本發(fā)明涉及到混凝土面板堆石壩封堵技術(shù)領(lǐng)域，更加具體來說是一種混凝土面板堆石壩滲漏水下封堵結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)：

大壩滲漏是水利工程病害中最為常見的一種。我國100m級面板堆石壩中約有12.5％出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏，如湖南白云面板堆石壩壩高120m，最大滲漏量1240l/s；株樹橋面板壩壩高78m，最大滲漏量2500l/s。導(dǎo)致面板堆石壩滲漏的原因無外乎面板、止水等防滲體破壞和基礎(chǔ)滲漏，且前者占絕大部分。對于滲漏治理，白云面板壩和株樹橋面板采用放空水庫干地處理，取得了良好的效果，但放空水庫對效益和環(huán)境影響較大，且很多面板堆石壩無法放空水庫。三板溪面板壩面板破損導(dǎo)致的滲漏采用水下處理，對破損面板鑿除后澆筑水下pbm混凝土恢復(fù)面板，因大壩變形仍在繼續(xù)且水下澆筑混凝土存在新老混凝土界面處理難度極大，經(jīng)過三次處理仍未徹底解決滲漏問題。

面板堆石壩面板和止水結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞往往發(fā)生在初次蓄至高水位或高水位運(yùn)行一段時間后，出現(xiàn)滲漏后若不及時處理，墊層料內(nèi)細(xì)料不斷被水流帶走滲漏會不斷惡化，威脅大壩安全。然而，多數(shù)水庫承擔(dān)各種防洪、供水、灌溉等功能，難以在短時間內(nèi)放空水庫或汛期無法放水。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于克服上述背景技術(shù)的不足之處，而提出一種混凝土面板堆石壩滲漏水下封堵方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案通過如下措施來實(shí)施的：一種混凝土面板堆石壩滲漏水下封堵方法；它包括如下步驟；

①、水下灌注淤堵料：采用導(dǎo)管在縫口上灌注淤堵料，通過滲透水流將所述的淤堵料帶入到面板的下部；

②、預(yù)埋灌漿管：預(yù)埋灌漿管為直徑不小于2厘米無縫鋼制花管，所述的預(yù)埋灌漿管的長度穿過面板進(jìn)入墊料層的深度為50厘米，在所述的預(yù)埋灌漿管中下部側(cè)壁設(shè)置有梅花型灌漿孔，在所述的預(yù)埋灌漿管的頂部設(shè)置有閥門，并通過灌漿軟管引至水面灌漿平臺；

③、破損裂縫找平：采用水下密封材料對縫口的表面進(jìn)行封閉，對錯臺進(jìn)行找平；

④、灌漿填充：對所述的墊料層進(jìn)行水泥粉煤灰灌漿，然后對所述的縫口進(jìn)行化學(xué)灌漿；

⑤、面板表面封閉：采用防滲蓋片將破損的區(qū)的面板整體覆蓋，相鄰的所述的防滲蓋片的兩端搭接處采用不銹鋼壓條和膨脹螺栓錨固。

在上述技術(shù)方案中：在步驟①中；水下灌注淤堵料灌注采用導(dǎo)管法，對于寬且吸力大的裂縫，淤堵料灌注采用反濾原則，先粗后細(xì)；對于細(xì)小的縫口可直接灌注混合的級配細(xì)料。

在上述技術(shù)方案中：在步驟②中；所述的預(yù)埋灌漿管的灌漿范圍應(yīng)根據(jù)面板破損程度和下部脫空確定，所述的預(yù)埋灌漿管呈梅花型布置，所述的預(yù)埋灌漿管之間的間距和排距為1米。

在上述技術(shù)方案中：在步驟③中；所述的縫口找平材料根據(jù)縫口的寬度確定，對于寬且深的裂縫采用水下環(huán)氧砂漿進(jìn)行封堵填充和找平，對于小的破損裂縫采用水下快速密封劑進(jìn)行嵌縫。

在上述技術(shù)方案中：在步驟④中；所述的灌漿填充采用水泥粉煤灰混合漿液，水泥和粉煤灰按重量比1:2混合，漿液與水比為：1；所述的灌漿填充按照自流灌漿，對于吸入量大的灌漿孔可采用限量間歇灌漿。

