摘要:本文主要提出提高土壩劈裂灌漿質(zhì)量的辦法和有效途徑，以便于評價土壩劈裂灌漿質(zhì)量工作。
　　關(guān)鍵詞:劈裂灌漿;工藝流程；評價；
　　對于解決土壩防滲補(bǔ)強(qiáng)的問題，我國普遍采用劈裂灌漿技術(shù)。但經(jīng)過劈裂灌漿后的大壩，就其施工質(zhì)量和取得的效果而言，不能光憑施工隊的施工總結(jié)報告確定其質(zhì)量合格與否，那只是單方面的，往往出現(xiàn)不符合實(shí)際的情況。例如:在同等庫水位下對壩腳水堰的觀測，灌前以大雨過后進(jìn)行觀測而灌后以多日晴天后觀測，這樣不同天氣條件下觀測的結(jié)果必然誤差大，不切合實(shí)際，所以需要在灌漿一年后通過由駐工地監(jiān)理工程師會同工程業(yè)主方有關(guān)參與監(jiān)控的工程技術(shù)人員和施工隊技術(shù)人員共同會商，把各方掌握的數(shù)據(jù)，加以去偽存真，和前后對比，才能得到恰如其分的質(zhì)量評價，評價程序和內(nèi)容主要著重于四個方面。
　　1、灌前資料的收集整理
　　閱讀該水庫在建筑期間的設(shè)計資料和建后運(yùn)用管理資料，從中摘取有關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)、技術(shù)指標(biāo)，各種實(shí)測圖等，并整理在案。比如壩體、壩基的特性、設(shè)計浸潤線圖、測壓管在不同水位的水面線圖、下游壩腳量水堰觀測情況(如果沒有此項觀測設(shè)施，必須盡快在灌前建立并進(jìn)行觀測記錄在案)、動物洞穴的具體情況和位置，那些地方曾經(jīng)出現(xiàn)過險情、那些地方有待防滲加固的薄弱環(huán)節(jié)等。
　　做好對壩體灌前的地質(zhì)鉆探工作，這是很重要的一環(huán)。通過對壩體的地質(zhì)鉆探，從中獲得壩體質(zhì)量方面的資料:一是壩體鉆孔縱剖面圖，目的是為灌漿施工期提供孔深和灌漿壓力控制的依據(jù)。剖面圖要力求準(zhǔn)確，有的水庫出現(xiàn)了灌前剖面圖不切合實(shí)際的情況，給施工造成費(fèi)用增加，其原因是鉆探者和制圖人員分開作業(yè)，相互間沒有經(jīng)過詳細(xì)核對，所以一孔出錯必須全面重鉆，這是一種教訓(xùn)。二是通過鉆探對壩體設(shè)計浸潤線以上、以下和殘積土以下取得可靠的三方面參數(shù):①一般性的指示-主要指壩體天然含水量、天然密度、土粒比重、液限、塑限和沙粒含量。②主要計算指標(biāo)-主要指壩體土的粘聚力C、力摩擦角θ、壓縮系數(shù)αν、豎向和橫向滲透系數(shù)K。③常用導(dǎo)出指標(biāo)-主要指孔隙比е、干密度Pd、飽和密度P1、水下密度P、壓縮模量等Es，有了上述這些參數(shù)給下階段在計劃灌漿質(zhì)量方面提供了理據(jù)，因此沒有經(jīng)過地質(zhì)鉆探的土壩而進(jìn)行劈裂灌漿是元的放矢的做法。
　　做好灌漿用的黃泥(或粘土)選戰(zhàn)和試驗工作。劈裂灌漿用的黃泥數(shù)量是很大的，中型以上的土壩都需要幾千噸以上。所以被確定為實(shí)施劈裂灌漿的土壩，必須及早地選擇好灌漿用黃泥開采地點(diǎn)，而且應(yīng)多選擇幾個點(diǎn)，然后取樣送檢，得出土料顆粒級配的試驗報告，再對照SD266-88《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》和有關(guān)參考資料中普遍認(rèn)同的實(shí)用指標(biāo)，再判斷其是否符劈裂灌漿用的黃泥，進(jìn)行優(yōu)選劣汰，方能確保灌漿質(zhì)量。一般地說，黃泥中粘粒含量在25%～35%范圍、粉粒含量在30%～50%范圍、砂粒含量在20%～30%范圍、有機(jī)質(zhì)含量＜2%的情況下是可以確保灌漿質(zhì)量的用泥。
　　2、工藝流程和技術(shù)評價
