水庫圍堰止水加固灌漿案例分享

圍堰止水加固複合灌漿技術

1.工程背景

某水力發電廠為增設發電機組，需於水庫內增建一處獨立進水口。由於施工過程水庫仍需維持正常蓄水功能，設計單位擬於設置地點外圍構築擋水圍堰及擋水牆，再於水庫圍堰內進行進水口開挖、結構體構築及輸水隧道連接。

但水庫圍堰設置區域內地層構造複雜，且下方岩層節理發達並局部夾有斷層泥，為確保水庫圍堰堰體達到高穩定性及低透水性要求，特委託本公司配合進行水庫圍堰止水加固灌漿規劃，並於專家審核通過後交付執行。

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2.解決方案

本公司於接受委託後，立即指派專業工程師至現場進行詳勘並收集相關地形、地層資料。經由地質調查資料顯示，本水庫圍堰區塊崩積層厚度約1.5～6.5m，以棕灰色粉土夾雜岩屑及岩塊為主。其下方為輕度風化至新鮮灰黑色板岩，節理發達，局部破碎帶夾有斷層泥及石英質沉積物。本公司依照現場情況提出規劃方案如下：

(1)上部崩積層採用速凝漿材止水加固灌漿。

(2)下部岩盤裂隙採用採用緩凝漿材加固灌漿。

(3)整體水庫圍堰斷面分為3環交錯佈孔逆級灌漿。

(4)外環及內環先施作，中間環施作同時併行透水試驗驗證效果。

(5)依照現場鑽孔及灌漿時壓力、灌漿量變化監測，即時調整灌注深度、漿材種類及添加劑。

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3.施工設計

依據進水口水庫圍堰位置設定灌漿區域分為水庫圍堰段及翼牆段，圍堰段規劃於弧形排列的排樁向外擴展3.5m建構一帶狀固結與止水隔幕。翼牆段分為東、西兩段矩形範圍，規劃延伸不透水隔幕深入兩側地層，延長地下水滲流路徑，降低地下水對於進水口直井施工的影響。

上部止水加固灌漿採用二重管低壓灌漿工法，搭配速凝FLW漿及微膨脹性CB漿進行灌漿。灌漿深度約GL±0.0m~GL-19.0m，深入風化岩層至少3m，可依現場地質條件調整灌注深度。下部岩盤裂隙加固灌漿採用雙環塞工法，搭配緩凝水泥漿進行壓力灌漿，遭遇裂隙水量較大位置可適度加入添加劑或變更漿材。灌漿深度約GL-19.0m~GL-29.0m，深度須低於進水口直井底部至少10m。

鑽孔配置基本採用1.2m孔距梅花型佈孔逆級漿方式配置，二次灌漿時可搭配順逆級灌漿法進行補漿。岩層漏程試驗(Lugeon test/Packer test)以5~10Lu為評估標準，依照現場工程師指定位置進行。

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4.施工過程

施工時為因應水庫圍堰地形及地質條件，採用大型鑽堡引孔、埋管，搭配小型鑽機灌漿方式進行。上部外環灌漿時為防止漿液透過較大地層孔隙滲入水庫汙染水源，在漿材中適度加入不析離添加劑並即時調控灌漿壓力，使漿材不會流入水庫中。

下部灌漿時遭遇水泥漿無法完整滲入岩層微細裂隙導致漏程式驗無法達到要求時，則改用奈米級矽膠水泥進行補充灌注，加強止水效果。

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5.執行成果

因為本圍堰工程施工位置處於水庫範圍內，各項灌漿漿材及添加劑均須採樣送驗並報請委託方核可後方得使用。施工過程因為即時監測與調控得宜，並無發生漿液竄流汙染水源情況。經由委託單位派員確認漏程式驗止水加固效果達到合約要求，且環境檢測無發生汙染情況後，順利完成水庫圍堰止水加固灌漿工作。

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