陈 沛

(广东华禹工程咨询有限公司，广东 惠州 510050)

为了进一步提升水库坝基的渗透稳定性，同时维护周围岩石的整体性，保障大坝能够长期稳定运行，除了要对大坝进行相应的加固处理外，还要对大坝进行防渗设计，对防渗墙下的基石进行灌浆，使岩基成为垂直方向上的防渗帷幕，就这样确保大坝具备完善的防渗结构。

1 工程概况

诺敏河阁山水库位于黑龙江省绥化市绥棱县境内，呼兰河右岸支流诺敏河上游，在绥棱县城东北约36Km处。是一座以灌溉、城镇供水为主，兼顾防洪、发电等综合利用的大(2)型水利枢纽工程。最大库容为4.04×108m3。溢洪道位于土坝桩号0+247处，由进口段、控制段、闸室段、消力池及海曼组成。闸室长31m，宽65.25m，闸室基础布置一排帷幕灌浆(44孔)，孔间距1.5m，帷幕灌浆平均深度15m；布置固结灌浆(210孔)，深6m，呈梅花形布置，孔间距3m。因受地质条件的影响，构造发育岩石破碎钻孔时常发生严重塌孔，而且数量较大，采用根管钻进、水泥加速凝剂封孔后重新开孔。有较大断层破碎带，分段灌浆、灌浆塞卡不住，经监理工程师同意采用综合灌浆。

2 帷幕灌浆施工方案

帷幕灌浆在进行施工时根据分序钻灌的原则，对主帷幕进行灌浆时分两序钻灌，也就是Ⅰ序孔的孔距为3.0m、Ⅱ序孔的孔距为1.5m；当实施固结灌浆时，根据仓号的不同分块、分段进行灌浆，从孔的边缘依次向孔的中间进行灌注，并按照分序加密的原则实施，也就是Ⅰ序孔的孔距确定为6.0m、Ⅱ序孔的孔距确定为3.0m。

3 监理现场质量控制

为了对灌装作业进行有效的质量控制，监理工程师应当严格控制相关环节的施工现场质量，对灌浆作业中出现的各种情况及时研究，并提出可行有效的解决措施，从而保证灌浆质量，提升防渗效果。

3.1 灌浆前的质量控制

1)项目监理部应当结合相关的技术标准、设计方案、施工图纸等资料，有针对性的制定《灌浆工程施工实施细则》，从而对施工的全过程实施有效监管。

2)施工前相关的设计人员和地质勘查人员还要向施工单位进行相应信息的技术交底。在正式建设前，施工方要进行全面的准备工作，如岗前技术培训，时施工人员熟悉施工工艺和相关的技术标准；设备仪器等要满足工程施工的各项要求；配备专业的人员进行记录、质量检测、值班等；对单项工程制定《开工令》并遵守开工，当坝段开灌时应当取得《开灌证》后实施作业。

3)各单项工程开工前，施工单位应当及时向监理单位报送《施工组织措施》。监理单位要审查工艺和技术的可行性，考察施工结果是否满足规范的要求并与设计图纸保持一致，然后向施工单位下达《监理通知》的批复意见，然后进行开工建设。

4)灌浆工程的施工质量基本由灌浆工艺的作业效果决定的，因此监理单位应当规定施工单位必须完善自身的质量保证体系，在每个环节都要做到高质量的完成。在实际施工时，每个班组都要配备相应的质检员，监督施工的质量，只有获得质检员的检查签证后方可进入下一环节的施工[1]。值得注意的是施工单位应当实施班组长、值班技术员以及质检员的三级检查制度。

3.2 灌浆过程中的质量控制

1)设置24h旁站监理。在施工时监理的主要工作时监督灌浆工艺是否按照相关的规范流程进行操作，检查孔深、浆液比、灌浆压力、吸浆量等参数是否满足要求，并且对相关信息进行记录，如果在监督过程中发现技术问题等及时纠正或采取有效措施补救，对违反操作规范的人员进行相应的惩治，引起施工人员态度上的重视。

