苏只水电站消力池底板排水管渗水带泥原因分析及处理设计.pdf

西 北水 电 2 0 1 5年 第 2期 3 1 文章编号： 1 0 0 6 --2 6 1 0 ( 2 0 1 5 ) 0 2 —0 0 3 1 —0 6 苏 只 水 电 站 消 力 池 底 板 排 水 管 渗 水 带 泥 原因 分 析 及 处 理 设 计 王思 德 ， 巴 金 福 ， 张 昱 峰 ， 张 博 ， 吕 琦 ， 韩 勇 ( 1 ． 青海黄河中型水 电开发有限责任公 司， 西宁8 1 0 0 0 1 ； 2 ． 中国电建集 团西北勘测设计研究院有限公 司， 西安7 1 0 0 6 5 ) 摘要 ： 针对苏只水电站消力池底板基础排水管渗水带泥问题， 从设计 、 运行角度分析了消力池可能的破坏原因， 并采用综合示踪法进行流场测试分析， 基本确定了渗漏原因和通道。处理时对消力池进行放空清淤检查 ， 印证了 分析结论 ： 渗水带泥是由于消力池底板表面混凝土及结构缝止水破坏引起的。提出了相应 的修复处理方案， 处理 措施取得 了 良好 的效果 。 关键词 ： 消力池底板； 混凝土管 ； 渗水； 综合示踪法； 流场测试 ； 处理设计 中图分类号 ： T V 6 5 3 ． 1 文献标识码 ： A D O I ： 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 6 — 2 6 1 0 ． 2 0 1 5 ． 0 2 ． 0 0 9 Ca us e An a l y s i s an d Ha nd l i ng De s i g n o f Se e p a g e wi t h M u d f r o m Dr a i na g e Pi p e i n B a s e S l a b o f S t i l l i n g B a s i n， S u z h i Hy d r o p o w e r P r o j e c t WA N G S i — d e ，B A J i n — f u ，Z H A N G Y u — f e n g ， Z H A N G B o ，L Y U Q i ， H A N Y o n g ( 1 ． H u a n g h e H y d r o p o w e r D e v e l o p m e n t C o ． ， L t d， X i n i n g 8 1 0 0 0 1 ， C h i n a ； 2 ．P O WE R C H I N A X i b e i E n g i n e e r i n g C o ． ， L t d ． ， X i " a n 7 1 0 0 6 5 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： A i mi n g a t s e e p a g e w i t h m u d f r o m d r a i n a g e p i p e i n b a s e s l a b o f s t i l l i n g b asi n ， S u z h i H y d r o p o w e r P r o j e c t ， p o s s i b l e f a i l u r e c a u s e s o f t h e s t i l l i n g b a s i n a r e a n a l y z e d i n t e r ms o f d e s i g n a n d o p e r a t i o n．F ur t h e rm o r e，t he g e n e r al t r a c k i ng me t ho d i s a p p l i e d t o a n aly z e t h e f l o w fi e l d t e s t ．F i n all y，s e e p ag e c a u s e a n d p a s s ag e a r e d e t e r mi n e d b a s i c a l l y ． T h e s t i l l i n g b a s i n i s i n s p e c t e d b y e mp t y i n g a n d s l u d g e r e mo v al wh i l e ha n dl i n g i s p e r f o rm e d．T he a n aly s i s c o n c l u s i o n i s v e rifie d ．Na me l y，s e e p a g e wi t h mu d i s f r o m t h e f a i l ur e s o f wa t e r s t o ps o f t h e s u r — f a c e c o n c r e t e and s t r u c t u r e j o i n t s o f t h e b ase s l a b o f t h e s t i l l i n g b a s i n ．C o r r e s p o n d i n g r e p a i r s c h e m e i s p r o p o s e d ． T h e h and l i n g m e a s u r e s a c h i e v e e x c e l l e nt e f f e c t ． Ke y wo r ds： base s l a b o f s t i l l i n g b a s i n；c o nc r e t e p i pe；s e e p ag e；g e n e r a l t r a c k i n g me t h o d；flo w fie l d t e s t ；d e s i gn o f ha n d l i n g 1 工程 概况 黄河苏只水 电站工程以发 电为主 ， 枢纽 由电站 厂房 、 泄洪闸 、 堆石坝 、 两岸副坝及灌溉 管等建筑物 组成。