在上述技術(shù)方案中：在步驟⑤中；在粘貼防滲蓋片前，需對粘貼基面進(jìn)行水下清理，并涂刷一層水下粘接劑。

本發(fā)明的第二目的在于克服上述背景技術(shù)的不足之處，而提出一種混凝土面板堆石壩滲漏水下封堵結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案通過如下措施來實(shí)施的：在所述的面板上有縫口，在所述的縫口上安裝有導(dǎo)管，所述的淤堵料沿所述的導(dǎo)管進(jìn)入到所述的面板的下部；

預(yù)埋灌漿管穿過所述的面板進(jìn)入到墊料層內(nèi)，在所述的預(yù)埋灌漿管中下部設(shè)置有呈梅花型的灌漿孔，在所述的預(yù)埋灌漿管的頂部設(shè)置有閥門，所述的預(yù)埋灌漿管通過灌漿軟管引至水面灌漿平臺；在所述的面板上覆蓋有防滲蓋片，相鄰的所述的防滲蓋片的兩端搭接處通過不銹鋼壓條和膨脹螺栓配合錨固。

在上述技術(shù)方案中：相鄰的兩個面板之間的縫口和錯臺進(jìn)行嵌縫和找平；所述的預(yù)埋灌漿管之間的間距和排距均為1米。

在上述技術(shù)方案中：所述的灌漿填充采用水泥粉煤灰混合漿液，水泥和粉煤灰按重量比1:2混合，漿液比為(0.5-2)：1。

本發(fā)明具有如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明可在不降低庫水位或少降低的前提下進(jìn)行施工，減少了放空水庫處理帶來的效益損失和環(huán)境影響。2、本發(fā)明對裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿且表面粘貼防滲蓋片均能適應(yīng)一定的變形。3、本方法在封堵滲漏通道的同時對面板支撐體(即是墊層料)進(jìn)行加密充填處理，可有效恢復(fù)面板支撐條件，避免再次蓄水后的反復(fù)破壞。4、本發(fā)明通過實(shí)踐提出按反濾原則對滲漏通道進(jìn)行淤堵，既保證了淤堵效果，又避免了淤堵料在滲漏通道內(nèi)擴(kuò)散太遠(yuǎn)造成浪費(fèi)；5、本發(fā)明所述工藝需潛水員水下作業(yè)，但很多工序可在水面平臺上進(jìn)行施工，如淤堵料灌注、灌漿充填等僅需要潛水員配合，該方法施工方便、效率較高，可在較短時間內(nèi)對滲漏通道進(jìn)行封堵。

附圖說明

圖1為本發(fā)明施工水下灌注淤堵料時結(jié)構(gòu)布置圖。

圖2為本發(fā)明中施工預(yù)埋灌漿管時結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中施工破損裂縫找平時結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明中施工面板表面封閉時俯視圖。

圖5為本發(fā)明中施工面板表面封閉時的剖視圖。

圖中：導(dǎo)管1、縫口2、淤堵料3、面板4、預(yù)埋灌漿管5、灌漿孔5.1、閥門5.2、灌漿軟管5.3、灌漿平臺5.4、墊料層6、防滲蓋片7、不銹鋼壓條7.1、膨脹螺栓7.2、封邊劑8。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定，僅作舉例而已，同時通過說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚和容易理解。

參照圖1-5所示：本發(fā)明一種混凝土面板堆石壩滲漏水下封堵方法，其特征在于：它包括如下步驟；

①、水下灌注淤堵料：位于水面以下的錯臺裂縫或張開接縫處滲漏流速較大，且流速隨著深度增大而增大。滲漏長期作用往往會將墊層料中的細(xì)顆粒帶走，使面板4下部脫空并造成塌陷，如直接對裂縫進(jìn)行封堵難度巨大且會造成脫空面板的塌陷；采用導(dǎo)管1在縫口2上灌注淤堵料3，通過滲透水流將所述的淤堵料3帶入到面板4的下部；起到充填面板、降低縫口流速的作用。

為下一步裂縫封閉提供條件。進(jìn)一步地，淤堵料3根據(jù)錯臺裂縫寬度、縫口2流速大小確定，對于較寬、吸力較大的裂縫，淤堵料可為中石、小石、粗砂、粉細(xì)砂等；對于縫寬較小的裂縫或接縫，淤堵料可為粉細(xì)砂、粉煤灰或重晶石粉等。淤堵料灌注采用導(dǎo)管法，對于較寬、吸力較大裂縫，淤堵料灌注應(yīng)按照反濾原則，先粗后細(xì)；對于細(xì)小裂縫，可直接灌注混合的級配細(xì)料。灌注過程中，應(yīng)采用水下電視或潛水員對灌注效果進(jìn)行監(jiān)控，及時調(diào)整淤堵料3粒徑和級配。

