土壩灌漿質量評定存在的問題及探析

李云萍

(普洱市水利工程質量監督站 665000)

1 前言

土壩壩體灌漿是消除土壩壩體隱患、提高壩體防滲能力和穩定性的灌漿工程，分為充填式灌漿和劈裂式灌漿。自2002年至今，云南省普洱市完成了轄區內近100座中小型病險水庫的除險加固工作。在需要進行防滲處理的土壩中，近90%的壩體采用了灌漿防滲處理方式。除險加固后的運行情況表明:土壩壩體經灌漿處理后，原來的滲漏現象基本消失，壩體隱患得以消除，有效地提高了壩體的變形穩定性，達到了除險加固的目的。

施工質量評定是依據質量評定標準、方法和程序，結合工程施工具體情況，確定施工質量的等級。水利工程施工質量等級分為合格、優良兩級。合格是工程驗收標準，不合格工程必須進行處理且達到合格標準后，才能進行后續工程施工或驗收。在現行的規范規程中，對土壩壩體灌漿的項目劃分原則及質量評定標準沒有明確規定，致使施工質量評定工作沒有依據，存在評定意見難以統一的情況。

筆者在日常的質量監督工作中，通過總結認為土壩壩體灌漿的施工質量等級評定存在以下主要問題:

a.單元工程劃分原則不確定，沒有施工質量評定表和評定標準。

b.在土壩壩體灌漿設計中，設計人員往往提出以滲透系數作為壩體灌漿防滲標準的要求，與《土壩壩體灌漿技術規范》(SD 266—88)的要求不一致。

c.《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL 176—2007)規定的分部工程施工質量等級評定標準未能全面反映灌漿效果。

那么，土壩壩體灌漿單元工程應如何劃分?灌漿結束后是否應做檢查孔注水試驗?按設計提出的防滲標準進行壩體灌漿質量評定是否合理可靠?下面以云南省普洱市鎮沅縣閃橋水庫除險加固工程為例，針對以上問題進行分析和探討。

2 工程概況

閃橋水庫位于普洱市鎮沅縣按板鎮閃橋村(屬瀾滄江流域)，是一座以灌溉為主，兼顧防洪和集鎮供水的小(1)型水利工程。工程等別為Ⅳ等，主要建筑物攔河壩、溢洪道和輸水涵洞為4級建筑物，次要建筑物為5級建筑物。水庫設計洪水標準為30年一遇，校核洪水標準為300年一遇。抗震設防烈度為Ⅶ度。水庫控制徑流面積42.5km2，總庫容787.5萬 m3，興利庫容695.4萬m3，死庫容53.3萬m3，正常蓄水位1311.50m，死水位1286.50m。攔河壩為均質土壩，壩高43.5m。水庫始建于1970年，經多年運行，水庫存在嚴重病害，于2008年3月～2010年5月實施除險加固。

3 除險加固設計

根據除險加固初步設計階段工程地質勘察結果，攔河壩土料性質不均，填筑層間具有明顯的分層性，碾壓不密實，造成浸潤線出逸點過高，壩后坡大面積散浸、潮濕，局部存在集中滲漏現象，在下游壩坡高程1291.00～1295.00m之間尤為突出，面積為462m2。針對壩體滲漏情況，除險加固設計對壩體進行充填灌漿防滲處理。防滲軸線沿壩軸線單排孔布置，孔距1.5m，布置灌漿孔120個。充填灌漿防滲標準以滲透系數K≤1.0×10-5cm/s進行控制。

4 項目劃分

水利工程項目劃分是進行工程質量控制、質量檢查、質量評定和工程驗收的重要依據。項目劃分應結合工程結構特點、施工部署及施工合同要求進行，劃分結果應有利于施工質量控制以及施工質量管理。水利工程項目按級劃分為單位工程、分部工程、單元(工序)工程等三級。

2008年5月，普洱市水利工程質量監督站對閃橋水庫除險加固工程項目劃分進行了確認。閃橋水庫除險加固工程共劃分為1個單位工程、3個分部工程，其中壩體防滲劃分為1個分部工程，為主要分部工程，其中的充填灌漿單元工程為重要隱蔽單元工程。

閃橋水庫除險加固工程的主要建設內容為壩體、壩基防滲和壩面修整、護坡，施工招標為1個標段。根據《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL 176—2007)，除險加固工程按招標標段或加固內容，并結合工程量劃分單位工程。因此將閃橋水庫除險加固工程劃分為1個單位工程符合劃分原則。

分部工程是在一個建筑物內能組合發揮一種功能的建筑安裝工程，是組成單位工程的部分。對單位工程安全、功能或效益起決定性作用的分部工程稱為主要分部工程。根據《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL 176—2007)，除險加固工程按加固內容或部位劃分分部工程，故將閃橋水庫壩體防滲劃分為1個分部工程符合劃分原則。而且由于壩體滲漏，嚴重影響壩體穩定性，甚至導致水庫不能正常運行;土壩壩體灌漿的目的是截斷滲流，消除土壩壩體隱患、提高壩體防滲能力和穩定性，將其劃分為主要分部工程是合理的。

