土坝灌浆质量评定存在的问题及探析

李云萍

(普洱市水利工程质量监督站 665000)

1 前言

土坝坝体灌浆是消除土坝坝体隐患、提高坝体防渗能力和稳定性的灌浆工程，分为充填式灌浆和劈裂式灌浆。自2002年至今，云南省普洱市完成了辖区内近100座中小型病险水库的除险加固工作。在需要进行防渗处理的土坝中，近90%的坝体采用了灌浆防渗处理方式。除险加固后的运行情况表明:土坝坝体经灌浆处理后，原来的渗漏现象基本消失，坝体隐患得以消除，有效地提高了坝体的变形稳定性，达到了除险加固的目的。

施工质量评定是依据质量评定标准、方法和程序，结合工程施工具体情况，确定施工质量的等级。水利工程施工质量等级分为合格、优良两级。合格是工程验收标准，不合格工程必须进行处理且达到合格标准后，才能进行后续工程施工或验收。在现行的规范规程中，对土坝坝体灌浆的项目划分原则及质量评定标准没有明确规定，致使施工质量评定工作没有依据，存在评定意见难以统一的情况。

笔者在日常的质量监督工作中，通过总结认为土坝坝体灌浆的施工质量等级评定存在以下主要问题:

a.单元工程划分原则不确定，没有施工质量评定表和评定标准。

b.在土坝坝体灌浆设计中，设计人员往往提出以渗透系数作为坝体灌浆防渗标准的要求，与《土坝坝体灌浆技术规范》(SD 266—88)的要求不一致。

c.《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL 176—2007)规定的分部工程施工质量等级评定标准未能全面反映灌浆效果。

那么，土坝坝体灌浆单元工程应如何划分?灌浆结束后是否应做检查孔注水试验?按设计提出的防渗标准进行坝体灌浆质量评定是否合理可靠?下面以云南省普洱市镇沅县闪桥水库除险加固工程为例，针对以上问题进行分析和探讨。

2 工程概况

闪桥水库位于普洱市镇沅县按板镇闪桥村(属澜沧江流域)，是一座以灌溉为主，兼顾防洪和集镇供水的小(1)型水利工程。工程等别为Ⅳ等，主要建筑物拦河坝、溢洪道和输水涵洞为4级建筑物，次要建筑物为5级建筑物。水库设计洪水标准为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇。抗震设防烈度为Ⅶ度。水库控制径流面积42.5km2，总库容787.5万 m3，兴利库容695.4万m3，死库容53.3万m3，正常蓄水位1311.50m，死水位1286.50m。拦河坝为均质土坝，坝高43.5m。水库始建于1970年，经多年运行，水库存在严重病害，于2008年3月～2010年5月实施除险加固。

3 除险加固设计

根据除险加固初步设计阶段工程地质勘察结果，拦河坝土料性质不均，填筑层间具有明显的分层性，碾压不密实，造成浸润线出逸点过高，坝后坡大面积散浸、潮湿，局部存在集中渗漏现象，在下游坝坡高程1291.00～1295.00m之间尤为突出，面积为462m2。针对坝体渗漏情况，除险加固设计对坝体进行充填灌浆防渗处理。防渗轴线沿坝轴线单排孔布置，孔距1.5m，布置灌浆孔120个。充填灌浆防渗标准以渗透系数K≤1.0×10-5cm/s进行控制。

4 项目划分

水利工程项目划分是进行工程质量控制、质量检查、质量评定和工程验收的重要依据。项目划分应结合工程结构特点、施工部署及施工合同要求进行，划分结果应有利于施工质量控制以及施工质量管理。水利工程项目按级划分为单位工程、分部工程、单元(工序)工程等三级。

2008年5月，普洱市水利工程质量监督站对闪桥水库除险加固工程项目划分进行了确认。闪桥水库除险加固工程共划分为1个单位工程、3个分部工程，其中坝体防渗划分为1个分部工程，为主要分部工程，其中的充填灌浆单元工程为重要隐蔽单元工程。

闪桥水库除险加固工程的主要建设内容为坝体、坝基防渗和坝面修整、护坡，施工招标为1个标段。根据《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL 176—2007)，除险加固工程按招标标段或加固内容，并结合工程量划分单位工程。因此将闪桥水库除险加固工程划分为1个单位工程符合划分原则。

