一道防水，可沿裂缝开凿深约 4cm的 U 形槽，槽内嵌填柔性防水密封材料，灌浆孔一般采用斜孔布置。嵌填材料采用 GB
10、 柔性止水密封条作为第二道防水，为保护嵌缝材料，在距槽口表面约 3cm 的槽内用聚合物水泥砂浆覆盖。最后在表面涂刷 1cm 厚的 PCS 柔性防水涂料作为第三道防水。 4.3 伸缩缝渗水的处理方法 伸缩缝渗水处理方法是沿缝凿宽 30cm，深 15cm 的矩形槽，将凿开并清洗干净的砼表面涂刷聚合物粘接剂，用聚合物水泥砂浆抹平槽底面，如果渗水，先用堵漏粉进行堵漏，如果有局部射水点，需要打排水孔，并安装临时排水管。安装三元乙丙板复合 GB 的止水带，并用不锈钢压板条及膨胀螺栓固定止水带，涂砂浆界面剂，回填配好的聚合物水泥砂浆，将聚合物水泥砂浆沿中部切缝，以适应结构缝的自由变形，表面抹平，表面涂刷加强
11、型 PCS 柔性防水涂料。 5 结束语： 引红济石调水工程引水隧洞和斜井交叉段工程地质与水文地质条件复杂，且处在透水岩层中，且交叉段洞室断面较大，两洞室交角小，是隧道开挖施工中的难点。引水隧洞交叉段开挖支护施工的顺利完成，为隧洞提前进洞与早日贯通提供了条件，确保了工程进度，施工方案经济6合理，效果显著。总之，灌浆与缺陷处理应参考同类工程的实践和灌浆试验成果进行。结合工程的具体情况，采取一种或多种措施进行处理，才能达到预期的效果。 参考文献： 1王仲何.不良地质地层中隧洞施工方法Z. 2辽宁省水利水电勘测设计研究院闹德海水库除险加固工程技术要求. 3乌效鸣，胡郁乐，李粮纲.导向钻进与非开挖辅管技术M.中国地质大学出版社，2004-10-01.
