山 西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
第4/卷第11期
・156・2 0 2 1年6月Vol. 4/ Nc. 11Jun. 2021
・水利工程・
DOI ：0. 13019/j. cnki. 1009-6325.2021.11.456
布西水电站渗漏治理
李伟
（中国电建昆明勘测设计研究院有限公司，云南昆明650011）
摘 要：布西水电站位于可溶岩地区，水库渗漏量逐年增大。通过已有资料分析，结合物探、勘探等技术手段，初步查明了大坝渗
关键词：面板堆石坝，渗漏治理，岩溶地区
中图分类号:TV692.43 文献标识码:A 文章编号:1009-6322 （2221） 11-0156-03
1概述
布西大坝蓄水后渗漏量逐年增加，为了保证大坝运行
的安全稳定,2019年进行了坝址区渗漏原因的全面分析, 2022年进行了相应的治理，治理后渗漏量明显减少，达到 了设计预期。渗漏原因分析及相应的治理措施，对岩溶地 区的大坝渗漏治理有一定的借鉴意义。
2基本情况
2.1
枢纽及渗漏情况
布西水电站枢纽由面板堆石坝、左岸泄洪洞、左岸放空 洞、右岸引水隧洞组成。水库总库容2.52亿m 3，装机容量 22 MW ，工程规模为:B 等大（2）型。坝址区左岸及上游为变 粉细砂岩、板岩、结晶灰岩（P -；右岸为大理岩（C q ），岩溶 较为发育，且多为陡倾角岩溶裂隙。根据量水堰历年观测
数据，自2213年后大坝渗漏量呈逐年增大的趋势，至2219年
最大渗漏量已达0.094 m 3/s，历年渗漏量变化曲线见图1。
3 2&0
3
3333
2014 蓄 2015 蓄
渗流量7m 3*s _1
图1历年渗漏量对比曲线
2.2 渗漏原因及通道
2019年在综合前期设计及施工资料、补充物探检测、
地勘工作的基础上，基本查明了渗漏原因及通道。
1）左岸渗漏通道。左岸趾板混凝土与基岩接触带（约 高程3 250.4 m 以上的部位）、泄洪洞控制段底板混凝土与 基岩接触部位存在渗漏情况。属裂隙型渗漏+缺陷导致的 接触渗漏。渗漏通道自库区左岸岸坡、泄洪洞底板及趾板 接触带f 沿左岸坝轴线下游坝体与坝基表部破碎岩体f 进
入量水堰左侧。
2） 右岸渗漏通道。右岸的渗漏区域：a 趾板混凝土与 基岩接触带;b.右岸坝肩及趾板坝基下部的大理岩溶洞及 溶蚀裂隙带;r 引水隧洞进口转弯段岸坡部位P --®层中的 结晶灰岩；渗漏形式为溶蚀裂隙、岩溶管道型及质量缺陷导 致的接触渗漏。渗漏通道自库区右岸趾板与基岩接触部 位、近坝岸坡可溶岩f 沿右岸坝轴线下游坝体及其下部大 理岩岩溶通道f 进入量水堰右侧。
3） 面板渗漏。根据面板检测数据显示,2013年进行了 面板脱空处理后,2019年检测时仍发现20处脱空，板脱空 区域主要位于大坝右部-号、21号、22号、28号和29号面 板，在高程上主要分布于EL. 3 230 m 〜EL. 1 259 m 之间。 同时面板亦发现多处止水破损及面板裂缝。
3渗漏治理方案
布西大坝的渗漏处理采用了综合治理措施，根据实际 地质情况，采取了针对性的帷幕灌浆处理，同时对大坝面板 破损部位、脱空部位进行了修复。
3.1 右岸帷幕防渗处理
右岸大理岩及结晶灰岩区域多为陡倾角的溶蚀裂隙, 在前期的历次治理中也进行铅直孔过帷幕灌浆处理，但是 效果不明显。本次设计结合右岸的渗漏分析，采取了斜孔 帷幕灌浆处理的方案。
5帷幕轴线的确定。右岸帷幕灌浆轴线沿原有的帷幕 轴线布置，拟布置2排灌浆帷幕，上游侧为主帷幕，下游侧 为副帷幕。
2） 帷幕灌浆边界确定。帷幕灌浆顶界按正常蓄水位高 程3 300 m 控制。帷幕灌浆起点自趾板帷幕灌浆高程 3 240.00 m 以上。
帷幕灌浆终点位于右岸灌浆洞末端。帷幕灌浆底界主 要依据地勘压水试验成果，同时结合原帷幕灌浆底界的情 况综合确定，孔深以进入透水率小于3 Lu 且位于地下水位 以下的相对隔水层5.4 m 控制，设计灌浆深度介于45 m 〜 103.2 m 之间。
3） 帷幕灌浆设计。帷幕孔距2.4 m，排距1.5 m，梅花 形交错布置，灌浆轴线总长度253 m 。趾板部位主帷幕、副 帷幕右倾20。，坝肩部位主、副帷幕铅直左倾20。，形成交叉