2)在监督过程中对项目建设中的各项问题，及时下达“监理通知”，在必要时要约谈相关的负责人，分析问题的利害，并要求其即时作出整改[2]。

3)在灌装作业中出现的各种突发问题，应当合理分析并提出有价值的建议，情况特殊时还可以会同设计、地质、技术部等专业人员共同研究确定切实可行的措施，保障灌浆作业的质量。

4)制定合理的工程总进度统筹计划随着施工的不断进行，如果存在延误工期的情况应当及时告知施工单位，并要求其采取有效措施加快施工的进度。比如在进行帷幕灌浆作业前监理单位发现施工进度较慢，可以及时组织相关人员对帷幕灌浆作业的施工进度进行研究分析，在规定工期内完成帷幕灌浆作业的前提下，施工单位适当调整有关程序，制定加快进度的措施，保证质量的完成灌浆作业。

5)严格把控灌浆原料的质量。比如水泥作为浆液的一种原料，在买进使用之前，监理部门要严格审查其来源地、生产日期等信息，如果有破包的产品应当要求有关部门提供质检合格的证明资料，经监理检测合格后，才能用于灌浆浆液的配备。

6)进行帷幕灌浆时，必须正确使用灌浆自动记录仪，有效控制灌浆作业的质量，也是监理部门度帷幕灌浆环节进行质量监督的有力依据。

3.3 灌浆工程完成后的质量控制

1)灌浆施工的各单元工程完工后，建立单位应当根据合同中相关要求检验灌浆作业的效果。对完成固结灌浆的坝基要抽查总孔数5%的质量，通过压水试验并结合声波测试技术监测有关位置的声波波速，从而获取灌浆作业的施工效果。对于完成帷幕灌浆作业的坝段，检查孔为帷幕孔数的10%，通过压水试验检测灌浆的防渗效果。

2)为确保检测结果的客观公正，还可以由建设单位聘请第三方机构对灌浆的质量进行全面的检测，可以对固结灌浆实施声波测试的验证，对帷幕灌浆抽查孔实施压水试验检测灌浆的质量[3]。

3)灌浆工程结束后，要进行阶段验收工作。验收时，聘请专家对施工过程中结合有关的记录资料，试验检测结果等，对灌浆施工的质量进行全面综合的分析，做出合理的评估，然后给出验收的结论。如果帷幕灌浆作业在11月29日完工，那么建设单位可以在12月4日组织有关人员进行质量验收。

4 灌浆施工工序

灌浆施工示意图见图1。

图1灌浆施工示意图

4.1 钻机

本工程的钻孔设备选取潜孔钻，并采用直径为59-75mm的金钢石钻头，在进行钻孔时尽量保持铅直，孔位、帷幕孔的偏差要<10cm,加强帷幕孔、固结孔的偏差要<15cm，并且钻孔的终孔要满足设计中的相关要求，孔内的杂物厚度不能超过20cm。在实施帷幕孔的钻进作业时，监理人员应当全面准确的记录孔内的相关信息，根据这些信息对钻孔的情况作出合理的分析。如果发生了集中漏水的情况则应当立即停止钻孔作业，等到查明渗水的确切位置和原因后采取一定的措施在继续钻孔。当完成钻孔在等待灌装或者灌装未全部完成时，应当对孔口进行相应的保护处理。灌浆孔布置图见图2。

图2 灌浆孔布置图

4.2 孔壁冲洗及简易压水试验

在对钻空实施灌装前应当进行相应的冲洗作业，以保证灌装的质量。待钻孔结束后利用导通管向孔内通入水流进行孔壁的清洗，直至回水变为清澈并持续10min。将冲洗压力确定为灌浆时70%-80%的范围内，但是要确保<1MPa，在冲孔结束后对检查孔实施相应的压水试验。

1)冲水压力的确定。冲水压力为灌浆压力的80%，>1MPa时一取1Mpa。将灌压力的50%作为冲洗风压，>0.5Mpa时取0.5Mpa。

2)冲洗裂隙。当冲洗水至清澈后再冲洗10min，总冲洗时间要>10min。对于回水不能满足澄清要求的孔位，要继续进行冲洗，保证孔中残留的沉积物厚度在20cm以内。对于刚刚完成灌浆的灌浆孔或者一正在灌浆的灌浆孔，不允许冲洗裂隙。