　　劈裂灌漿的工藝流程和施工技術(shù)水準(zhǔn)是否符合設(shè)計和灌漿技術(shù)的要求是決定施工進(jìn)度和灌漿質(zhì)量的最重要一環(huán)。不但施工技術(shù)人員要把握好，而且駐工地的監(jiān)理人員要監(jiān)控管理好，因此對其評價體現(xiàn)在以下幾方面。
　　2.1在灌漿場地布置和勞動組合方面
　　①灌漿場地的布置要合理，應(yīng)能根據(jù)地形、料場、水源位置、灌漿泵的揚(yáng)程高低等條件，確保施工便利，提高效率且不污染和影響水庫環(huán)境。
　　②在勞動力組合上，施工隊長、觀察員、機(jī)械工、技術(shù)負(fù)責(zé)人等都要實(shí)行崗位責(zé)任制，尤其是技術(shù)負(fù)責(zé)人必須做到資料填記準(zhǔn)確、詳細(xì)以保證原始資料的可靠性，同時駐工地監(jiān)理人員應(yīng)隨機(jī)抽查，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。
　　2.2在工藝流程方面
　　從布孔定點(diǎn)到鉆孔、制漿必須井井有條。①鉆孔應(yīng)根據(jù)圖紙?zhí)峁┑纳疃仁┿@，并經(jīng)監(jiān)理人員確認(rèn)。②制漿工作要確保泥漿質(zhì)量關(guān)，能控制含砂量。要做到這一點(diǎn)，監(jiān)理人員和施工技術(shù)人員需要隨機(jī)抽取泥漿送檢。其漿液指標(biāo)應(yīng)控制在如下范圍內(nèi):粘度為30～60s，失水量為10～30mL，穩(wěn)定性≤0.15g/cm3，壓縮系數(shù)為0.1～0.5Mpa-1，滲透系數(shù)≤10-6，PH值為8～10。達(dá)到上述指標(biāo)泥漿質(zhì)量應(yīng)視其為好的或比較好的。在灌漿工藝技術(shù)上，劈裂灌漿一般采用孔底注漿全孔灌注法，為了使灌漿施工順利進(jìn)展且質(zhì)量好需要從八個方面把好關(guān):①要把阻漿寒或護(hù)套管設(shè)制牢靠以防孔口冒漿;②要控制好灌漿壓力，如果超過了設(shè)計壓力則要及時采取控制措施，以防壩體受破壞。而壓力過小則不易劈開。但實(shí)踐表明常有壓力表不準(zhǔn)的情況，施工隊?wèi)?yīng)及時發(fā)現(xiàn)及時更換。③要控制好灌量，灌量過大不但影響壩體安全，也會影響壩體回彈，這是需注意的。④要控制好復(fù)灌時間間隔，一般4～5d為宜。⑤要控制好位移量，實(shí)踐表明壩肩的位移最明顯，一般應(yīng)控制在1～2cm/次范圍內(nèi)。⑥要控制好裂縫的寬度。實(shí)踐表明在壩軸線附近布設(shè)灌漿孔時，裂縫大都出現(xiàn)在沿布孔走向上，形成比較規(guī)則的鉛直連續(xù)的泥漿裂縫，裂縫不能超過3cm，若超過要及時調(diào)整壓力以防壩體受破壞。⑦要防止岸坡段灌漿時因小主應(yīng)力問題至使該段出現(xiàn)橫向裂縫。因此灌漿孔距宜3～5cm。為防止橫向裂縫，每鉆一孔灌一孔，灌壓在0.1Mpa以下解決。⑧要把握好終灌和封孔的條件時機(jī)，是否達(dá)到終灌和封孔的條件要經(jīng)監(jiān)理人員現(xiàn)場確認(rèn)。
　　3、灌漿量與漿體帷幕質(zhì)量的評價
　　土壩灌漿是一種特殊的隱蔽性工程施工，大量的泥漿灌人壩體中去，泥漿固結(jié)后的體積和帷幕寬度是多少，只能從間接的方法計算出來。土壩灌漿后形成的帷幕的平均厚度是壩體強(qiáng)度的體現(xiàn)，是需要向工程驗收組織匯報并提出其質(zhì)量評價的理據(jù)。
　　3.1灌漿量的統(tǒng)計與復(fù)核
　　為了向灌漿工程驗收組提供經(jīng)濟(jì)分析的依據(jù)，施工隊在灌漿施工一開始要對灌入量進(jìn)行現(xiàn)場統(tǒng)計計算，駐工地監(jiān)理人員和業(yè)主有關(guān)技術(shù)人員給予復(fù)核簽證，不要等到停灌后才給予復(fù)核。由于灌漿期間不可避免要出現(xiàn)不同程度的冒漿而造成泥漿損失，主要表現(xiàn)在孔口、壩頂、壩坡的溢洪道墻壩接觸帶等。根據(jù)現(xiàn)場估算，一般情況下漿液損耗量占總灌入量2%～5%左右，所以總灌入量應(yīng)扣除損耗部分才合理。施工隊往往不予考慮，是不切實(shí)際的。
