袁宇霞

（晋中市水利勘测设计院 山西晋中030600）

1 田家湾水库输水洞工程概况

田家湾水库地处黄河流域汾河水系涧河中游，坝址位于山西省晋中市榆次区，控制流域面积97 km2，总库容998.7 万m3，是一座以防洪为主的小（1）型水库，为Ⅳ等水利枢纽工程，永久建筑物级别为4 级。水库现状枢纽工程由大坝、溢洪道、输水洞和泄洪洞四部分组成。

输水洞始建于1958年，坐落在基岩上，基础条件较好，位于大坝的右端，建坝时设计为无压洞，总长183 m。进水口为台阶式卧管，穿坝洞身为内径1.0 m 长153 m 砼圆管，后30 m 为底宽1.5 m，高度2 m 的浆砌石门洞型结构。输水洞进口高程926.013 m。

2 输水洞存在的问题

2020年6月4日，库水位943.31 m，检查中发现输水洞有渗水现象（图1），具体为：第4 至5 节涵管间接缝左下30°处有少量渗水；第7 至8 节涵管间接缝左下30°处有少量渗水，有细微土粒析出的痕迹；第9至12 节各节涵管接缝顶部有少量滴水；第13 至20 节各节涵管接缝顶部有少量滴水；第23 至24 节各节涵管接缝顶部有少量滴水；第25 至26 节涵管间接缝右下30°处有3 mm 渗流口，渗流量预估0.15 m3/h，水质清澈无浑浊；第48 至49 节各节涵管接缝顶部有少量渗流。输水洞后30 m 浆砌石洞身段底板破坏，排水不畅。经过1 个月的监测，输水洞渗流量为0.141～0.180 m3/h，水流无浑浊。

总之，此次检查中发现输水洞第4 至49 节之间部分涵管接缝处均出现渗水现象，为确保安全，对输水洞进行应急处理是必要的。

图1 局部砼管接缝处渗水图片

3 输水洞渗漏处理方案

3.1 回填灌浆处理

3.1.1 处理方案

本设计结合类似工程经验以及输水洞现状问题，对现状砼管接缝砂浆进行清理，用环氧砂浆重新勾缝处理；对现状输水洞各渗水处2 m 范围内进行洞周回填灌浆。圆洞段人工在洞身钻4 个灌浆孔，排距1 m，相邻排错位布置，灌浆孔进入坝体土至少30 cm（图2）。灌浆选用水泥黏土浆，采用小压力多次数的施工方法，压力不小于0.3 MPa。空隙大的部位灌注水泥砂浆或高流态混凝土，并在施工中密切观测洞身变化，随时调整灌浆压力。

图2 砼管回填灌浆横剖图

3.1.2 回填灌浆施工要求

1）灌浆使用水泥黏土浆液，其中水泥与黏土重量比为0.4∶1，水与干料（水泥与黏土的总量）重量比为0.5∶1。

2）回填灌浆质量检查：单元灌浆结束7d 后进行。检查孔布置在脱空较大、串浆孔集中以及灌浆情况异常的部位，数量为灌浆孔总数的5%。

3）封孔：灌浆孔灌浆以及检查孔检查结束后，排出钻孔内积水和污物，采用浓浆封堵孔口密实、齐平。

4）施工参数

（1）回填灌浆孔孔径63 mm，注浆管伸出原砼管外30 cm。

（2）初拟回填灌浆压力0.3 MPa。

（3）Ⅰ序孔灌注0.5∶1 的水泥黏土浆液，Ⅱ序孔灌注1∶1 和0.5∶1 两个比级的浆液。

3.2 输水洞内衬钢管处理

输水洞原砼管为建库时铺设，年代久远，本次设计洞内前153 m 铺设DN800 钢管，壁厚12 mm，全长153 m，进口底高程为926.013 m，出口底高程为920.0 m。输水洞钢管施工完成后进行接触面充填灌浆，钢管每施工50 m 时，钢管外接触面进行砌墙封堵。

钢管接触面灌浆分Ⅰ、Ⅱ序孔，顶部120°范围内设置5 个灌浆孔，Ⅰ序孔2 个、Ⅱ序孔3 个，排距3 m，相邻排错位布置，灌浆孔进入空腔至少10 cm（图3）。钢管顶部每隔25 m 设置1 个孔用于排气、排水，排气、排水孔进入空腔至原砼管壁预留5 cm 间隙。灌浆结束后，将洞身钻孔采用焊接补平，保证表面光滑。

图3 砼管充填灌浆横剖图

充填灌浆施工参数：

1）灌浆孔孔径50 mm，注浆管伸出钢管外10 cm。

2）灌浆压力0.3 MPa。

3）Ⅰ序孔灌注0.5∶1 的水泥黏土浆液，Ⅱ序孔灌注1∶1 和0.5∶1 两个比级的浆液。

3.3 浆砌石洞身段整修

输水洞后30 m 为底宽1.5 m，高度2 m 的浆砌石门洞型结构，现状底板局部有倒坡出现，致使积水未能有效排出。本次设计对底板倒坡段进行整修重建，底板清除部分为20 cm，与输水洞出口底高程顺接。

4 结语

田家湾水库输水洞位于大坝右侧，从大坝上游横穿右侧坝体至下游，基础坐落在基岩，由于输水洞局部渗水，因此，大坝和输水洞运行均存在安全隐患，且省内类似工程有过惨痛的教训，为此，为了避免出现安全事故，对该水库输水洞进行应急处理迫在眉睫。

通过对输水洞进行应急处理，从而彻底解决了输水洞在运行中存在的安全隐患。同时使水库防洪涉及范围（太原飞机场、山西高校新校区、山西省综改示范区的核心区域、榆次区和太原市小店区的3 乡23 村共计约40 余万人、石太铁路和南同蒲铁路6.8 km、太旧高速公路7.6 km、108 国道5.2 km、大面积耕地）的安全得到保障。