尚莊水庫大壩防滲施工質量檢測

賀芳丁，邢中華，杜 濱

（1.山東省水利科學研究院，山東 濟南 250013；2.濰坊市水利建筑安裝工程處，山東 濰坊 261031）

尚莊水庫位于安丘市輝渠鎮(zhèn)北尚莊村東，濰河水系汶河支流——凌河上，控制流域面積68km2,總庫容2170萬m3，興利庫容758萬m3，死庫容132萬m3。水庫樞紐工程由大壩、溢洪道和放水洞3部分組成。

由于水庫始建標準低，工程質量差，加之多年運行，維修養(yǎng)護經費不足，存在諸多質量安全問題。2004年經安全鑒定，水庫主要存在以下病險問題：按現(xiàn)狀壩頂高程119.05m核算，水庫可達1000年一遇洪水標準，但大壩高程116.25m以上加高部分系碎石土填筑，滲透系數(shù)不滿足規(guī)范對防滲體的要求。按此高程核算，水庫現(xiàn)狀防洪能力不足200年一遇洪水標準；壩基沙礫石層在地震設防烈度8度條件下，存在液化可能。大壩樁號0+000～0+069段壩后存在滲水明流，影響壩體安全。大壩護坡及排水體質量不滿足規(guī)范要求；壩肩式溢洪道基巖風化破碎，未護砌、無消能工，沖刷嚴重；溢流堰頂混凝土強度低，泄槽右側墻長度不足，漿砌石砌體沙漿強度低、裂縫嚴重，墻體不穩(wěn)定，泄洪時威脅大壩安全。

1 工程設計指標

尚莊水庫除險加固內容主要包括大壩、溢洪道、放水洞工程等。根據大壩存在的安全問題，大壩防滲加固設計為壩頂、壩基防滲處理。

1.1 壩頂防滲加固

壩體頂部防滲加固為局部挖除接高部分壩體、重新填筑壤土斜墻。頂部加固范圍為整個大壩。將頂部接高部分局部分段挖除，并重新填筑壤土。施工時將加固后大壩壩頂高程以上沙礫石挖除，然后在上游側開挖至設計加固底高程后，分層回填壤土并夯實。加固后的壤土壓實度要求不低于97%。

1.2 壩基基巖帷幕灌漿質量控制指標

1）帷幕灌漿設計。灌漿范圍為樁號0+000～0+078、0+265～0+295壩段，采用42.5等級普通硅酸鹽水泥進行壓力灌漿，灌漿孔為1排，灌漿孔中心線布置在加固后壩軸線上游1m處，鉆孔最大深度約34.24m，灌漿孔間距2.0m。

2）帷幕灌漿壓力。經計算，灌漿壓力為833kPa，設計最大灌漿壓力不大于1.0MPa。

3）灌漿材料：采用水泥灌漿，選用不低于42.5普通硅酸鹽水泥，要求性能穩(wěn)定，顆粒細小。灌漿時，應根據吸漿量大小調整漿液濃度。一般由稀到濃，逐級變換，正常情況下，按以下比級選擇變換，5︰1、3︰1、2︰1、1︰1、0.8︰1、0.6︰1、0.5︰1 等。 在灌漿前灌漿孔宜采用壓力水進行裂隙沖洗，直至回水清凈為止。沖洗壓力可為灌漿壓力的80%；若壓力大于1MPa，采用1MPa。

4）灌漿設備。采用地質鉆機成孔，三柱塞灌漿泵進行灌漿。

5）灌漿技術要求。分三序施工，一序孔距為8.0m，最終孔距2.0m。鉆孔偏斜率小于1.0%。灌漿方法采用自下而上的灌漿法。鉆孔過程中如發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象時，可采用先行灌稠漿處理后，再鉆孔。嚴格控制灌漿量和灌漿壓力。

6）終孔條件。在規(guī)定的壓力下，灌漿孔段單位吸漿量不大于0.4L/min，繼續(xù)灌注30min即可結束。

7）質量檢查。帷幕灌漿完成后，應進行質量檢查，檢查孔宜布置在基巖破碎帶、灌漿吸漿量大等有特殊情況部位和有代表性的地層部位，數(shù)量為灌漿總數(shù)的10%，檢查標準：透水率小于10Lu。

8）灌漿試驗。在灌漿軸線下游靠近壩肩處，做灌漿試驗段1段，總長度8m，包含一、二、三序孔，按設計參數(shù)進行試驗性灌漿。完工后隨機抽查2個孔，進行壓水試驗，測定透水率，確定合適的灌漿參數(shù)。根據試驗段確定的灌漿參數(shù)驗證設計參數(shù)或預以調整。

未盡事宜嚴格按照 《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》（SL62—1994 和 DL／T5148—2001）執(zhí)行。

2 質量檢測

2.1 壩頂防滲加固施工質量檢測結果

壩頂防滲加固質量檢驗方法通過擊實試驗測得原狀土的最大干密度，采用環(huán)刀法進行現(xiàn)場檢測，測定土料壓實后的干密度和壓實度。

大壩壩頂壤土斜墻工程原狀土通過擊實試驗測得原狀土的最大干密度為1.71g/cm3，施工過程中通過現(xiàn)場抽檢測得實測干密度，現(xiàn)場共抽檢48點次，實測干密度值除樁號0+256，高程118.0m處1點次為1.65g/cm3外，其余均在1.66～1.71g/cm3之間，為合格點次，合格率為98%。

2.2 基巖帷幕灌漿檢測結果

基巖帷幕灌漿檢測方法：1）原材料檢驗依據國家或行業(yè)相關規(guī)程規(guī)范中的相同項目內容的有關規(guī)定執(zhí)行；2）采用鉆孔壓水試驗檢查灌漿后的基巖透水率。

1）原材料檢測結果。基巖帷幕灌漿工程所用水泥為山東濰坊山水水泥廠生產的P.O42.5水泥，共抽檢2組，檢測結果詳見表1，水泥試驗結果符合GB175－2007《通用硅酸鹽水泥》的標準要求。

2）基巖帷幕灌漿鉆孔壓水試驗檢查孔共完成了4個，7段次，壓水試驗結果見表2。基巖的透水率均在5.1～7.2Lu之間，均小于10Lu。基巖帷幕灌漿質量滿足設計要求。

表1 水泥檢測結果表

表2 基巖帷幕灌漿壓水試驗結果表

綜上所述，尚莊水庫除險加固工程大壩防滲工程所用原材料質量符合國家規(guī)定的質量標準；大壩壩頂防滲工程土料壓實度抽檢合格率98%；大壩基巖帷幕灌漿檢查孔壓水試驗透水率合格率100%，滿足規(guī)范和設計要求。