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黃龍灘水電站3號引水洞孔洞滲漏處理

文檔作者：王正龍文檔來源：中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年11月19日
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2015 年第10 期
2015 Number 10
水電與新能源
HYDROPOWER AND NEW ENERGY
總第136 期
Total No.136
DOI： 10.13622 /j.cnki.cn42 -1800/tv.1671 -3354.2015.10.012
收稿日期：2015 -08 -31 作者簡介：王正龍，男，高級工程師，從事水電工程設計與建設工作。
黃龍灘水電站3 號引水洞孔洞滲漏處理
王正龍
（中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司，湖南長沙 410014）
摘要：在對孔洞滲漏規(guī)模、滲漏特性進行勘查基礎上，采用水泥灌漿和化學灌漿相結合的處理方案，設計了灌漿孔形式、
數量和孔徑；明確了灌漿材料及配比、灌漿壓力等參數；闡述了化學灌漿施工過程中消防和職業(yè)健康的安全措施。通過
檢驗孔、運行實測表明達到了預期效果，也保證了處理過程中消防和職業(yè)健康的安全。
關鍵詞：孔洞特性；灌漿方案；灌漿孔；施工參數；安全措施
中圖分類號：U449.7 文獻標志碼：B 文章編號：1671 -3354（2015）10 -0042 -04
Leakage Treatment of the No.3 Diversion Tunnel
in Huanglongtan Hydropower Station
WANG Zhenglong
（Powerchina Zhongnan Engineering Co .， Ltd.， Changsha 410014， China）
Abstract： The leakage treatment measures for the No.3 diversion tunnel in Huanglongtan Hydropower Station are intro -
duced.Based on the investigation of leakage scale and characteristics ， a treatment scheme is adopted in which the cement
and chemical grouting are combined .Then， construction parameters such as the type ， number and size of the grouting
holes， grouting material and its mixing ratio， and the grouting pressure are determined.Safety measures for the fire
control and occupational health during the chemical grouting process are also introduced .Experimental boleholes and the
practical operation show that the leakage treatment is satisfactory .
Key words： characteristics； grouting scheme； grouting hole； construction parameter； safety measure