对于地质条件比较复杂的地区要经过现场试验后确定是否需要冲洗帷幕段的裂隙以及如何进行冲洗。

4.3 灌浆

1)灌浆材料。水泥选取42.5#的普通硅酸盐水泥，选取的该型号水泥还应该在通过方孔筛时要满足对筛余量的相关要求。同时要确保材料的干燥新鲜，严禁出现受潮结块的情况，通过相关的质量检验后方能使用。

2)制浆方法。由于灌浆时采用分段分序的方式，因此进行分散制浆。水泥浆制备完成后应当在4h内使用，剩余部分要倒入规定的位置。

3)灌浆方法。灌注时遵循由自上而下，循环灌浆的原则。射浆管选取6分焊管并下至孔底上方0.5m处，这样能够实现重复灌浆，大大提升了灌浆的质量。

4)浆液浓度的选用与变换。本工程在进行帷幕灌浆时的设置的浆液水灰比共有3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1五个比级的选择；进行固结灌浆时有2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1四种选择。浆液浓度进行改变时要确保各段的初始浓度为3∶1。如果灌浆压力一定时，灌入量却在逐渐减少；或者灌入量一定时，灌浆压力逐渐升高，这种情况下可以继续使用该浓度的浆液。如果某一浓度的浆液灌入量有300L时，但是其灌注压力以及浆入量却没有较明显的变化时，需要适当提高一级浆液的浓度；相反的如果提供了浓度后或者发生中断时，其灌浆量却出现了骤减的情况，就应当将浓度降低。

5)灌浆结束封孔。①帷幕灌浆结束的标准：自上而下分段灌浆时，灌浆段的注入率≤0.4L/min时则继续进行60-90min的灌注；注入率≤1L/min时则继续进行90min的灌注。自下而上分段灌浆时，相同注入率下的继续灌浆时间相应减少为30min和60min，方可停止。②固结灌浆结束的标准:在符合该灌浆段的最大设计压力时，当注入率>0.4L/min后，需要继续灌注30min，方可停止。

4.4 浆液的质量控制

浆液质量控制如图3所示。

图3浆液质量控制

根据图3中的浆液制取流程，按照以下步骤控制浆液的质量:①选择质量良好的黏土；②使用高压水冲洗的方法将土块中的树根、粗砂等杂质清除干净；③过滤清除储浆池沉淀沙及漂浮腐植质；④定期清理储存砂浆；⑤利用比重计检测储浆筒中的浆液。

4.5 灌浆施工

1)采用循环式孔底全孔灌注的方法进行灌浆，注浆管钻至孔深0.5-1.0m。开始灌浆之前，先使用稀浆进行灌注，经过3-5min钟后，增加泥浆的黏稠度。使用“少灌多复”的方法进行灌孔施工，两次灌浆的间隔时间要超过5d。使用错位灌浆、逐渐加密的方式进行灌浆，先进行第一序孔的灌浆，完成第一轮灌浆后，再进行第二序孔的灌浆。先完成上游排孔的灌浆，然后进行下游排孔的灌浆作业。

2)灌浆压力控制在0.2-0.4MPa之间。

3)当灌浆浆液升到孔口后，重复灌注3次不再吃浆液后，对灌浆的饱满度、压实度进行检查，达到规定要求后停止注浆。

4)每次完成注浆孔的灌注土作后，等到孔中的泥浆压实以后，再使用含水量适中的土料进行捣实，平至地面后进行封孔。

5 结 语

坝基的防渗灌浆施工中，施工单位在严格遵守技术规范进行施工的同时，监理单位还要充分发挥自身的监督作用，从技术方案、施工现场、原料控制等方面严格把控施工的质量，确保灌浆作业取得良好的防渗效果，保障水库大坝的质量可靠，运行安全。