分部工程是在一个建筑物内能组合发挥一种功能的建筑安装工程，是组成单位工程的部分。对单位工程安全、功能或效益起决定性作用的分部工程称为主要分部工程。根据《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL 176—2007)，除险加固工程按加固内容或部位划分分部工程，故将闪桥水库坝体防渗划分为1个分部工程符合划分原则。而且由于坝体渗漏，严重影响坝体稳定性，甚至导致水库不能正常运行;土坝坝体灌浆的目的是截断渗流，消除土坝坝体隐患、提高坝体防渗能力和稳定性，将其划分为主要分部工程是合理的。

单元工程是在分部工程中由几个工序(或工种)施工完成的最小综合体，是日常质量考核的基本单位。主要建筑物的地基开挖、地下洞室开挖、地基防渗、加固处理和排水等隐蔽工程中，对工程安全或功能有严重影响的单元工程称为重要隐蔽单元工程。根据《水利水电基本建设工程单元工程质量评定标准(一)》(SDJ 249—88)(试行)，在灌浆工程中，对混凝土坝坝体接缝灌浆、岩石地基帷幕灌浆、岩石地基固结灌浆、水工隧洞回填灌浆、高压喷射灌浆的单元工程划分原则均有规定，但没有土坝坝体灌浆单元工程划分原则的规定。因此，闪桥水库土坝坝体灌浆单元工程的划分参考岩石地基帷幕灌浆单元工程划分原则，将相邻的10～20个孔划分为1个单元工程，由于坝体灌浆的质量对拦河坝的安全和使用功能有严重影响，故将其划分为重要隐蔽单元工程是合理的。

5 坝体灌浆处理

2008年5月，闪桥水库坝体充填灌浆施工结束，共布置检查孔11个，注水试验48段，渗透系数Kmax=9.13×10-6cm/s、Kmin=4.0 ×10-7cm/s，均达到设计要求。2008年9月，水库下闸试蓄水运行。2008年12月，发现下游坝坡高程1293.00m附近有约50m2的散浸、潮湿区域。后经参建单位共同分析认为，坝体经充填灌浆处理后，原渗漏面积和渗漏量明显减小，坝体渗漏得到有效的控制，防渗效果明显;高程1293.00m附近的散浸、潮湿应属于幕体未形成连续的防渗泥墙所致，为彻底消除坝体隐患，需对该区域进行补强灌浆处理。

2009年4月，设计单位完成补强灌浆设计。补强灌浆轴线长60m，高程在1288.62～1298.62m之间，在原灌浆孔间加密，共布置41个补强孔。2009年5月，补强灌浆结束，布置检查孔2个、注水试验4段，渗透系数 Kmax=4.22 ×10-6cm/s、Kmin=1.5 ×10-6cm/s，均达到设计要求。2009年12月，库水位为1310.60m(正常蓄水位1311.50m)时，下游坝面干燥，无散浸、潮湿现象。

6 质量评定

6.1 检查孔注水试验

闪桥水库坝体灌浆按设计要求实施后，检查孔注水试验的渗透系数均达到设计要求。但水库下闸试蓄水运行后，下游坝坡仍然存在散浸、潮湿区域。由此可以看出，检查孔注水试验只能对坝体局部部位进行检查，并不能全面反映整条灌浆轴线的实际情况，按渗透系数作为灌浆质量检查标准并不具有代表性。

根据《土坝坝体灌浆技术规范》(SD 266—88)，土坝坝体隐患勘察不宜采用注水试验的方法。原因是用注水试验勘探土坝坝体隐患的大小和位置，难以说明问题;其次，土坝应力计算、水力劈裂理论及劈裂灌浆实践表明:土坝坝体有些部位的小主应力很小，容易产生水力劈裂，注水试验可使无隐患的坝体产生新的裂缝，或使原来有隐患的坝体产生更大更多的裂缝;实践和理论证明:灌浆压力小于0.05MPa也可使土坝坝体劈裂。该理论仍然适用于灌后检查孔注水试验，尽管检查孔注水试验未采用人为的加压，但水柱压力对泥墙和坝体均存在劈裂的可能性。

故笔者认为在土坝坝体灌浆结束后不宜做检查孔注水试验，且不宜按渗透系数作为灌浆最终质量检查标准。

6.2 单元工程施工质量评定

现行的规范规程中，对土坝坝体灌浆的单元工程施工质量评定表和评定标准没有明确规定。根据《土坝坝体灌浆技术规范》(SD 266—88)，质量检查可以分为灌浆过程的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。中间质量检查的主要内容包括: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、灌浆中出现的问题和处理情况等;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、浸润线出逸点、渗流量变化情况等。