黃龍灘水電站位于湖北省十堰市黃龍鎮(zhèn)，是一座
以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、航運等綜合利用效益的
水利樞紐工程。電站正常蓄水位247.00 m，總庫容
11.625 億m3 ， 壩頂高程252.00 m， 最大壩高
107.00 m。
電站3 號機組引水系統(tǒng)由進水口調壓井、檢修閘
門、工作閘門、混凝土襯砌段、鋼管段組成。2013 年3
月18 日，水工分場組織技術人員對機組引水系統(tǒng)的工
作閘門、進水口調壓井、混凝土襯砌段進行檢查，發(fā)現
混凝土襯砌段有16 個混凝土環(huán)拱接縫（伸縮縫）存在
漏水、填充物脫落，存在混凝土淘蝕孔洞噴水等情況，
其中混凝土頂部滲漏孔5 處，底部滲漏孔1 處；混凝土
明顯剝落、滲漏部位5 處。此外，調查報告表明，對寬
度為0.1 mm 以上裂縫進行了調查建檔，發(fā)現裂縫有
22 條，總長約120 m?？锥礉B漏為該引水洞最主要的
滲漏形式之一，漏水量大，特征明顯，必須及時處理，消
除安全隱患；且處理方法典型、有代表性。因此，本文
對3 號引水洞孔洞的滲漏處理情況進行介紹。
1 引水洞孔洞滲漏特性
施工前進行了詳細的現場勘查，按照設計圖紙和
現場編碼標識，圈定孔洞范圍和查明特性，共查對孔洞
6 個：其編號為K1、K2、K3、K4、K5、K6，測定了孔洞位
置，量測了孔洞范圍，查明了漏水量等特性，具體情況
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王正龍：黃龍灘水電站3 號引水洞孔洞滲漏處理2015 年10 月
見表1。
表1 孔洞位置特性一覽表
編號 K1 K2 K3 K4 K5 K6 位置
距工作閘門
24 m 處
距工作閘門
189.8 m 處 距工作閘門
198.3 m 處
距工作閘門
246 m 處
距工作閘門
252.8 m 處
距工作閘門
265.9 m 處
特性
孔經約2 cm 呈
水柱狀滲漏
孔經約 1.5 cm，
集中滲漏， 呈噴
射狀
孔徑約5 cm 呈
線狀連續(xù)
孔徑約5 cm，呈
線狀滴落
孔徑約5 cm，成
水柱狀滲漏， 漏
水量大
孔徑約1 cm，呈
線狀滴落
2 引水洞孔洞堵漏施工
2.1 施工工藝流程
孔洞滲漏處理總體上采用“水泥灌漿+聚氨酯化
學灌漿”。
孔洞滲漏處理施工工藝流程見圖1。
圖1 孔洞滲漏處理施工工藝流程示意圖
2.2 灌漿孔的布置
根據規(guī)范在孔洞處鉆一個直徑為25 mm， 深
1.5 m 的化學灌漿孔；在孔洞處周圍0.5m 處布置水泥
漿灌漿孔，每處周圍布置5 孔，孔徑56 mm，深度
6.0 m，詳見圖2。
圖2 鉆孔布置示意圖
2.3 孔洞透水性的確定
通過水泥灌漿孔的透水率查明孔洞的透水性[1] 。
在滲漏孔洞的周邊0.5 m 處5 個水泥灌漿孔做壓水試
驗，用來查明孔洞的透水性。由于5 個水泥灌漿孔距
孔洞只有0.5 m，因此能反映孔洞的透水性。化學灌
漿孔不做壓水試驗。
壓水試驗[2] 。
1）對于涌水孔測定涌水壓力，以便作沖洗壓力與
灌漿壓力修正。
2）壓水試驗的壓力為當初步設計灌漿壓力小于
1 MPa 采用0.3 MPa，初步設計灌漿壓力大于或等于
1 MPa 則采用1 MPa。
3）壓水試驗成果以透水率q 表示。其計算公式
見式1。
q = Q
P· L （1）
式中：q 為試段透水率，Lu；Q 為壓入流量，L/min；P 為
作用在試段內的全壓力，MPa；L 為試段長度，m。
水泥灌漿孔在灌漿前做一次綜合壓水試驗，其成
果見圖3。
2.4 灌漿壓力、水灰比，化學灌漿材料配比的確定
根據透水率確定灌漿壓力、水灰比，根據配比試驗
