CN103215922A - 高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法，包括以下步骤：首先地面崁缝加固：然后根据渗漏点的数量、渗漏量大小及所处位置地形条件安装止水灌浆盒后，在止水灌浆盒四周止水，至达不漏水为止；根据渗漏压力的大小，在止水灌浆盒及其周边浇筑混凝土；开启控制控制闸阀反向灌浆作业，至无渗水后结束反向灌浆施工。本发明的高压力、大流量集中渗漏灌浆堵漏方法突破了传统处理理念与处理模式的束缚，开启了集中渗漏处理的新思维，进一步丰富了集中渗漏处理方法，具有广阔的应用空间和良好的市场前景。

Description

高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法

技术领域

本发明属于渗漏灌浆处理工程，具体涉及一种高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法。

背景技术

水利水电工程建设中常见集中渗漏，特别是在岩溶地区，沿岩溶通道、长大断裂构造带等发生高压力、大流量集中透水事故频繁。由于渗漏出口处压力高（压力≥1.5MPa）、流量大（流量≥100升）、流速快，施工人员难以靠近作业。

目前针对集中渗漏的处理方法主要以下三种：1.入渗口防渗封堵；2.中间崁堵；3.渗漏出口封堵。这三种方法都存在一些缺陷：

1、入渗口防渗封堵：采用水下抛填砂石料等封堵入渗口或修筑围堰后再砌筑防渗铺盖进行防渗处理，该处理方法存在以下问题：

（1）水电工程中，集中渗漏大多与江水或库水连通，入渗口位于水下甚至是深水区，往往多且分散。由于水深与水下地形复杂，往往需要潜水员或机器人探明水下渗漏口的数量及具体位置，难度极大。

（2）由于压力大、流速高，入渗口封堵一般采用水下抛投各种级配料（石料、砂、粘土等）进行封堵，抛投方量大。材料运输主要采用搭设施工栈桥或船舶运料，运料成本高。且该法多仅能起到减小渗漏量、减缓流速作用，难以完全堵死渗漏入渗通道，仍需在渗漏源头至出水口间进行防渗处理，方能最终封堵渗漏通道。因此该方案总工程量大，施工环节多，工期长，投资大。

（3）入渗口水深较浅时，可采取修筑围堰后再进行防渗处理，因围堰填筑量及自身防渗的要求，该法处理工程量大，成本高。

2、中间崁堵：主要采取在渗漏源头至出水口间选择一个适宜地段，采用钻孔灌注砂石级配料、水泥浆液、稳定性浆液或采用膜袋灌浆等方法形成防渗帷幕，最终封堵渗漏通道。该法存在以下几问题：

（1）为查明渗漏通道的具体线路与位置，勘探工作量大、耗时长，且受控于地形、地质条件。

（2）防渗帷幕在动水工况下施工，需大量钻孔并不断重复回填、灌浆处理才能最终封堵渗漏通道，成幕难度大，且处理工期长。施工过程中，大量的细石、水泥浆液、粘土等被高压力、高流速渗漏水冲失，材料浪费严重，处理成本高。

（3）膜袋灌浆法需密集钻孔，所需钻孔孔径也较大，膜袋灌浆工程量大，处理成本高，且该法仍需辅以钻孔灌浆，才能达到形成防渗帷幕、封堵渗漏通道的目的，仍存在材料浪费和施工工期较长的问题。

3、渗漏出口封堵：由于渗漏出口处压力高、流量大、流速快，施工人员、设备无法靠近作业，因此自渗漏出口处进行堵漏处理施工难度大，成功机率小。

目前，还没有一种处理方法可以快速、有效地解决集中渗漏等问题，因此，高压力、大流量集中渗漏处理一直是水电工程界一项复杂的技术难题，往往成为制约工程进度的焦点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点及偏见，提供了一种简便快捷、经济高效、质量可靠的高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法。

