堤坝锥探灌浆施工技术质量控制

邓又春，王仕林，周 芬，林 浩

(1.浠水县水电工程处，湖北黄冈438002;2.黄冈市水电设计院，湖北黄冈438000)

0 工程概况

黄冈长江干堤位于长江中下游左岸湖北省黄冈市境内，属三级堤防。武穴至浠水堤段由不连续的北永、茅山、赤东等三大堤组成。在1998年长江全流域性大洪水中，发生管涌、散浸、漏洞、裂缝等各类险情221处，干堤是经历年加高培厚而成，堤身土质杂质量差，含有较多强、弱风化碎石、角砾，还存在一些不易发现的鼠洞及蚁穴。堤身锥探灌浆是武穴至浠水堤段防渗险险工程有效措施之一，因为在灌浆过程中，浆液通过渗透、压密与堤身土体相互作用而改善堤身土体的性能，使堤防的自身稳定能力有较大程度的提高。

1 工程设计

工程施工范围的桩号98+814-175+900，施工堤长20.617m。在堤顶进行锥探灌浆，排距100cm，孔距80cm或90cm，成梅花型布置;孔深深入外平台下 1.5m，最大孔深 6.5m，总进尺1194914m，总造价1977118.33元，开工日期2002年9月10日，完工日期2003年元月18日。

2 施工质量控制

通过对黄冈长江干堤粘土锥探灌浆施工技术的总结和分析，经研究发现灌浆施工中首先要控制好泥浆浓度，使其具有良好的流动性、均匀性和稳定性［1］。其次要控制好灌浆压力，防止因压力过小影响防渗效果，因压力过大而破坏堤身结构［2］。因此，锥探灌浆中各环节质量控制的好坏，直接影响堤防防渗工程的效果。根据工程的实际情况，发现工程施工质量控制对工程非常重要，堤坝锥探灌浆施工质量控制包括以下几方面:

2.1 钻孔作业

(1)钻孔定位:人工定位，首先确定堤轴线的方向，用两根钢尺根据设计图纸确定钻孔位置，人工用铁铲在每孔位打凼，排距100cm，孔距80cm或90cm，成梅花状布置;(2)灌浆孔布置:在堤顶进行锥探灌浆，排距100cm，孔距80cm或90cm，成梅花形排列，即第二排的孔位在第一排两孔中间的对应位置上，99+600～100+100、165+800～165+900、167+196～167+250堤面含水量有泥结碎石层，采用钢钎人工打入泥结碎石层引先导孔，再用锥机锥孔。对隐患严重，吃浆量大的105+600～105+564、163+800～163+950堤段加密布孔;(3)造孔方法:将锥孔机定位后，锥杆由挤压轮夹紧，转动挤压轮打滑时，可通过调整弹簧组增加挤压力，改为慢速进锥。如锥头遇到石块等硬物时，安全离合器便发生"咔咔"响声，操作人员便停止进锥。锥杆进深由指针显示，达计划深度后，便改换挤压轮转动方向，将锥杆提起，移至下一孔位;(4)所有钻孔的开孔布置与孔位误差控制在10cm范围内，其偏斜不得大于孔深1.8%。

2.2 泥浆的拌制

(1)泥浆土料:选用成浆较高、体缩率较小、稳定性较好的粉质壤土，其容重粘粒含量、粉粒、沙粒控制在浆液物理力学性能范围之内;(2)拌制机械:采用卧式拌制机;(3)浆液由卧式拌浆机拌制，搅拌均匀，测定泥浆的浓度及粘度(用比重计和粘度计测定)，泥浆比重配制为1.3～1.6T/cm3，泥浆粘度用秒表示，控制在30～100秒，每天上、下午各做一次试验。(4)机械拌浆的方法是:边加水，边加土，边搅拌，搅拌后的泥浆放入储蓄池内存放。(5)浆液各项指标按设计要求进行。灌浆过程中浆液容重和输浆量每小时测定1次并记录。

2.3 灌浆技术

(1)使用BW250/50型泥浆泵压浆，输浆管选用长500m，直径3寸的高压皮管，前端接出4根直径为1寸的小管，小管末端接配有阀门及压力表装置注浆管嘴;(2)先将插管插入灌浆孔0.4～0.8m，用手锤把插管周围砸实封严，开始向孔内灌浆，待孔内空气排出后再行封严。这时，压力灌浆才算正式开始，记下灌浆时间。在灌浆过程中不断检查各管进浆情况，检查的方法是看、摸、听。即先看胶管是否有蠕动现象，有蠕动现象表示进浆迅速。如看不出有蠕动现象，再用手拿起摸一摸，如胶管有振动感，表明进浆仍很顺利。如果胶管没有振动感，且较轻软，这时可把胶管放到耳朵附近听一听，是否有嗤嗤声，如听不清还应将胶管折死，放到耳旁，一面缓慢放松，一面仔细听取，重复折放两次，如有嗤嗤声表示仍在进浆，如果没有这种声音，即表示在常压下不进浆，这时需将其他一根或两根灌浆管折死，以便增压，使其继续进浆。当增压10分钟后仍不进浆时，表示锥孔已灌满，停止增压拔管换孔，同时记下时间。如进浆时间超过30分钟，计算进浆量。