收稿日期：2021-01-29
作者简介：李 伟（1580-），男，硕士，高级工程师
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李 伟：布西水电站渗漏治理
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的帷幕网。帷幕灌浆采用孔口封闭法，自上而下进行灌浆, 分川序加密。
灌浆材料采用普通硅酸盐水泥，水泥细度通过2 ^m 方孔筛的筛余量不大于5%，初拟灌浆水灰比为5,3,2,1,• 5 ，灌浆压力控制见表1，帷幕设计剖面见图2。
表1帷幕灌浆压力表
孔深/m
I 序
I 序
川序
0〜20.5 〜0.00.6 〜0.52〜50.0 〜1.0
0.5 〜1.2
5〜5
左岸右岸1.0 〜
2.4
1.2 〜
2.5
其余段
3
XDK15
右岸主帷幕灌浆孔 灌浆孔向右倾斜20°
右岸主帷幕灌浆孔 灌浆孔向左倾斜20。
右岸灌浆隧洞
XDK13 XDK14右岸主帷幕灌浆底界
.右岸副帷幕灌浆孔灌浆孔向左倾斜20。
岸主帷幕灌浆轴线坝肩转折点
右岸主帷幕灌浆孔 灌浆孔向左倾斜20。引水隧洞影响范围按照3/控制""该段帷幕灌浆压力为2MP2
右岸主帷幕灌浆孔 灌浆孔向右倾斜20。
图2右岸帷幕灌浆剖面图
3.2 左岸固结灌浆
根据地勘成果，左岸放空洞混凝土底板与基岩接触部 位、混凝土浇筑存在一定缺陷，因此在左岸放空洞闸室段结 合左岸帷幕灌浆进行固结补强。
泄洪洞固结灌浆顶界为3 295.00 m ，固结灌浆底界以 高程3 245 m 控制。
固结灌浆共布置6条灌浆轴线，泄洪洞闸室上游侧布 置4排灌浆孔，灌浆孔排距3 m ，孔间距分别为1.5 m , 0.75 m （闸墩边侧）；闸室下游布置2排，灌浆孔排距 2.5 m ，孔间距分别为1.5 m ,0.70 m （闸墩边侧）。固结灌 浆孔深10 m，每5 m —个灌段，按照分排分序加密的原则， 初拟I 序孔灌浆压力为0. 5 MPc, II 序孔灌浆压力为 1 MPc 。
先实施泄洪洞轴线、闸墩边侧3条纵向轴线的灌浆孔 （轴线上先I 序孔，后I 序孔），再实施泄洪洞轴线两侧灌 浆孔（先I 序孔，后I 序孔）。
3.3左岸帷幕灌浆
左岸帷幕灌浆轴线基本按照原设计帷幕轴线的走向， 其中灌浆轴线在泄洪洞进口混凝土基础段为了便于施工, 同时兼顾混凝土侧墙与基岩接触的部位的固结灌浆，适当 调整了轴线的走向。
5帷幕轴线的确定。布西电站在建设期间进行过帷幕 灌浆及补灌工作，为了保证本次处理效果，轴线基本按照原 设计帷幕轴线的走向，其中灌浆轴线在泄洪洞进口混凝土 基础段为了便于施工，同时兼顾混凝土侧墙与基岩接触的 部位的补强。
2）帷幕灌浆边界确定。帷幕灌浆顶界按正常蓄水位高 程3 300 m 控制。帷幕灌浆起点自原趾板帷幕灌浆高程 3 240.00 m 以上。帷幕灌浆终点在左岸灌浆洞末端。
3） 帷幕灌浆底界主要依据地勘压水试验成果，同时结
合原帷幕灌浆底界的情况综合确定，孔深以进入透水率小 于3 Lu 且位于地下水位以下的相对隔水层5.0 m 控制，设 计灌浆深度介于-m 〜80 m 之间。
4） 帷幕灌浆设计。沿趾板及坝肩单排布置帷幕轴线, 孔距1.5m，帷幕灌浆孔为铅直孔，采用川序加密，孔口封 闭法，自上而下灌浆。灌浆总长度205 m 。灌浆材料及压 力同右岸帷幕一致。
3.4 面板缺陷处理
5脱空部位处理。
a 脱空区在面板上布置注浆孔，孔径44 mm，注浆孔间 排距3 m，每块面板一个脱空区沿面板坡向不少于2排孔,
且上排孔应布置在脱空区顶部，两端的灌浆孔距离面板分 缝2 m 。b.脱空区注浆采用自流式充填脱空间隙灌浆，注 浆时原则由孔口自流注入，不起压，从面板脱空区下部开始 往上逐级注浆。r 脱空部位采用水泥、粉煤灰（I 级）混合 浆液灌浆处理，当脱空区域小于2.5 cm 混合浆液材料比例 （重量比）为水泥：粉煤灰：水二1 ： 9： 10，大于2. 5 cm 混合浆 液材料比例（重量比）为水泥：粉煤灰：水二1 ： 9： 5。