單元工程是在分部工程中由幾個工序(或工種)施工完成的最小綜合體，是日常質量考核的基本單位。主要建筑物的地基開挖、地下洞室開挖、地基防滲、加固處理和排水等隱蔽工程中，對工程安全或功能有嚴重影響的單元工程稱為重要隱蔽單元工程。根據《水利水電基本建設工程單元工程質量評定標準(一)》(SDJ 249—88)(試行)，在灌漿工程中，對混凝土壩壩體接縫灌漿、巖石地基帷幕灌漿、巖石地基固結灌漿、水工隧洞回填灌漿、高壓噴射灌漿的單元工程劃分原則均有規定，但沒有土壩壩體灌漿單元工程劃分原則的規定。因此，閃橋水庫土壩壩體灌漿單元工程的劃分參考巖石地基帷幕灌漿單元工程劃分原則，將相鄰的10～20個孔劃分為1個單元工程，由于壩體灌漿的質量對攔河壩的安全和使用功能有嚴重影響，故將其劃分為重要隱蔽單元工程是合理的。

5 壩體灌漿處理

2008年5月，閃橋水庫壩體充填灌漿施工結束，共布置檢查孔11個，注水試驗48段，滲透系數Kmax=9.13×10-6cm/s、Kmin=4.0 ×10-7cm/s，均達到設計要求。2008年9月，水庫下閘試蓄水運行。2008年12月，發現下游壩坡高程1293.00m附近有約50m2的散浸、潮濕區域。后經參建單位共同分析認為，壩體經充填灌漿處理后，原滲漏面積和滲漏量明顯減小，壩體滲漏得到有效的控制，防滲效果明顯;高程1293.00m附近的散浸、潮濕應屬于幕體未形成連續的防滲泥墻所致，為徹底消除壩體隱患，需對該區域進行補強灌漿處理。

2009年4月，設計單位完成補強灌漿設計。補強灌漿軸線長60m，高程在1288.62～1298.62m之間，在原灌漿孔間加密，共布置41個補強孔。2009年5月，補強灌漿結束，布置檢查孔2個、注水試驗4段，滲透系數 Kmax=4.22 ×10-6cm/s、Kmin=1.5 ×10-6cm/s，均達到設計要求。2009年12月，庫水位為1310.60m(正常蓄水位1311.50m)時，下游壩面干燥，無散浸、潮濕現象。

6 質量評定

6.1 檢查孔注水試驗

閃橋水庫壩體灌漿按設計要求實施后，檢查孔注水試驗的滲透系數均達到設計要求。但水庫下閘試蓄水運行后，下游壩坡仍然存在散浸、潮濕區域。由此可以看出，檢查孔注水試驗只能對壩體局部部位進行檢查，并不能全面反映整條灌漿軸線的實際情況，按滲透系數作為灌漿質量檢查標準并不具有代表性。

根據《土壩壩體灌漿技術規范》(SD 266—88)，土壩壩體隱患勘察不宜采用注水試驗的方法。原因是用注水試驗勘探土壩壩體隱患的大小和位置，難以說明問題;其次，土壩應力計算、水力劈裂理論及劈裂灌漿實踐表明:土壩壩體有些部位的小主應力很小，容易產生水力劈裂，注水試驗可使無隱患的壩體產生新的裂縫，或使原來有隱患的壩體產生更大更多的裂縫;實踐和理論證明:灌漿壓力小于0.05MPa也可使土壩壩體劈裂。該理論仍然適用于灌后檢查孔注水試驗，盡管檢查孔注水試驗未采用人為的加壓，但水柱壓力對泥墻和壩體均存在劈裂的可能性。

故筆者認為在土壩壩體灌漿結束后不宜做檢查孔注水試驗，且不宜按滲透系數作為灌漿最終質量檢查標準。

6.2 單元工程施工質量評定

現行的規范規程中，對土壩壩體灌漿的單元工程施工質量評定表和評定標準沒有明確規定。根據《土壩壩體灌漿技術規范》(SD 266—88)，質量檢查可以分為灌漿過程的中間檢查和灌漿結束后的最終檢查。前者是為灌漿質量控制而進行的階段性檢查，后者是為驗收和鑒定提供依據。中間質量檢查的主要內容包括:布孔、造孔、工藝操作、漿液性能、綜合控制情況、各孔終止灌漿達到的標準、灌漿中出現的問題和處理情況等;最終質量檢查的主要內容包括:壩體內部的質量(泥墻厚度、密度、連續性、均勻性)、壩面裂縫、浸潤線出逸點、滲流量變化情況等。