为实现上述目的，本发明所设计一种高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法，包括以下步骤：

1）地面崁缝加固：首先对集中渗漏沿程全面系统地进行清查，对其软弱缝面、岩体破碎区、溶蚀区进行封闭防渗、加固；

2）根据渗漏点的数量、渗漏量大小及所处位置地形条件确定止水灌浆盒的大小，将止水灌浆盒安放在集中渗漏点上；

3）安装完止水灌浆盒后，清理止水灌浆盒周边浮渣，固定止水灌浆盒，然后在止水灌浆盒四周止水，至达不漏水为止；

4）再在止水灌浆盒上安装排水管，通过排水管2将漏水引排至作业区外排泄；

5）根据渗漏压力的大小，在止水灌浆盒及其周边浇筑混凝土；

6）步骤5）浇筑完毕后，在靠近排水管的出口处安装控制闸阀，安装完毕后，关闭控制闸阀进行耐压试验；

7）在控制闸阀外侧的排水管的出口处安装变径接头，接通灌浆管路后，开启控制闸阀进行反向灌浆作业，至无渗水后结束反向灌浆施工。

进一步地，所述步骤2）中，使集中渗漏点位于止水灌浆盒中央。

再进一步地，所述步骤3）中，钻设锚固孔眼后采用膨胀螺栓或锚杆固定止水灌浆盒，采用面纱、棉纱、橡胶、速凝砂浆、速凝混凝土中一种或多种方法进行止水，至达不漏水为止。

再进一步地，所述步骤4）中，在止水灌浆盒上安装次级排水管，通过次排水管辅助排水管将漏水引排至作业区外排泄；

再进一步地，所述在步骤6）中，在靠近次级排水管的出口处安装控制闸阀，安装完毕后，关闭控制闸阀进行耐压试验。

再进一步地，所述步骤6）中，在关闸过程中应严密观察止水盒周边是否有抬动或渗水，有抬动或渗水时立即打开控制闸阀，对止水盒周边进行加固、止水处理，至关闭控制闸阀后周边无抬动、渗水为止。

再进一步地，所述步骤7）中，反向灌浆作业时，反向灌浆的压力为渗漏压力+0.05~0.15MPa，灌浆采用水泥与水按质量比1∶0.5~3混合水泥浆。

再进一步地，所述步骤7）中，当止水灌浆盒还存有少量的少部分水或气时，先打开次级排水管，排出少量的少部分水或气，开启控制控制闸阀辅助排水管一起反向灌浆作业，停止灌浆，并关闭控制闸阀，待凝≥48h后，打开闭浆管检查灌浆管是否还有渗水，当有渗水进行复灌，至无渗水后结束反向灌施工。

本发明的优点在于：

（1）本发明的高压力、大流量集中渗漏灌浆堵漏方法突破了传统处理理念与处理模式的束缚，开启了集中渗漏处理的新思维，进一步丰富了集中渗漏处理方法，具有广阔的应用空间和良好的市场前景。

（2）本发明方案适应范围广，适应性强。采用自渗漏出口进行灌浆封堵的处理模式，止水灌浆盒大小、形状及数量可根据地形条件、漏水量大小、漏水点数量灵活制作，发明方案既适用于高压力、大漏量型管道式大型集中渗漏处理工程，也适用于漏量与压力较小的一般性集中渗漏处理工程，具有广泛的应用范围和较强的适应性能。

（3）本发明中止水灌浆盒等制作、安装工艺简单、快捷。采取止水灌浆盒预制，排水管、高压闸阀等市购，加工、制作工艺简单、便捷。止水灌浆盒安装采用膨胀螺栓或锚杆固定，棉纱、橡胶、速凝砂浆（混凝土）等止水，操作简单。止水灌浆盒、排水管、高压闸阀间采用法兰盘连接，接头安全可靠，安装快捷、简便。

（4）本发明灌浆施工技术成熟、质量可靠。反向灌浆施工按现行行业灌浆规范执行，施工技术成熟且有规可依。灌浆量按理论计算的灌注空间大小并以一定的扩大安全度控制，灌浆质量可靠，防渗效果良好。