②、預(yù)埋灌漿管：預(yù)埋灌漿管5為直徑不小于2厘米無縫鋼制花管，所述的預(yù)埋灌漿管5的長度穿過面板進(jìn)入墊料層6的深度為50厘米，在所述的預(yù)埋灌漿管5中下部側(cè)壁設(shè)置有梅花型灌漿孔5.1，在所述的預(yù)埋灌漿管5的頂部設(shè)置有閥門5.2，并通過灌漿軟管5.3引至水面灌漿平臺5.4；

③、破損裂縫找平：對淤堵的所述的縫口2的表面進(jìn)行封閉，對錯臺進(jìn)行找平；嵌縫找平材料根據(jù)裂縫接縫寬度確定，對于較寬、較深的裂縫采用水下環(huán)氧砂漿細(xì)石混凝土進(jìn)行封堵充填和找平；對于較小的破損裂縫采用水下快速密封劑進(jìn)行嵌縫。

④、灌漿填充：對所述的墊料層6進(jìn)行水泥粉煤灰灌漿，然后對所述的縫口2進(jìn)行化學(xué)灌漿；水泥粉煤灰灌漿主要目的是對破損面板區(qū)下部已沖刷的墊層料進(jìn)行充填，使淤堵料3和原墊層料在漿液膠結(jié)作用下更加密實(shí)，以恢復(fù)面板4的支撐條件。

化學(xué)灌漿漿液采用lw和hw水溶性聚氨酯漿材混合而成，因漿材遇水反應(yīng)體積膨脹，可有效封堵面板厚度范圍內(nèi)的滲漏通道。

⑤、面板表面封閉：采用防滲蓋片7將破損的區(qū)的面板4整體覆蓋，所述的防滲蓋片7的兩端搭接處采用不銹鋼壓條7.1和膨脹螺栓7.2錨固。

所述面板4表面封閉采用防滲蓋片7將破損區(qū)面板整體覆蓋，起到輔助防滲和保護(hù)作用。防滲蓋片7單寬1m，順坡向粘貼，兩條防滲蓋片7之間搭接不少于10cm，搭接處和防滲蓋片7兩端采用不銹鋼壓條7.1和膨脹螺栓7.2配合錨固。粘貼蓋片前，需對粘貼基面進(jìn)行水下清理，并涂刷一層水下粘結(jié)劑。所述水下粘結(jié)劑采用hk-963水下粘結(jié)劑。

在步驟①中；水下灌注淤堵料灌注采用導(dǎo)管法，對于寬且吸力大的裂縫，淤堵料灌注采用反濾原則，先粗后細(xì)；對于細(xì)小的縫口2可直接灌注混合的級配細(xì)料。

在步驟②中；所述的預(yù)埋灌漿管5的灌漿范圍應(yīng)根據(jù)面板4破損程度和下部脫空確定，所述的預(yù)埋灌漿管5呈梅花型布置，所述的預(yù)埋灌漿管5之間的排距為1米。

在步驟③中；所述的縫口2找平材料根據(jù)縫口2的寬度確定，對于寬且深的裂縫采用水下環(huán)氧砂漿進(jìn)行封堵填充和找平，對于小的破損裂縫采用水下快速密封劑進(jìn)行嵌縫。

在步驟④中；所述的灌漿填充采用水泥粉煤灰混合漿液，水泥和粉煤灰按重量比1:2混合，漿液與水比為0.5-2：1；所述的灌漿填充按照自流灌漿，按照先濃后稀的方式進(jìn)行，對于吸入量大的灌漿孔可采用限量間歇灌漿。

在步驟⑤中；在粘貼防滲蓋片7前，需對粘貼基面進(jìn)行水下清理，并涂刷一層水下粘接劑。

本發(fā)明一種混凝土面板堆石壩滲漏水下封堵結(jié)構(gòu)，在所述的面板4上有縫口2，在所述的縫口2上安裝有導(dǎo)管1，所述的淤堵料3沿所述的導(dǎo)管1進(jìn)入到所述的面板4的下部；