以往的土壩壩體灌漿單元工程質量評定表參考巖石地基帷幕灌漿單元工程質量評定表使用，在使用過程中不能完全反映實際施工情況，并且，巖石地基帷幕灌漿單元工程的質量評定標準不適用于土壩壩體灌漿。因此，在日常的質量監督過程中，要求參建單位自制單元工程質量評定表。根據技術規范的中間質量檢查，結合施工實際情況，自制的單元工程質量評定表應包括以下主要內容:孔序、孔位、孔深、偏斜率、灌漿段長、灌漿土料、漿液性能、灌漿量、漿液變換、灌漿壓力、橫向水平位移、裂縫開展寬度、灌漿結束標準、灌漿出現問題的處理、封孔、灌漿記錄。考慮到土壩壩體灌漿結束后不宜做檢查孔注水試驗，故在自制的單元工程施工質量評定表中未列入單元工程效果檢查。自制單元工程施工質量評定見下表。

土壩壩體灌漿單元工程質量評定表(自制)

a.填表說明。填表時必須遵守《水利水電工程施工質量評定表填表說明與示例》(試行)的填表基本規定，并符合以下要求:

單元工程量:灌漿孔總長度(m);填表依據:本表依據各孔施工記錄填寫，施工單位務必做好施工記錄，監理要認真檢查;檢查項目欄中項次1～3、5～15的質量標準:欄中均須填寫設計要求或規范名稱編號;各孔檢測結果:每個孔共有16個檢查項目，每項檢查結果用符號表示:用“√”標明符合質量標準，用“O”標明基本符合質量標準，用“×”標明不符合質量標準。

b.各孔質量評定。各孔質量等級用符號表示:用“√”標明優良，用“O”標明合格，用“×”標明不合格。各孔質量標準:在主要檢查項目全部符合質量標準前提下，一般檢查項目也符合質量標準的孔評為優良孔;一般檢查項目基本符合質量標準的孔評為合格孔。

c.單元工程質量標準。灌漿孔全部合格，且優良孔占70%及以上，即評為優良;若優良孔達不到70%，即本單元工程評為合格。

6.3 分部工程施工質量評定

《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL 176—2007)明確規定，分部工程施工質量同時滿足下列標準時，其質量評定為合格:?所含單元工程的質量全部合格，質量事故及質量缺陷已按要求處理，并經檢驗合格;?原材料、中間產品及混凝土(砂漿)試件質量全部合格，金屬結構及啟閉機制造質量合格，機電產品質量合格。分部工程施工質量同時滿足下列標準時，其質量評定為優良:?所含單元工程的質量全部合格，其中70%以上達到優良等級，重要隱蔽單元工程和關鍵部位單元工程質量優良率達90%以上，且未發生過質量事故;?中間產品質量全部合格，混凝土(砂漿)試件質量達到優良等級(當試件組數小于30時，試件質量合格)，原材料質量、金屬結構及啟閉機制造質量合格，機電產品質量合格。

閃橋水庫除險加固工程壩體灌漿分部工程補灌前的單元工程全部合格，施工過程中無任何質量事故及質量缺陷，原材料質量全部合格，按照《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL 176—2007)的規定，分部工程質量應評定為合格。但水庫下閘試蓄水運行后，下游壩坡仍然有散浸、潮濕區域，分部工程評定結果無法全面反映壩體灌漿效果。

筆者認為，壩體灌漿主要用于土壩加固，在項目劃分中作為一個獨立的分部工程，其施工質量能直觀地反映壩體除險加固的效果，對其質量等級應進行綜合評定，工程施工期及試運行期的滲流觀測資料應在分部工程質量等級評定時就反映出來，而不應像新建工程一樣在單位工程和工程項目中反映。筆者通過總結質量監督過程中的壩體灌漿工程質量評定，并結合技術規范的最終質量檢查和《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL 176—2007)，認為評定壩體灌漿分部工程施工質量時需同時滿足下列標準:

a.合格標準。?所含單元工程的質量全部合格，質量事故及質量缺陷已按要求處理，并經檢驗合格;?原材料質量合格;?浸潤線出逸點和滲流量變化情況符合設計要求。

b.優良標準。?所含單元工程的質量全部合格;?單元工程優良率達90%以上，且未發生過質量事故;?原材料質量合格;?浸潤線出逸點和滲流量變化情況符合設計要求。

7 結語

合理的項目劃分是施工質量控制和評定的前提，而質量標準是施工質量評定的依據。在現行的規范規程中，對土壩壩體灌漿的項目劃分和評定標準沒有明確規定。筆者在日常的質量監督工作過程中，對土壩壩體灌漿的項目劃分和評定標準總結出一定的經驗，在此進行探討，希望能夠盡快規范土壩壩體灌漿的項目劃分和評定標準。?