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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(tuán)中南勘測設(shè)計研究院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	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(shè)計與建設(shè)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(tuán)中南勘測設(shè)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(jìn)行勘查基礎(chǔ)上，采用水泥灌漿和化學(xué)灌漿相結(jié)合的處理方案，設(shè)計了灌漿孔形式、
數(shù)量和孔徑；明確了灌漿材料及配比、灌漿壓力等參數(shù)；闡述了化學(xué)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(yùn)行實測表明達(dá)到了預(yù)期效果，也保證了處理過程中消防和職業(yè)健康的安全。
關(guān)鍵詞：孔洞特性；灌漿方案；灌漿孔；施工參數(shù)；安全措施
中圖分類號：U449.7 文獻(xiàn)標(biāo)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(yùn)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(jī)組引水系統(tǒng)由進(jìn)水口調(diào)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(shù)人員對機(jī)組引水系統(tǒng)的工
作閘門、進(jìn)水口調(diào)壓井、混凝土襯砌段進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)
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(diào)查報告表明，對寬
度為0.1 mm 以上裂縫進(jìn)行了調(diào)查建檔，發(fā)現(xiàn)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(jìn)行介紹。
1 引水洞孔洞滲漏特性
施工前進(jìn)行了詳細(xì)的現(xiàn)場勘查，按照設(shè)計圖紙和
現(xiàn)場編碼標(biāo)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(jīng)約2 cm 呈
水柱狀滲漏
孔經(jīng)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(xué)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(jù)規(guī)范在孔洞處鉆一個直徑為25 mm， 深
1.5 m 的化學(xué)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?；瘜W(xué)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(dāng)初步設(shè)計灌漿壓力小于
1 MPa 采用0.3 MPa，初步設(shè)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(nèi)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(xué)灌漿材料配比的確定
根據(jù)透水率確定灌漿壓力、水灰比，根據(jù)配比試驗
確定化學(xué)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(lián)灌漿，并聯(lián)灌漿的孔
數(shù)不宜多于3 個，孔位宜保持對稱。
根據(jù)透水率確定灌漿壓力，仍按初步設(shè)計0.3 ～
1.0 MPa，開灌壓力一般為0.3 MPa，灌漿壓力盡快達(dá)
到設(shè)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(shè)計壓力。具體操作時，以壓水試驗壓
力為基礎(chǔ)，按每0.05 MPa 為一級，逐級升壓至設(shè)計壓
力。分級升壓時，每級壓力的純灌時間不少于15 min。
在設(shè)計灌漿壓力下灌漿孔停止吸漿后，延續(xù)灌注
10 min，即可結(jié)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(jìn)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(jù)造孔揭露的實際地質(zhì)情況以及壓水試驗成
果，確定各孔灌漿水泥漿液水灰比。當(dāng)某一級水灰比
漿液的單孔注入量達(dá)300 L 以上或灌注時間已達(dá)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(dāng)注入率大于30 L/min 時，根據(jù)具體情況，采取
越級變濃漿液。
在設(shè)計灌漿壓力下灌漿孔停止吸漿后，延續(xù)灌注
10 min，即可結(jié)束灌漿作業(yè)。
灌漿在該灌漿段規(guī)定壓力下，當(dāng)注入率不大于
1 L/min 后，繼續(xù)灌注30 min，即結(jié)束灌漿。
3）化學(xué)灌漿孔的灌漿壓力選擇?；瘜W(xué)灌漿壓力
控制在0.2 ～0.5 MPa，灌漿孔在設(shè)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(jié)束灌漿。
4）化學(xué)灌漿孔的灌漿材料配比選擇。根據(jù)“SY -
油溶性單液型聚氨指”、“MS -10876E 型完全水下環(huán)
氧裂紋修補(bǔ)化灌膠”不同比例，制成各種試塊，進(jìn)行強(qiáng)
度試驗，按結(jié)果選擇最佳材料配比。
化學(xué)灌漿液施工前攪拌均勻，漿液按照最佳比例
先配制好（根據(jù)化工專家現(xiàn)場試驗配比，試塊強(qiáng)度大
于等于40 MPa），再倒入灌漿泵容器內(nèi)進(jìn)行灌注：灌注
化學(xué)漿液時，采用化學(xué)灌漿泵（手動試壓泵），配制漿