计算进浆量的方法是用单位时间的进浆量乘以进浆时间，单位时间进浆量是用灌浆机每分钟出浆量除以出浆管的根数求得。一般泥浆泵每分钟出浆量为0.03m3。

(3)在灌浆中采用“少灌多复”的方法。

(4)每孔灌浆时，一次连续灌满。如遇休假或将有降雨发生，所有当天锥孔全部完成注浆，不遗漏。

(5)终孔标准: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。

(6)冲洗管道:下班前用清水冲洗输浆管道，以免管道因泥浆颗粒沉淀堵塞。

(7)质量检查:对泥浆的容重、水土比、粘度、灌浆压力进行测试并做好记载。对已灌堤段使用长7m，直径为12mm的钢条插入灌浆孔检查，防止漏灌;对隐患严重堤段的围锥、密锥和复灌情况作好记载及核定工作。

2.4 封孔

当每孔灌完后，等孔周围泥浆不再流动时，用浓泥浆封孔。封孔后缩浆空孔复封。

3 质量控制

3.1 不良质量问题及处理方法处理

(1)裂缝处理。在泥浆压力的作用下，可能使裂缝扩张延伸，加大浆液的浓度，可采用慢灌、停停灌灌的办法，如遇裂缝中积水不可排出时，要设法挖沟引水，灌浆结束后，裂缝表面要加土回填夯实［3］。

(2)冒浆处理。堤顶和堤坡冒浆，应立即停灌，挖开冒浆出口，用粘性土料回填夯实。白蚁洞冒浆，可先在冒浆口压砂堵塞洞口，再继续进行灌浆。

(3)串浆处理灌浆时，发现相邻孔串浆，应加强观测、分析，确认对土堤安全无影响后，灌浆孔串浆可同时灌注，如不宜同时灌注，可用木塞堵住串浆孔，然后继续灌浆。对吸浆量大的孔眼处理:经检查无漏浆地点后，可用浓度较大的浆液灌注。如果浆液串入测压管或浸润线管，在灌浆结束后，补设测压管或浸润线管。

3.2 质量控制评定方法

以单排20个连续孔为一单元工程，以一连续施工段为一分部工程。评定方法如下:

(1)单元工程。检查项目主要有:①孔数②孔深③孔径④孔位偏差⑤孔斜⑥灌浆压力⑦浆液性能⑧灌浆次数⑨终孔标准⑩封孔⑾施工记录、图表。其中孔数、孔深、浆液性能、终孔标准、封孔、施工记录、图表为主要检测项目［4］。

检测项目质量标准:①孔位误差≤10cm;②孔垂直度≤2%;③灌浆压力0.05MPa;④终孔标准连续复灌3次不再进浆;⑤孔口压力0.05～0.2MPa。其中孔深是主要检测项目。

(2)分部工程。在单元工程质量评定的基础上，应对堤身内部的质量，堤面裂缝，浸润线出逸点等进行检验。质量检查主要以分析资料，观测并配合钻孔，探井取样测定，方可进行分部工程质量评定。

4 结语

(1)锥探灌浆是处理堤坝防渗问题的一种行之有效的方法，施工设备、工艺简单，投资少，见效快等优点。

(2)粘土灌浆工程隐蔽性强，施工过程中应实施旁站式监理，方能使工程质量得到有效控制;要求施工人员具有一定的施工经验，把握好施工中各个环节的质量，才能使灌浆工程达到预期效果。

(3)锥探灌浆对堤防堤体抵抗渗透破坏、管涌的能力大幅度提高，灌浆后大堤的渗透系数降幅较大，这就降低江堤浸润线，减小渗透的水力坡降。黄冈长江干堤武穴、蕲春、浠水三堤段采用锥探灌浆施工工艺，工程施工质量达到了设计要求，质量控制取得了良好的效果。

［1］高加成，刘晓红，甘新民.堤坝蚁穴系统的水力 -岩土模型及稳定性［J］.自然灾害学报，2004，(5).

［2］刘雪利，畅军，郭全中.土体堤防锥探灌浆施工及质量控制［J］.土工础，2004，(2).

［3］赵清理.锥探灌浆在澧河台头堤防隐患处理中的应用［J］.施工技术，2010，(9).

［4］土坝坝体灌浆技术规范，SD266-88［Z］.