（5）施工工期短。本发明避免了传统处理方法工程量大、处理工期长等缺点，其周边岩体崁缝（或浇筑混凝土）加固、止水盒安装与止水加固等可同步施工，均能在短期内完成。一般止水盒加工、安装、周边岩体崁缝（或浇筑混凝土）加固、止水盒止水加固等工序可在3~10d内完成，反向灌浆可在10~48h内完成，总施工工期较传统处理方法大大缩短。如清江隔河岩水电站、清江水布垭水电站集中渗漏封堵处理如采用传统灌浆方法施工，工期需3~4个月，而采用本发明的方法均在20d内完成施工；乌江银盘水电站特大型岩溶集中渗漏封堵处理如采用传统灌浆方法施工，工期至少需10~12个月，而采用本次研发的新方法在3个月内完成施工。

（6）工程投资小。由于避免了大量的钻孔、灌浆施工，克服了浆液浪费现象，工程投资大幅减少，经济效益显著。与传统的方法相比，隔河岩水电站节约投资约80万元，水布垭水电站节约投资约100万元，银盘水电站节约投资1500万元以上。

（7）一次成功、质量可靠。清江隔河岩水电站、清江水布垭水电站、乌江银盘水电站等工程集中渗漏处理后均布置了多个钻孔检查，其中乌江营盘水电站还经历了深竖井开挖检验，均无一再出现渗漏现象，处理效果显著。

附图说明

图1为本发明的工作过程图；

图2为本发明装置的整体图；

图3为本发明装置的俯视图；

图中，1.止水灌浆盒，2.排水管，3.控制闸阀，4.灌浆管路，

5.止水加固板，6.膨胀螺栓或锚杆，7.变径接头，8.法兰盘，9.加强筋，

10.次级排水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。

图中所示一种高压力大流量集中渗漏灌浆处理装置，该处理装置包括止水灌浆盒1和排水管2；止水灌浆盒1底部开口，止水灌浆盒1上设置有排水管2，靠近排水管2出口处的管道上设置有控制闸阀3，排水管2出口连接有灌浆管路4。

止水灌浆盒1底部四周设置有止水加固板5。止水加固板5上设置有多个膨胀螺栓或锚杆6，止水加固板5上还设置有加强筋9。排水管2与灌浆管路4的连接处上设置有变径接头7。

排水管2上还设置有法兰盘8。止水灌浆盒1上还设置有次级排水管10，靠近次级排水管10出口处的管道上设置有控制闸阀3。

一种高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法，包括以下步骤：

1）地面崁缝加固：首先对集中渗漏沿程全面系统地进行清查，对其软弱缝面、岩体破碎区、溶蚀区进行封闭防渗、加固；

2）根据渗漏点的数量、渗漏量大小及所处位置地形条件确定止水灌浆盒1的长×宽×高为0.5×0.5×0.5m，将止水灌浆盒1安放在集中渗漏点上，使集中渗漏点位于止水灌浆盒1中央；

3）安装完止水灌浆盒后，清理止水灌浆盒1周边浮渣，钻设锚固孔眼后采用膨胀螺栓或锚杆6固定止水灌浆盒1，然后采用速凝混凝土在止水灌浆盒1四周止水，至达不漏水为止；

4）再在止水灌浆盒上安装排水管2和次级排水管10，通过排水管2和次级排水管10将漏水引排至作业区外排泄；

5）根据检查渗漏压力的大小为1.5MPa，在止水灌浆盒1及其周边浇筑混凝土的量为10吨；

6）步骤5）浇筑完毕后，在靠近排水管和次级排水管的出口处安装控制闸阀，安装完毕后，关闭控制闸阀进行耐压试验；

7）在控制闸阀外侧的排水管的出口处安装变径接头，接通灌浆管路后，当止水灌浆盒还存有少量的少部分水或气时，先打开次级排水管，排出少量的少部分水或气，开启控制控制闸阀反向灌浆作业，反向灌浆的压力为1.5MPa +0.15MPa，灌浆采用水泥与水按质量比1∶1混合水泥浆。停止灌浆，灌浆水泥量为500吨，并关闭控制闸阀，待凝≥48h后，打开闭浆管检查灌浆管是否还有渗水，当有渗水进行复灌，至无渗水后结束反向灌施工。

