浅述小型水库除险加固工程坝体防渗质量控制

　　摘要：小型水库的除险加固工作是当前基层水利单位要集中解决的首要任务之一,本文以仪征市中利水库工程为例，主要探讨了水库工程坝体防渗施工中监理单位的质量控制。
　　
　　关键词：施工质量；小型水库；除险加固；质量控制
　　
　　1 引言
　　中利水库位于仪征市刘集镇境内，建于1958年。水库集水面积1.7平方公里，加固后总库容49.54万立方米，是一座以防洪、灌溉为主的小（2）型水库。
　　中利水库溢洪道拆除重建为宽4.5m后总库容49.5万m³。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《防洪标准》GB50201-94，属小（2）型水库，工程等别为V等，坝体及溢洪道等主要建筑物级别为5级，次要及临时建筑物为5级。相应大坝洪水复核标准采用20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。
　　
　　2 坝体防渗施工的质量控制
　　2.1土工膜、布铺设质量控制。
　　2.1.1监理工作控制目标及控制要点
　　（1）为确保工程质量，避免造成重大失误和不应有的损失，测量和放样成果都应报监理工程师检查仍可核实签证后，方可进行下道工序施工。必要时，监理部可以要求承包人在监理工程师直接监督下进行对照测量。
　　（2）施工过程中，承包人应按照已报批的施工措施计划文明施工。同时加强技术管理，做好原始资料的记录、整理和总结工作，当发现作业效果不符合设计或技术规范要求时，应随时调整或修订施工措施计划，并及时报送监理部批准。
　　（3）铺设阶段完成后，承包人应及时申请验收，以利于下道工序工作进行。
　　2.1.2监理工作的方法及措施
　　（1）在铺设过程中，要注意施工质量，各道工序开始前必须经监理工程师确认前道工序质量合格后方可开始。
　　（2）在铺设过程中，监理工程师随时对施工过程进行监督，查清铺设坝基面是否符合铺设要求。铺设质量是否满足施工规范的要求等全方位进行控制。
　　（3）监理工程师如发现承包人没有按设计或有关规范、规程的要求进行施工，或未达到设计要求，承包人应无条件地按照监理工程师的要求停工整顿或返工。
　　（4）所用的全部材料应满足设计各项指标的要求，并且在使用前都要进行材料检验和试验。
　　3劈裂灌浆工程质量控制
　　3.1监理工作控制目标及控制要点
　　（1）制浆和灌浆机械的布置，应考虑灌浆泵容量的大小，输浆距离的远近，扬程高低和料场位置等因素，尽量满足施工干扰少、搬迁次数少以及电源和交通方便等原则。
　　（2）灌浆施工前应确定好观测点位置，埋设好必要的观测设备。并应准备好观测和试验仪器以及观测记录表和成果表。
　　（3）灌浆施工前应做灌浆试验。选有代表性坝段，按灌浆设计进行布孔、造孔、制浆、灌浆。观测灌浆压力、吃浆量及泥浆容量、坝体位移和裂缝等。试验孔不少于3个。试验结束后应分析资料，总结经验，修改参数，完善和熟练灌浆工艺，然后方可全面施工。
　　（4）灌浆所有土料和浆液都应进行试验。土料试验包括：颗粒分析、有机质含量及可容盐含量等；浆液试验包括：容重、粘度、稳定性、胶体率及失水量等。
　　（5）首先按设计要求布孔，然后按要求造孔。造孔必须按序进行，一般要求2～3序。
　　（6）造孔应保证铅直，偏斜不得大于孔深的2%。应用干法造孔，不得用清水循环钻进。
　　（7）应采用专用机械制浆。如灌浆量少时，也可以采用人工制浆，但土料应先在泥浆池内浸泡数小时，搅拌成浆，通过滤筛清除大颗粒和杂物，灌浆前再通过35孔/cm2的过滤筛。