確定化學灌漿材料配比。
1）水泥灌漿孔的灌漿壓力選擇。灌漿采用單孔
灌漿的方法，灌漿可全孔一次灌漿，在注入量較小孔
段，同一孔洞附近的灌漿孔可并聯灌漿，并聯灌漿的孔
數不宜多于3 個，孔位宜保持對稱。
根據透水率確定灌漿壓力，仍按初步設計0.3 ～
1.0 MPa，開灌壓力一般為0.3 MPa，灌漿壓力盡快達
到設計壓力，但對注入率較大的孔段，采用分級升壓方
式逐級升壓至設計壓力。具體操作時，以壓水試驗壓
力為基礎，按每0.05 MPa 為一級，逐級升壓至設計壓
力。分級升壓時，每級壓力的純灌時間不少于15 min。
在設計灌漿壓力下灌漿孔停止吸漿后，延續(xù)灌注
10 min，即可結束灌漿作業(yè)。
2）水泥灌漿孔的灌漿水灰比選擇。對于灌漿量
大的孔可以采用雙液（水泥+水玻璃）進行灌漿。普
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水電與新能源2015 年第10 期
圖3 孔洞周邊水泥灌漿孔透水率示意圖
通純水泥漿液水灰比（重量比） 采用1∶1、0.8∶1、
0.6∶1、0.5∶1 等4 個比級，開灌水灰比可采用1∶1。
根據造孔揭露的實際地質情況以及壓水試驗成
果，確定各孔灌漿水泥漿液水灰比。當某一級水灰比
漿液的單孔注入量達300 L 以上或灌注時間已達1 h
以上、而灌漿壓力或注入率均無改變或改變不顯著時，
改濃一級水灰比的漿液灌注。
當注入率大于30 L/min 時，根據具體情況，采取
越級變濃漿液。
在設計灌漿壓力下灌漿孔停止吸漿后，延續(xù)灌注
10 min，即可結束灌漿作業(yè)。
灌漿在該灌漿段規(guī)定壓力下，當注入率不大于
1 L/min 后，繼續(xù)灌注30 min，即結束灌漿。
3）化學灌漿孔的灌漿壓力選擇?；瘜W灌漿壓力
控制在0.2 ～0.5 MPa，灌漿孔在設計壓力下，吸漿量
不大于0.05 L/（min· m）后，繼續(xù)灌注30 min 壓力不
下降后，即可結束灌漿。
4）化學灌漿孔的灌漿材料配比選擇。根據“SY -
油溶性單液型聚氨指”、“MS -10876E 型完全水下環(huán)
氧裂紋修補化灌膠”不同比例，制成各種試塊，進行強
度試驗，按結果選擇最佳材料配比。
化學灌漿液施工前攪拌均勻，漿液按照最佳比例
先配制好（根據化工專家現場試驗配比，試塊強度大
于等于40 MPa），再倒入灌漿泵容器內進行灌注：灌注
化學漿液時，采用化學灌漿泵（手動試壓泵），配制漿
液時按比例準確稱量，灌漿壓力采用逐漸升壓法控制。
3 引水洞孔洞滲漏施工安全控制
孔洞滲漏處理質量與施工過程安全相輔相成，嚴
格控制施工質量在一定程度上能夠促進安全，施工過
程安全是施工質量的保障?；瘜W灌漿材料具有易燃易
爆、易揮發(fā)、微毒性、有異味等特點，消防安全和職業(yè)健
康安全是主要安全問題，也是孔洞滲漏處理過程的控
制點。
3.1 施工準備
1）查看工程現場，搜集全部有關設計和地質資
料，搞好現場施工布置與檢修鉆灌設備等準備工作。
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王正龍：黃龍灘水電站3 號引水洞孔洞滲漏處理2015 年10 月
2）材料倉庫布置在干燥、涼爽和通風條件良好的
地方；配漿的位置設置在調壓井下，并在上方采用抽排
氣，距灌漿地點不遠，以便運送漿液。
3）做好了培訓技工的工作。培訓內容包括化灌
基本知識、作業(yè)方法、安全防護和施工注意事項等。
4）根據施工地點和所用的化學灌漿材料，設置有
效的通風設施。保證能夠將有毒氣體徹底排除現場，
引進新鮮空氣。
5）施工現場配備足夠的消防設施。
6）制訂事故應急預案。
3.2 制訂了施工現場6 項制度
1）易燃藥品不允許接觸火源、熱源和靠近電器起