　　3.2泥漿折算為干土的計算方法
　　根據(jù)折實(shí)后灌入土壩壩體的泥漿總量應(yīng)轉(zhuǎn)化為固結(jié)后干土重量，其計算公式如下:
　　
　　式中為固結(jié)后干土總重量(t);Gs為土顆粒比重，通過測試得(一般為2.6～2.8)rj為泥漿容重(t/m3);j為泥漿總立方數(shù)(m3)。
　　3.3漿體平均厚度的計算
　　由于壩體中漿體處于隱蔽狀態(tài)，且底寬頂細(xì)，一般灌漿工程施工是無法取得漿體從上到下斷面的實(shí)況，只能通過公式計算得出其平均厚度。可按下式計算:
　　
　　式中為δ固結(jié)后漿體厚度(m);Hcp為帷幕平均高度(m);L為灌漿壩段計算長度(m);rd為泥漿固結(jié)后的平均密度(t/m3)(由探井取樣送檢報告所得)。
　　4、灌漿后壩體強(qiáng)度的評價
　　土壩壩體經(jīng)過劈裂灌漿，其灌漿效果最終是從壩體質(zhì)量增強(qiáng)的情況體現(xiàn)出來。
　　4.1通過在壩頂灌孔線上開挖若干個5～6m深探井進(jìn)行漿體取樣和照相。通過質(zhì)檢部門的試驗，漿體橫向和豎向滲透系數(shù)是否達(dá)到設(shè)計要求，如果K≤10-6，說明漿體質(zhì)量是好的，同時通過仔細(xì)觀察，看漿體走向是否為連續(xù)的且符合劈裂灌漿帷幕的特點(diǎn)。
　　4.2在相同庫水位情況下從停灌后的觀測數(shù)據(jù)與其前后的對比，主要有如下四點(diǎn):①把灌后測壓管關(guān)系曲線繪制在灌前測壓管關(guān)系圖上，就能直觀地對比出來。或者繪制出壩體浸潤線圖中顯示三條浸潤線，即設(shè)計浸潤線，灌前實(shí)測浸潤線、灌后實(shí)測浸潤線，也能直接得到對比;②用列表的方法把灌前灌后在同等水位和外界環(huán)境相同情況下列出量水堰滲流量，通過對比就可以顯示，比如灌前滲流量為5.2L/s，灌后為3.6L/s，說明滲流量已經(jīng)減少了。至于滲流量減少多少才算合格，要視其具體情況加以分析，比如有的量水堰測得的流量包含著其他來水，如有的明渠在反濾體上面，有的抽水廠房少量水流進(jìn)量水堰前，象這樣的情況若滲流量減少了30%說明灌漿效果是好的;③由監(jiān)理工程師組織人員對全壩前后坡面進(jìn)行巡視檢查，檢查宜在高水位和晴天的情況下進(jìn)行。如果背水坡面比灌前干燥了，說明灌漿效果得到體現(xiàn)。同時還要檢查由于灌漿造成的局部損傷是否已經(jīng)處理好了等等;④停灌一年后通過對位移樁點(diǎn)的測量計算，如果壩體變形位移已經(jīng)回彈穩(wěn)定了，說明壩體已恢復(fù)到了正常狀態(tài)。
　　4.3停灌一年后，通過對若干個灌孔下游側(cè)約30～50cm位置上進(jìn)行機(jī)鉆取樣。把設(shè)計浸潤線以上和以下的壩體土的土樣送質(zhì)檢部門測試，從中得出干密度是否提高了，橫向和豎向滲透系數(shù)是否變小了。例如某壩灌前地質(zhì)鉆探提取的土樣經(jīng)試驗后得:壩體填筑土平均干密度為1.41g/m3;橫向滲透系數(shù)K由平均為1.401×10-4cm/s，提高帷幕側(cè)的壩體得到壓密，已形成聯(lián)合防滲帶而且壩體強(qiáng)度提高了。
　　5、結(jié)束語
　　土壩灌漿是一種特殊的隱蔽性工程施工，在工程施工的全過程中，各階段，各環(huán)節(jié)是緊密聯(lián)系和相互配合的，施工期間諸多的操作數(shù)據(jù)和地表出現(xiàn)的種種跡象，需要通過加強(qiáng)監(jiān)控，并由表及里加以分析、判斷、衡量才能確定整體工程的施工質(zhì)量，才能得出結(jié)合實(shí)際的評價，因此把握好施工過程的監(jiān)督管理是保證工程質(zhì)量的有效途徑。