　　（8）浆液各项指标应按设计要求控制。灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定1次并记录，浆液的稳定性和自由吸水率10天测1次如浆料发生变化，应随时加测。
　　（9）灌浆开始先用稀浆，经过3～5min后再加大泥浆稠度。若孔口压力下降和注浆管出现负压（压力表读数为0以下），应再加大浆液稠度，浆液的容重应按技术要求控制。
　　（10）在灌浆中，应先对第一序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法。待第一序孔灌浆结束后，再进行第二序孔，第二序孔灌浆结束后，再进行第三序孔。
　　（11）每次最大灌浆量应按设计要求控制，每孔灌浆次数应通过试验确定。
　　（12）灌浆综合控制是保证灌浆期间坝体安全和灌浆质量的重要措施。综合控制包括：灌浆量控制，灌浆压力控制，横向水平位移控制，裂缝开展宽度控制。综合控制施行于灌浆过程的始终。
　　（13）孔口压力应控制在设计最大允许灌浆压力以内。
　　（14）在灌浆时，坝顶上、下游两坝肩处横向水平位移的允许量应根据试验确定，一般控制在3cm以内，要求在停灌后能基本复原。
　　（15）当浆液升至孔口，经连续复灌3次不再吃浆时，即可终止灌浆。
　　（16）坝顶和坝坡冒浆，应立即停灌，挖开冒浆出口，用粘性土料回填夯实。钻孔周围冒浆，可采用压砂处理，而后再继续灌浆。
　　（17）当第一序孔灌浆时，发现相邻孔串浆，应加强观测、分析，如确认对坝体安全无影响，灌浆孔和串浆孔可同时灌注，如不宜同时灌注，可用木塞堵住串浆孔，然后继续灌浆。当灌浆后期，相邻孔串浆，说明已形成连续的泥墙，可减少1次灌浆量。
　　（18）隆起处理。发现坝坡隆起时，应立即停灌，分析原因。如确认不是与滑坡有关的隆起，待停灌5～10d后可继续灌浆，并注意监测。
　　（19）缩孔卡钻，应以预防为主，改进钻具，将大钻头改为卡杆钻头。也可用倒链或打倒锤将钻杆拔出。
　　（20）灌浆泵不吸浆，应检查泵和吸浆管是否漏气和堵塞。前者应更换易损件，后者应疏通管道，严格泥浆过筛，提高浆液质量。
　　（21）压力表读数增大不进浆，说明输浆管堵塞，应先用水冲洗管路，同时严格泥浆过筛，保证浆液的合理指标。
　　3.2监理工作的方法及措施
　　（1）在灌浆过程中，要求施工单位派专门观测员负责观测工作，全面控制灌浆质量，及时发现和解决问题。
　　（2）灌浆观测与灌浆控制应密切配合，协调一致。相关的项目和标点，宜同时观测，以便于分析，观测资料应及时整理，随时掌握灌浆期间坝体的情况。
　　（3）横向水平位移观测。可沿坝轴线方向每隔10～20m设一组观测标点，每组至少在坝顶上，下游坝肩处各设一个观测标点，标点可用木桩或混凝土桩。在灌浆期间，每天观测1～2次，非灌浆期间每5天观测1次。
　　（4）在土坝的岸坡段灌浆时，有可能发生纵向水平位移，必要时也应观测。
　　（5）竖向位移观测。竖向位移桩应与水平位移桩结合，并同时进行观测，以便进行资料分析，在灌浆前，至少应观测2次，在灌浆期间，每天观测1～2次，非灌浆期间每5天观测1次。
　　（6）测压管或浸润线管观测。在灌浆期间，应对灌浆孔附近的测压管或浸润线管，每隔1～2h观测1次，在灌浆结束1个月后，再按正常规定时间观测。
　　（7）渗流量对比观测。在灌浆期间，当坝下游坡存在湿润区时，应在灌浆前后和灌浆期间注意观测其部位、面积及含水量，记录并绘图，用以判定灌浆效果。