動設備，若需加溫可用水浴等方法間接加熱。
2）不得在現場大量存放易燃品；施工現場嚴禁吸
煙和使用明火，嚴禁非工作人員進入現場。
3）加強灌漿材料的保管，按灌漿材料的性質不
同，采取不同的存儲方法，防曝曬、防潮、防泄漏。
4）按環(huán)境保護的有關規(guī)定進行施工，防止化灌材
料對環(huán)境造成污染，尤其應注意施工對地下水的污染。
5）施工中的廢漿、廢料及清洗設備、管路的廢液
應集中妥善處理，不得隨意排放。
6）當發(fā)生材料燃燒或爆炸時，應立即拉掉電源，
熄滅火源，搶救受傷人員，搬走余下物品。
3.3 灌漿過程中控制點
1）灌漿前先行試壓，以便檢查各種設備儀表及其
安裝是否符合要求；止?jié){塞隔離效果是否良好；管路是
否通暢；有無滲漏現象等。只有在整個灌漿系統(tǒng)暢通
無漏的情況下，才開始化學灌漿。
2）灌漿時嚴禁漿管對準工作人員，注意觀測灌漿
孔口附近有無返漿、跑漿、串漏等異?，F象，若有，立即
采取有效措施及時處理。
3）灌漿結束后，止?jié){塞應保持封閉不動，或用乳
膠管封口，以免漿液流失和揮發(fā)，施工現場及時清理用
過的灌漿設備和器皿，用清水或丙酮及時清洗，灌漿管
路拆卸時，同時檢查其腐蝕堵塞情況并予處理。
4）清理灌漿時落棄的漿液，使用專用小提桶盛
裝，妥善處理。嚴禁廢液流入水源，污染水質。
5）當出現溶液藥品粘度增大，首先使用，不再繼
續(xù)存放。
6）當試驗設備儀器發(fā)生故障，立即停止運轉，關
掉電源，進行修復處理。
3.4 勞動保護措施[3]
1）化學灌漿施工人員，穿防護工作服，根據漿材
的不同，酌情配戴橡膠手套、眼鏡、防毒口罩。
2）當化學藥品濺到皮膚上時，用肥皂水或酒精擦
洗干凈，不使用丙酮等滲透性較強的溶劑洗滌，以防有
毒物質滲入皮膚。
3）當漿液濺到眼睛里時，立即用大量清水或生理
鹽水徹底清洗，沖洗干凈后迅速到醫(yī)院檢查治療。
4）嚴禁在施工現場進食，以防有毒物質通過食道
進入人體。
5）對參加化灌工作的人員，根據國家勞動保護
法，進行了體格檢查。
4 引水洞孔洞滲漏處理的質量
為了評價孔洞滲漏處理效果，布置檢查孔6 個，并
進行了抽芯、復灌和壓水試驗。灌漿質量檢查孔主要
布置在處理前滲漏較嚴重帶，頂拱脫空區(qū)，以及巖石較
破碎、鉆探坍孔、掉塊、透水率較大的地層和灌漿質量
有懷疑的地段，由監(jiān)理工程師現場確認。質量檢查在
本孔洞灌漿處理結束3 ～7 d 后進行。灌漿質量檢查
標準為：壓水試驗的透水率標準為q≤3 Lu?？锥魏?
格率在85％以上，不合格孔段的透水率不超過設計值
的150％，且不集中出現。結果表明全面滿足灌漿質
量要求。
3 號洞防滲堵漏任務完成后，業(yè)主水工觀測班通
過對與3 號引水洞緊鄰的4 號機引水洞正常運行時的
輸水量監(jiān)測分析計算，表明該洞輸水量明顯增加，進一
步證明兩條隧洞之間原有串通的滲漏通道得到有效遏
制，灌漿滲漏處量質量得到有力保障。
本次孔洞滲漏處理查明了孔洞滲漏特性，優(yōu)化布
孔，合理灌漿，確保了孔洞滲漏處理100％的一次性成
功，做到了滴水不漏。施工過程中沒有發(fā)生火災、機
械、觸電等安全事故、中毒等職業(yè)健康事故、質量事故。
保質保量完成任務，通過了驗收，得到了業(yè)主的高度
評價。
參考文獻：
[1]DL/T 5148 -2012， 水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范[S]
[2]DL/T 5331 -2005， 水電水利工程鉆孔壓水試驗規(guī)程[S]
[3]DL/T 5406 -2010， 水工建筑物化學灌漿施工規(guī)范[S]
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