灌浆结束检查合格后采用与面板同强度的NE-1型环 氧砂浆进行封堵。
2） A 型裂缝（缝宽小于0.2 mm 的浅表裂缝）处理。a 对混凝土基面进行打磨处理（裂缝两侧各-cm ）, 除去混凝土表面浮皮和污物。将裂缝两侧各0.5 cm 处打 磨成倒三角形，沿裂缝走向两端各延伸2 m，其深度约为 3 mm 。b.高压水清洗混凝土表面灰尘、浮渣，至表面干净。 待混凝土表面干燥后，用环氧腻子填补混凝土表面较大的 孔洞。r 裂缝表面晾干后，沿打磨区域涂刷界面剂，刮涂 20 cm 宽的SIK 单组分聚月尿柔性防护涂层，并复合10 cm 宽 单层胎基布。
3） B 型裂缝（缝宽大于0.2 mm 、小于0.5 mm 的非贯穿 性裂缝）。
a 沿混凝土裂缝两侧交叉打45。斜孔与缝面相交，孔径 为©5 mm，孔距为3。cm 〜40 cm，孔深为裂缝深度2/3。 造孔后，进行清孔。b.灌浆孔上安装灌浆嘴，检查灌浆孔是 否与缝相通。r 对竖直裂缝，灌浆自下而上逐孔灌注，对于 水平裂缝，灌浆自一端向另一端逐孔灌注。起始孔开始进 浆时灌浆压力为0.5 MPc，根据进浆速度逐级缓慢提升，灌 浆正常结束标准为：缝面溢浆或者在0.5 MPa 最高压力下, 不再有浆液灌入，再持续灌注屏浆5 min 后即可结束。灌 浆材料选用SIKE 改性环氧树脂浆材。d.灌浆结束待灌浆 材料固化后，卸除灌浆嘴，采用环氧砂浆封堵灌浆孔。
4治理效果评价
目前，布西大坝渗漏治理后的观测资料，库水位为 3 200. 04 m （距离正常蓄水位3.4m ），渗漏量为 m L/s , 较2015年最高水位3 295.60 m 时的渗漏量694 L/s 减少 了 S... 4 L，减少约34. 53%，同国内同类型工程比较，布西 大坝目前渗漏量已较小，总体上治理效果十分明显，治理后 的效果对比见图5
5结语
（下转第162页）
第47卷第11期
-122-2022年6月
山西建筑
的气柜，这一旁路和阀门是可以不用设的。
对于直升式气柜，安全罩帽的设置与实施是非常容易和可靠的。但对于螺旋式气柜，当出气管直径比较大时，安全罩帽管的直径势必也要很大，要使安全罩帽螺旋旋转落在出气管口上则会有一定难度，故螺旋式气柜通常不必设安全罩帽。
7钟罩落底后的安全操作
钟罩落底后的安全操作这里主要指气柜处于停用状态或出于某些原因准备停滞一段时间的操作，并不包括正常操作过程中的钟罩落底。比如，新气柜制作试验完毕待投用这段时间，工厂年检或大检修停滞气柜的时间，或者是停车比较长的间隔时间。气柜落底处于停用状态时一般应作如下安全操作：1）开启气柜进出口管上的水封，切断气柜与外界管路联系;2）对残存于钟罩顶部的气体，特别是有毒的、易燃的、助燃的气体应进行置换和放空处理2）长期打开钟罩顶部及安全罩帽上部的放空阀（指不做水槽排水状态），直至重新启用气柜。
钟罩落底后操作不当引起的事故时有发生，特别是因水槽中水汽蒸发使钟罩内气相空间形成负压造成的罩顶失稳屡见不鲜。
8气柜泄漏和导轨运行卡顿
湿式气柜发生泄漏以局部腐蚀和焊缝缺陷引起的穿孔穿透现象居多，这与气柜自身构造和工作特点有很大关系。湿式气柜的构造基本是由钢板和型钢件煨制组焊而成，塔节和钟罩的壁板仅有4mm~5mm，且连接多为搭接焊缝，再由于塔节和钟罩的工作过程是反复出没于水中，干湿交替、受力交替这些都加速了腐蚀与缺陷的发展。不过这类泄漏或漏气也有个特点就是往往不是大面积的和突然的，及时发现及时处理是关键。
钟罩和塔节升降工作过程中导轮与导轨的偏离和卡顿现象涉及因素比较多，比如：设计质量、加工制造
精度、环境气温变化、风载荷雪载荷附加等等。尤其对于一个体量相对较大的有弹性的物体，运动过程受外部因素影响产生稍微的变形偏离和卡顿是可能的。因此，关键是及时发现苗头，经常的调整维护，防患于未然。
螺旋式气柜的轨道运行中的偏离和卡顿现象一般多于直升式气柜，这与其运行轨迹和受力有很大关系。螺旋气柜的钟罩和塔节下行过程的重力冲击波动对导轨跑偏影响很大，现行的规范和设计中，螺旋导轨的螺旋升角一般均取45°适当地减小这一角度，对运行平稳性可能会有利。