　　（8）浆压力观测。在注浆管上端安装压力表，压力表精度0.1kgf/㎝2，在灌浆过程中，应随时观测压力表变化，并应注意记录瞬时最大压力，对照坝体位移和裂缝张开宽度，合理控制灌浆压力。
　　（9）灌浆量观测。土坝灌浆量一般采用泥浆泵流量进行控制，重要工程的灌浆量观测，可以使用流量计。每孔每次灌浆量及总灌浆量皆应准备记录，每次灌浆量不得超过设计允许值，以便控制灌浆质量。
　　（10）裂缝观测。裂缝观测包括：裂缝位置、宽度、长度、走向、深度、错距和裂缝发生历时、开展速度等。正在灌浆的坝段每天观测1～2次。如裂缝发展较快，应加强观测。非灌浆坝段每5天观测1次。要做好观测记录，并绘制在平面图上。
　　（11）冒浆观测。在灌浆期间要有专人经常巡视坝坡、坝面。如发现冒浆，应及时处理，同时应记录和描述，并绘制在平面图上。
　　（12）土坝灌浆量采用泥浆泵流量进行控制，孔每次灌浆量及总灌浆量皆应准确记录，每次灌浆量不得超过设计允许值，并控制灌浆质量。
　　（13）当坝面出现纵向裂缝后，应分析发生原因，如果是湿陷缝，可以继续灌浆，如果是劈裂缝，应加强观测，当裂缝发展到控制宽度时，应立即停止灌浆，待裂缝基本闭合后再灌。
　　（14）当坝面出现横向裂缝时，应立即停灌检查。如果裂缝深度较浅，可以开挖用粘土回填夯实后继续灌浆，如果裂缝较深，可以稠浆灌注裂缝，先灌上游，再灌下游，后灌中间。
　　（15）当弯曲坝段出现裂缝时，应立即停灌。改在坝顶上游坝肩处沿裂缝布孔，按照多孔轮灌的方法灌注稠浆堵住裂缝。待处理好后再进行灌浆。
　　（16）坝顶和坝坡冒浆，应立即停止灌浆，挖开冒浆出口，用粘性土料回填夯实。钻孔周围冒浆，可采用压砂处理，而后再继续灌浆。
　　（17）白蚁洞冒浆，应先在冒浆口压砂堵塞洞口，再继续灌浆。
　　（18）水下坝坡或土坝与其他建筑物接触带冒浆，可采用稠浆间隙灌注。
　　（19）如浆液串入测压管或浸润线管，在灌浆结束后，再补设测压管或浸润线管。
　　（20）塌坑处理。在塌坑部位挖出部分泥浆，回填粘性土料，分层夯实。
　　（21）隆起处理。发现坝坡隆起时，应立即停灌，分析原因。如确认不是与滑坡有关的隆起，待停灌5～10d后继续灌浆，并注意监测。
　　（22）质量检查可以分为灌浆过程中间检查和灌浆结束后的最终检查。前者是为灌浆质量控制而进行的阶段性检查，后者是为验收和鉴定提供依据。
　　（23）中间质量检查的主要内容包括：按设计要求检查布孔、造孔、工艺操作，浆液性能，综合控制情况，各孔终止灌浆达到的标准，灌浆中出现的问题集处理情况等。
　　（24）最终质量检查的主要内容包括：坝体内部的质量（泥墙厚度、密度、连续性、均匀性），坝面裂缝，浸润线出逸，渗流量变化情况等。
　　（25）最终质量检查方法：主要是分析资料和进行观测，并配合钻孔，探井取样测定。钻探宜在灌浆结束1年后进行。
　　（26）质量检查应全面完整地搜集资料，及时准确地进行记录，作为工程验收的依据，并应归入技术档案。
　　4结语
　　施工不仅是逐渐实现工程实体的过程，而且还是最终形成水库项目使用价值，确保工程质量的阶段。因此，作为重要的部位，坝体防渗的质量控制关系着工程建设的质量、进度和预算。只有做好了以上各个方面，在水库施工过程中，抓牢坝体防渗部位质量，才能确保工程质量，去除隐患。

《浅述小型水库除险加固工程坝体防渗质量控制》

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