实际使用过程中，止水盒大小0.5×0.5×0.5m～3×5×1m（长×宽×高），渗漏压力0.2～3MPa，灌浆水泥量5～500吨。止水灌浆盒1采用钢质预制成，其个数及形状、尺寸等根据渗漏点的数量、渗漏量大小及所处位置地形条件确定。膨胀螺栓或膨胀锚杆6和加强筋9个数由具体情况而定，排水管2上法兰盘3的个数根据总排水量确定，次排水管的使用根据实际情况而定。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其它实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (8)

1.一种高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）地面崁缝加固：首先对集中渗漏沿程全面系统地进行清查，对其软弱缝面、岩体破碎区、溶蚀区进行封闭防渗、加固；

2）根据渗漏点的数量、渗漏量大小及所处位置地形条件确定止水灌浆盒的大小，将止水灌浆盒安放在集中渗漏点上； 

3）安装完止水灌浆盒后，清理止水灌浆盒周边浮渣，固定止水灌浆盒，然后在止水灌浆盒四周止水，至达不漏水为止；

4）再在止水灌浆盒上安装排水管，通过排水管将漏水引排至作业区外排泄；

5）根据渗漏压力的大小，在止水灌浆盒及其周边浇筑混凝土；

6）步骤5）浇筑完毕后，在靠近排水管的出口处安装控制闸阀，安装完毕后，关闭控制闸阀进行耐压试验；

7）在控制闸阀外侧的排水管的出口处安装变径接头，接通灌浆管路后，开启控制闸阀反向灌浆作业，至无渗水后结束反向灌浆施工。

2.根据权利要求1所述的高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法，其特征在于：所述步骤2）中，使集中渗漏点位于止水灌浆盒中央。

3.根据权利要求1所述的高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法，其特征在于：所述步骤3）中，钻设锚固孔眼后采用膨胀螺栓或锚杆固定止水灌浆盒，采用面纱、棉纱、橡胶、速凝砂浆、速凝混凝土中一种或多种方法进行止水，至达不漏水为止。

4.根据权利要求1所述的高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法，其特征在于：所述步骤4）中，在止水灌浆盒上安装次级排水管，通过次排水管辅助排水管将漏水引排至作业区外排泄。

5.根据权利要求4所述的高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法，其特征在于：所述在步骤6）中，在靠近次级排水管的出口处安装控制闸阀，安装完毕后，关闭控制闸阀进行耐压试验。

6.根据权利要求1所述的高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法， 其特征在于：所述步骤6）中，在关闸过程中应严密观察止水盒周边是否有抬动或渗水，有抬动或渗水时立即打开控制闸阀，对止水盒周边进行加固、止水处理，至关闭控制闸阀后周边无抬动、渗水为止。

7.根据权利要求1所述的高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法，其特征在于：所述步骤7）中，反向灌浆作业时，反向灌浆的压力为渗漏压力+0.05~0.15MPa，灌浆采用水泥与水按质量比1∶1~3混合水泥浆。

8.根据权利要求1或7所述的高压力大流量集中渗漏灌浆堵漏方法，其特征在于：所述步骤7）中，当止水灌浆盒还存有少量的少部分水或气时，先打开次级排水管，排出少量的少部分水或气，开启控制控制闸阀辅助排水管一起反向灌浆作业，停止灌浆，并关闭控制闸阀，待凝≥48h后，打开闭浆管检查灌浆管是否还有渗水，当有渗水进行复灌，至无渗水后结束反向灌施工。 

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