泄洪闸布置在河床中部， 左邻电站厂房、 右邻 土工膜防渗堆石坝。泄洪 闸由拦沙坎 、 闸室段、 消力 收稿 日期 ： 2 0 1 4 — 1 1 — 1 5 作者简介 ： 王思德( 1 9 6 5 一) ， 男 ， 青 海省湟 中县人 ， 高级工 程师 ， 主要从事水利水 电工程建设管理工作． 池段 、 尾渠段 、 海漫段组成 ， 建筑物基岩为上第三系 上新统临夏组( N 2 1 ) 粉砂质黏土岩和黏土岩。消力 池为泄洪 闸 3孔共 用 ， 消力 池段 长 8 4 ． 0 m， 净 宽 5 9 ． 5 m。消力池底板厚 2 ． 5 I n ， 在底板基础设置锚 杆以保 证消力 池抗浮稳定 ， 锚 杆采用 0 2 5砂浆 锚 杆 ， 间排距 1 ． 5 mX 1 ． 5 In， 深人基岩 3 ． 5 In。消力池 底板设置纵横向结构缝 ， 缝面设键槽 ， 缝表面设橡胶 止水带和止水条。为降低 消力池底板扬压力 ， 满足 底板抗浮稳定要求 ， 在底板结构缝下设置纵横向无 砂混凝土排水管排水系统 ， 并用钢管使无砂混凝 土 3 6 王思德 ， 巴金福， 张昱峰 ，张博 ， 吕琦， 韩 勇． 苏只水 电站消力池底板排 水管渗水 带泥原 因分析及处理设 计 ( 1 )对表面混凝土已经剥蚀严重的部位进行清 理 ， 如原钢筋出露 ， 应采用 除锈剂除锈 ， 锈蚀变形严 重或者钢筋遗失 时应割除并采用 0 2 2 @2 0 c mx 2 0 c m的钢筋网焊接修补 ； ( 2 )为确保修复效果 ， 底板混凝土采用全部加 厚 1 5 c m， 修复均采用混凝土强度等级 C 3 5 F l O O W8 的硅粉抗 冲耐磨混凝土 ； ( 3 )新浇的高强混凝土表面布置钢筋网， 钢筋 网片为 8 @1 0 c mx l O c m， 老混凝土内布置 0 2 2插 筋， 深入老混凝土 4 0 c m； ( 4 )对原消力池底板破损的止水进行清理 ， 将 该处混凝土面凿除平顺 ， 采用2～3 m m聚氨脂 密封 胶及 S K手刮聚脲( 厚度 3— 4 m m) 修复 。对于破 损止水切除后剩下的老止水 ， 将其 3 0 c m长范围内 进行表面打磨 ( 1～ 2 m m) ， 后采用 S K手刮聚脲 ( 厚 度 3～ 4 m m) 与修复部分连接 ， 形成完整 、 封 闭的止 水系统 。修复方案详见 图 8～ 9 。 7 结语 本文针对苏只水电站泄洪闸消力池无砂排水管 渗水带泥的问题 ， 从设计 、 运行角度分析了消力池可 能的破坏原因， 通过综合示踪法进行测试分析 ， 基本 确定了渗漏原因和通道。为了进一步论证分析结论 的可靠性 ， 从消力池渗水与周边环境 的相关性 角度 ， ／ - 同 q ／ q ■ I - ■ ■ 2 O l 2 0 l 童 ’ ● ，- ■ ■ ■ ● _ ~ 2 2 @ 噬凰 2 0X 2 0 ． ． 新浇混凝土 C 3 5 W8 F l O 0 _ I ． ～一 孑 —、、 一 一 ^- -～ 一一 ＼ 凿除至 新鲜混凝土 2 2 插筋与 新增／ 、 一一 俐 勘 刚 片 焊 磺 涂水泥砂浆 ● ． 2 2插筋．间排距 6 o c m 6 0 c n 与 新增 钢筋网 片焊接 ＼ 西 2 2 檑盲 ； f ． 闻 排眶6 0 e m 6 0 m 植入原混凝土4 0 c m - ‘ - ～ - 原消力池底板混凝土 ’ ^ 图 8 消力池底板修复处理简 图 单位 ： c m 图 9消力池 永久缝处理简 图 单位 ： c ln 再次进行 了分析论证。对消力池进行放 空检查发现， 底板磨蚀部位主要集 中在右 边孔和中孑 L 下游消力池底板处 ， 且 临近 1 号无砂混凝 土排水管， 消力池无砂混凝土 排水管渗水带泥来源于消力池底板顶 面 由结构永久缝 止水破坏引起 。针对 消力 池破坏情况 ， 采取了相应 的修 复处理 ， 处 理后消力池运行正常 ， 经检查排水管没有 发现渗水流出。苏只水电站消力池无砂 混凝土管排水 带泥原 因分析及工程处理 取得了良好的效果。 参考文献 ： [ 1 ] 张博 ， 益波 ， 吕琦 ， 朱展博．某水 电站泄洪 闸消力 池基础渗 水 带泥 原 因检 查及 分析 [ J ] ． 西 北 水 电 ． ， 2 0 1 4 ， ( 0 4 ) ： 3 1 — 3 6 ． [ 2 ] 陈建生 ， 刘建刚 ， 董海洲 ， 陈亮 ， 等． 环境 同位 素示踪 法研究 新 安江右坝肩绕坝渗流[ J ] ． 中国工程科 学 ， 2 0 0 4， ( 1 ) ： 5 7 — 6 3 ． [ 3 ] 杜 国平 ， 曹建辉 ， 李国凡 ， 等 ． 示踪技术 在水库绕坝渗漏 研究 中 的应用 [ J ] ． 地下水 ， 1 9 9 8 ， ( 1 2 ) ： 1 7 2 — 1 7 7 ． [ 4 ] 陈建生 ， 张发明 ， 杨立昂 ， 等 ． 探测库水 绕坝基岩体渗漏 的综合 示踪方法 [ J ] ． 工程勘察 ， 1 9 9 9， ( 1 ) ： 3 4 - 3 8 ． [ 5 ] 吕琦 ， 高月仙 ， 王静 ， 张博．黄河苏只水 电站消力池修 复处理措 施 [ J ] ． 水科学与工程技术 ， 2 0 1 4， ( 0 5 ) ： 6 6 — 6 9 ． [ 6 ] 覃林 涛， 武世峰 ， 但其宝．聚合 物混凝土在水 下修补工 程 中的 应用 [ J ] ． 西北水电 ， 2 0 1 2 ， ( 0 3 )： 2 9 — 3 1 ．