气柜的泄漏与导轨运行卡顿对气柜安全操作影响很大。仅仅依赖视频监控是难以保障的，现场巡查及时维护是必须的。
9结语
湿式气柜在化工、冶金等的生产过程中使用的数量虽然不多，但有不可替代的作用。由于湿式气柜的工作特性是个动态过程，所以其相对于一般的静态储供气容器存在有更大的安全风险。因此建立合理的湿式气柜的设计与安全操作理念是非常重要的。
参考文献：
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[2]GB/T51294—2215，工业企业湿式气柜技术规范
[S]，
The desinn and safety operotion foo fluin sexi gas holder of industriai enterprises
Wang Jining
(SEDIN Engineering Co.,Lth.,TP,po230032,Ching)
Abstroca:The holdae is a kin/of special epuipmeet stocCep an/supp/eX witP yas e ons matedai oe tel in chemicaI,metallurdicai, yas and other proPuction processes-Ar relianiPto of uso is vitaPy important to aP tPa process system.The concept of desig/and safety oneraPon foe auin seal yas holdae is yivee in tPa papae.
Key worde:yas holdae,auin seal yas holdae,desig/,safep operation
（上接第157页）J] 1）面板堆石坝的渗漏除了面板、止水外，坝基及绕坝渗
漏也应重点关注。特别是岩溶地区，其渗漏问题更加复杂，
需要采取多种手段、全面分析，准确到渗漏通道是确保治
理效果的关键。
2）对于岩溶发育且裂隙以陡倾角为主的地区，采用常
规的铅直孔进行帷幕灌浆效果可能达不到预期，采用更多
穿过裂隙的斜孔帷幕可取得较好效果。
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SL62—2014，水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S]，
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李伟.布西水电站渗漏原因分析[J]工程建设与设计，2020（7）：95-97.
⑵
⑶⑷
⑸
Leykage treatment oi Buxi hydropowce station
Li Wri
(PoferChina Kuuminf EngineeCng Corporatioo,Kunming052911,China)
Abstroca:Bup)hy/ropowae station is locateX in tPa karst area,tPa seepapa quanUm of tPa msemoP is increasina year b/yeae.The tPesis prelimina_ly anUs ont tPa leap a pe passapa an/ty/a of leaPapa,tProuch tPa former date,yeophysical pmspec/na and aeolop1 icai shmey.Measuras such as certain yrontina and panel repaie have beee aPopteX foe tPa meatmeet,an/tPa063^6x1effect is yooP,which can ba useX as a refereeca for similar projects-
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