以往的土坝坝体灌浆单元工程质量评定表参考岩石地基帷幕灌浆单元工程质量评定表使用，在使用过程中不能完全反映实际施工情况，并且，岩石地基帷幕灌浆单元工程的质量评定标准不适用于土坝坝体灌浆。因此，在日常的质量监督过程中，要求参建单位自制单元工程质量评定表。根据技术规范的中间质量检查，结合施工实际情况，自制的单元工程质量评定表应包括以下主要内容:孔序、孔位、孔深、偏斜率、灌浆段长、灌浆土料、浆液性能、灌浆量、浆液变换、灌浆压力、横向水平位移、裂缝开展宽度、灌浆结束标准、灌浆出现问题的处理、封孔、灌浆记录。考虑到土坝坝体灌浆结束后不宜做检查孔注水试验，故在自制的单元工程施工质量评定表中未列入单元工程效果检查。自制单元工程施工质量评定见下表。

土坝坝体灌浆单元工程质量评定表(自制)

a.填表说明。填表时必须遵守《水利水电工程施工质量评定表填表说明与示例》(试行)的填表基本规定，并符合以下要求:

单元工程量:灌浆孔总长度(m);填表依据:本表依据各孔施工记录填写，施工单位务必做好施工记录，监理要认真检查;检查项目栏中项次1～3、5～15的质量标准:栏中均须填写设计要求或规范名称编号;各孔检测结果:每个孔共有16个检查项目，每项检查结果用符号表示:用“√”标明符合质量标准，用“O”标明基本符合质量标准，用“×”标明不符合质量标准。

b.各孔质量评定。各孔质量等级用符号表示:用“√”标明优良，用“O”标明合格，用“×”标明不合格。各孔质量标准:在主要检查项目全部符合质量标准前提下，一般检查项目也符合质量标准的孔评为优良孔;一般检查项目基本符合质量标准的孔评为合格孔。

c.单元工程质量标准。灌浆孔全部合格，且优良孔占70%及以上，即评为优良;若优良孔达不到70%，即本单元工程评为合格。

6.3 分部工程施工质量评定

《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL 176—2007)明确规定，分部工程施工质量同时满足下列标准时，其质量评定为合格:ⓐ所含单元工程的质量全部合格，质量事故及质量缺陷已按要求处理，并经检验合格;ⓑ原材料、中间产品及混凝土(砂浆)试件质量全部合格，金属结构及启闭机制造质量合格，机电产品质量合格。分部工程施工质量同时满足下列标准时，其质量评定为优良:ⓐ所含单元工程的质量全部合格，其中70%以上达到优良等级，重要隐蔽单元工程和关键部位单元工程质量优良率达90%以上，且未发生过质量事故;ⓑ中间产品质量全部合格，混凝土(砂浆)试件质量达到优良等级(当试件组数小于30时，试件质量合格)，原材料质量、金属结构及启闭机制造质量合格，机电产品质量合格。

闪桥水库除险加固工程坝体灌浆分部工程补灌前的单元工程全部合格，施工过程中无任何质量事故及质量缺陷，原材料质量全部合格，按照《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL 176—2007)的规定，分部工程质量应评定为合格。但水库下闸试蓄水运行后，下游坝坡仍然有散浸、潮湿区域，分部工程评定结果无法全面反映坝体灌浆效果。

笔者认为，坝体灌浆主要用于土坝加固，在项目划分中作为一个独立的分部工程，其施工质量能直观地反映坝体除险加固的效果，对其质量等级应进行综合评定，工程施工期及试运行期的渗流观测资料应在分部工程质量等级评定时就反映出来，而不应像新建工程一样在单位工程和工程项目中反映。笔者通过总结质量监督过程中的坝体灌浆工程质量评定，并结合技术规范的最终质量检查和《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL 176—2007)，认为评定坝体灌浆分部工程施工质量时需同时满足下列标准:

a.合格标准。ⓐ所含单元工程的质量全部合格，质量事故及质量缺陷已按要求处理，并经检验合格;ⓑ原材料质量合格;ⓒ浸润线出逸点和渗流量变化情况符合设计要求。

b.优良标准。ⓐ所含单元工程的质量全部合格;ⓑ单元工程优良率达90%以上，且未发生过质量事故;ⓒ原材料质量合格;ⓓ浸润线出逸点和渗流量变化情况符合设计要求。

7 结语

合理的项目划分是施工质量控制和评定的前提，而质量标准是施工质量评定的依据。在现行的规范规程中，对土坝坝体灌浆的项目划分和评定标准没有明确规定。笔者在日常的质量监督工作过程中，对土坝坝体灌浆的项目划分和评定标准总结出一定的经验，在此进行探讨，希望能够尽快规范土坝坝体灌浆的项目划分和评定标准。❀