一河床径流式水电站泄水闸下消力池渗漏管涌处理工程施工技术

一河床径流式水电站泄水闸下消力池渗漏管涌处理工程施工技术

【摘要】介绍了一河床式低水头水电站闸坝下消力池渗漏管涌情况，分析了渗漏管涌原因，然后叙述了设计方案、施工组织方案优化选择，施工过程。 　　【关键词】河床式水电站；渗漏管涌；堵漏处理；效果 　　1. 渗漏管涌情况 　　此水电站为一座河床径流式电站，集发电、防洪、灌溉等于一体的综合电站。枢纽布置从左岸至右岸依次为船闸、电站厂房、泄水闸坝。泄水闸及消力底板均为钢筋混凝土结构，消力池底板布有排水孔。水库正常蓄水发电运行几年以后，发现闸孔下游消力池中出现多处较严重管涌现象，且涌水开始时水中带少量黄泥、砂，水从排水孔和伸缩缝中涌出。 　　2. 渗漏管涌原因分析 　　泄水闸坝及闸下消力池基础为石灰岩地质，存在较大裂隙及发育溶沟、溶槽、溶洞。建坝时，闸坝基础进行了帷幕灌浆，消力池基础进行了清基换填。根据原来地质情况和渗漏情况分析，产生管涌原因为：水库蓄水后，闸坝上下游水头差达8米，在库水压力作用下，闸基薄弱部位（裂隙或溶沟溶槽）出现上下游相通的渗漏通道，时间长了，渗漏通道越来越大，渗流积聚消力池砼底板下面，从消力池排水孔和伸缩缝中涌出。 　　3. 渗漏管涌危害 　　此管涌若不及时采取有效的措施进行处理，渗漏通道会继续加大，闸坝及消力池底板被空越来越严重，从而影响闸坝及消力池的正常、安全运行，也影响电站的正常发电经济运行。 　　4. 处理方案 　　4.1方案选择。 　　根据上述渗漏管涌原因分析及地质情况，采取以对闸坝基础进行帷幕灌浆，对施工钻孔附近有涌水较大的灌浆孔采用压力式双液（水泥浆液和水泥浆速凝剂）灌浆法。 　　4.2帷幕灌浆孔布置。 　　在泄水闸闸门下游闸室位布双排孔（坝轴线下游 ，与坝轴线平行）呈梅花型布置，帷幕线总长36m，由下游至上游分别为第一、第二排孔，排距为0.50m孔距1.00m。孔位孔序布置图如图1。 　　图1孔位孔序布置图 　　4.3灌浆施工流程图（图2）。 　　5. 施工组织方案比较、优化 　　（1）方案一：水库放空至天然水位，灌浆设备置于闸坝顶交通桥面上，钻孔设备置于泄水闸闸室，进行帷幕灌浆施工。此方案优点是钻孔设备立于闸室，钻孔施工方便；缺点是水库处于放水状态，电站机组停机，造成经济损失。 　　（2）方案二：水库不放水，正常蓄水发电，灌浆设备同方案一置于闸坝人行桥面上，而钻孔设备则置于从泄水闸门下游闸室搭立的钢管架桥面上（桥面与闸坝人行桥同一水平面上）。此方案优点是电站机组正常发电，保证了发电经济效益。缺点是发生搭设钢管架费用，且孔施工没有方案一方便。 　　经过对发电效益与搭钢管架费用的测算比较，发电收益远大于搭设钢管架费用，优选方案二。 　　图2灌浆施工流程图 　　6. 施工 　　6.1主要施工设备。 　　钻机1台，泥浆泵1台，空压机2台，清水泵5台，搅浆泵2台。 　　6.2钻孔、冲洗、压水试验。 　　（1）钻孔用地质钻机100型、风动潜孔钻机和金刚石钻头、硬质合金钻头，口径91mm。钻孔取芯，编号装箱，绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述。 　　（2） 冲洗采用风水联合冲洗法，冲洗水压采用80%的灌浆压力，

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