預(yù)埋灌漿管5穿過所述的面板4進(jìn)入到墊料層6內(nèi)，在所述的預(yù)埋灌漿管5中下部設(shè)置有呈梅花型的灌漿孔5.1，在所述的預(yù)埋灌漿管5的頂部設(shè)置有閥門5.2，所述的預(yù)埋灌漿管5通過灌漿軟管5.3引至水面灌漿平臺5.4；在所述的面板4上覆蓋有防滲蓋片7，所述的防滲蓋片7的兩端搭接處通過不銹鋼壓條7.1和膨脹螺栓7.2配合錨固。

相鄰的兩個面板4之間對錯臺找平(對錯臺即具有一定高度差的面板)；在所述的面板4的一側(cè)通過封邊劑8封邊，避免水和其它雜質(zhì)進(jìn)入面板4的內(nèi)部；所述的預(yù)埋灌漿管5之間的間距和排距為1米。

所述的灌漿填充采用水泥粉煤灰混合漿液，水泥和粉煤灰按重量比1:2混合，漿液比為(0.5-2)：1。

本發(fā)明技術(shù)在各種面板堆石壩中已驗(yàn)證其優(yōu)越性：

i：重慶某面板堆石壩，最大壩高62m，上下游壩坡均為1:1.4。2015年12月8日壩后滲漏量突然增大，2016年汛期庫水位抬升后，大壩滲漏量持續(xù)增大，最大滲漏量381l/s。經(jīng)水下檢測后發(fā)現(xiàn)大壩右岸33^#面板底部、周邊縫內(nèi)側(cè)面板存在一條高度3～5cm的錯臺裂縫，為大壩的集中滲漏區(qū)。2016年8月中旬，采用本發(fā)明提出的水下封堵方法進(jìn)行水下處理。處理期間，作業(yè)區(qū)水深約20m。

水下封堵前，首先對破損區(qū)及周圍進(jìn)行清理和描述。根據(jù)錯臺裂縫高度，淤堵料選擇先灌入粗砂和粉細(xì)砂，待縫口流速降低后灌注粉煤灰和粉細(xì)砂混合料，共計(jì)灌注淤堵料15m³。然后騎縫按70cm間距預(yù)埋水泥粉煤灰灌漿管，并灌注水灰比1:1的水泥粉煤灰漿液，共計(jì)17.9m³。聚氨酯灌漿主要對錯臺裂縫和破損區(qū)內(nèi)其他細(xì)小裂縫進(jìn)行騎縫貼嘴灌漿，灌注聚氨酯漿液40kg。切除灌漿管后，對整個破損區(qū)進(jìn)行清理，然后粘貼防滲蓋片。

經(jīng)過20余天處理，壩后量水堰內(nèi)滲漏量由最大381l/s降至1.7l/s。

ii、新疆某面板堆石壩，最大壩高140m，上游壩坡1:1.5，位于我國西北嚴(yán)寒地區(qū)。2015年5月底，水庫第一次蓄至高水位(距離正常蓄水位約6m)后，壩腳出現(xiàn)滲水，壩后估算滲漏量達(dá)1000l/s左右。經(jīng)潛水員水下檢查發(fā)現(xiàn)大壩左岸19^#面板下部存在一處由3條錯臺裂縫組成的集中滲漏區(qū)，最大錯臺高度20cm。2016年10月上旬，采用本發(fā)明提出的水下封堵方法進(jìn)行水下處理。處理期間，作業(yè)區(qū)水深35m左右。

因本項(xiàng)目裂縫兩側(cè)錯臺高度較大，且經(jīng)鉆孔檢查發(fā)現(xiàn)面板下存在脫空，因此，水下灌注淤堵料采用中石-小石-粗砂-粉細(xì)砂和粉煤灰混合料的灌注方式，共計(jì)灌注淤堵料月200m³。因面板存在嚴(yán)重脫空，灌漿管在破損區(qū)及周邊范圍內(nèi)按照1m間距均勻布置，共計(jì)灌注水泥粉煤灰漿液120m³、聚氨酯灌漿1200kg。粘貼防滲蓋片70m²。

經(jīng)過30余天處理，壩后滲漏量明顯降低，因壩后量水堰量程較小，無準(zhǔn)確滲漏量測量，但發(fā)電尾水邊墻排水孔出水大幅減少。