液時按比例準(zhǔn)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(zhì)量與施工過程安全相輔相成，嚴(yán)
格控制施工質(zhì)量在一定程度上能夠促進(jìn)安全，施工過
程安全是施工質(zhì)量的保障?；瘜W(xué)灌漿材料具有易燃易
爆、易揮發(fā)、微毒性、有異味等特點(diǎn)，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(diǎn)。
3.1 施工準(zhǔn)備
1）查看工程現(xiàn)場，搜集全部有關(guān)設(shè)計和地質(zhì)資
料，搞好現(xiàn)場施工布置與檢修鉆灌設(shè)備等準(zhǔn)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(fēng)條件良好的
地方；配漿的位置設(shè)置在調(diào)壓井下，并在上方采用抽排
氣，距灌漿地點(diǎn)不遠(yuǎn)，以便運(yùn)送漿液。
3）做好了培訓(xùn)技工的工作。培訓(xùn)內(nèi)容包括化灌
基本知識、作業(yè)方法、安全防護(hù)和施工注意事項等。
4）根據(jù)施工地點(diǎn)和所用的化學(xué)灌漿材料，設(shè)置有
效的通風(fēng)設(shè)施。保證能夠?qū)⒂卸練怏w徹底排除現(xiàn)場，
引進(jìn)新鮮空氣。
5）施工現(xiàn)場配備足夠的消防設(shè)施。
6）制訂事故應(yīng)急預(yù)案。
3.2 制訂了施工現(xiàn)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(shè)備，若需加溫可用水浴等方法間接加熱。
2）不得在現(xiàn)場大量存放易燃品；施工現(xiàn)場嚴(yán)禁吸
煙和使用明火，嚴(yán)禁非工作人員進(jìn)入現(xiàn)場。
3）加強(qiáng)灌漿材料的保管，按灌漿材料的性質(zhì)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(hù)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工，防止化灌材
料對環(huán)境造成污染，尤其應(yīng)注意施工對地下水的污染。
5）施工中的廢漿、廢料及清洗設(shè)備、管路的廢液
應(yīng)集中妥善處理，不得隨意排放。
6）當(dāng)發(fā)生材料燃燒或爆炸時，應(yīng)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(diǎn)
1）灌漿前先行試壓，以便檢查各種設(shè)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(xiàn)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(xué)灌漿。
2）灌漿時嚴(yán)禁漿管對準(zhǔn)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(xiàn)象，若有，立即
采取有效措施及時處理。
3）灌漿結(jié)束后，止?jié){塞應(yīng)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(xiàn)場及時清理用
過的灌漿設(shè)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(yán)禁廢液流入水源，污染水質(zhì)。
5）當(dāng)出現(xiàn)溶液藥品粘度增大，首先使用，不再繼
續(xù)存放。
6）當(dāng)試驗設(shè)備儀器發(fā)生故障，立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)
掉電源，進(jìn)行修復(fù)處理。
3.4 勞動保護(hù)措施[3]
1）化學(xué)灌漿施工人員，穿防護(hù)工作服，根據(jù)漿材
的不同，酌情配戴橡膠手套、眼鏡、防毒口罩。
2）當(dāng)化學(xué)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(qiáng)的溶劑洗滌，以防有
毒物質(zhì)滲入皮膚。
3）當(dāng)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(yán)禁在施工現(xiàn)場進(jìn)食，以防有毒物質(zhì)通過食道
進(jìn)入人體。
5）對參加化灌工作的人員，根據(jù)國家勞動保護(hù)
法，進(jìn)行了體格檢查。
4 引水洞孔洞滲漏處理的質(zhì)量
為了評價孔洞滲漏處理效果，布置檢查孔6 個，并
進(jìn)行了抽芯、復(fù)灌和壓水試驗。灌漿質(zhì)量檢查孔主要
布置在處理前滲漏較嚴(yán)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(zhì)量
有懷疑的地段，由監(jiān)理工程師現(xiàn)場確認(rèn)。質(zhì)量檢查在
本孔洞灌漿處理結(jié)束3 ～7 d 后進(jìn)行。灌漿質(zhì)量檢查
標(biāo)準(zhǔn)為：壓水試驗的透水率標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計值
的150％，且不集中出現(xiàn)。結(jié)果表明全面滿足灌漿質(zhì)
量要求。
3 號洞防滲堵漏任務(wù)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(jī)引水洞正常運(yùn)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(jìn)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(zhì)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(zāi)、機(jī)
械、觸電等安全事故、中毒等職業(yè)健康事故、質(zhì)量事故。
保質(zhì)保量完成任務(wù)，通過了驗收，得到了業(yè)主的高度
評價。
參考文獻(xiàn)：
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[2]DL/T 5331 -2005， 水電水利工程鉆孔壓水試驗規(guī)程[S]
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