尚庄水库大坝防渗施工质量检测

贺芳丁，邢中华，杜 滨

（1.山东省水利科学研究院，山东 济南 250013；2.潍坊市水利建筑安装工程处，山东 潍坊 261031）

尚庄水库位于安丘市辉渠镇北尚庄村东，潍河水系汶河支流——凌河上，控制流域面积68km2,总库容2170万m3，兴利库容758万m3，死库容132万m3。水库枢纽工程由大坝、溢洪道和放水洞3部分组成。

由于水库始建标准低，工程质量差，加之多年运行，维修养护经费不足，存在诸多质量安全问题。2004年经安全鉴定，水库主要存在以下病险问题：按现状坝顶高程119.05m核算，水库可达1000年一遇洪水标准，但大坝高程116.25m以上加高部分系碎石土填筑，渗透系数不满足规范对防渗体的要求。按此高程核算，水库现状防洪能力不足200年一遇洪水标准；坝基沙砾石层在地震设防烈度8度条件下，存在液化可能。大坝桩号0+000～0+069段坝后存在渗水明流，影响坝体安全。大坝护坡及排水体质量不满足规范要求；坝肩式溢洪道基岩风化破碎，未护砌、无消能工，冲刷严重；溢流堰顶混凝土强度低，泄槽右侧墙长度不足，浆砌石砌体沙浆强度低、裂缝严重，墙体不稳定，泄洪时威胁大坝安全。

1 工程设计指标

尚庄水库除险加固内容主要包括大坝、溢洪道、放水洞工程等。根据大坝存在的安全问题，大坝防渗加固设计为坝顶、坝基防渗处理。

1.1 坝顶防渗加固

坝体顶部防渗加固为局部挖除接高部分坝体、重新填筑壤土斜墙。顶部加固范围为整个大坝。将顶部接高部分局部分段挖除，并重新填筑壤土。施工时将加固后大坝坝顶高程以上沙砾石挖除，然后在上游侧开挖至设计加固底高程后，分层回填壤土并夯实。加固后的壤土压实度要求不低于97%。

1.2 坝基基岩帷幕灌浆质量控制指标

1）帷幕灌浆设计。灌浆范围为桩号0+000～0+078、0+265～0+295坝段，采用42.5等级普通硅酸盐水泥进行压力灌浆，灌浆孔为1排，灌浆孔中心线布置在加固后坝轴线上游1m处，钻孔最大深度约34.24m，灌浆孔间距2.0m。

2）帷幕灌浆压力。经计算，灌浆压力为833kPa，设计最大灌浆压力不大于1.0MPa。

3）灌浆材料：采用水泥灌浆，选用不低于42.5普通硅酸盐水泥，要求性能稳定，颗粒细小。灌浆时，应根据吸浆量大小调整浆液浓度。一般由稀到浓，逐级变换，正常情况下，按以下比级选择变换，5︰1、3︰1、2︰1、1︰1、0.8︰1、0.6︰1、0.5︰1 等。 在灌浆前灌浆孔宜采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净为止。冲洗压力可为灌浆压力的80%；若压力大于1MPa，采用1MPa。

4）灌浆设备。采用地质钻机成孔，三柱塞灌浆泵进行灌浆。

5）灌浆技术要求。分三序施工，一序孔距为8.0m，最终孔距2.0m。钻孔偏斜率小于1.0%。灌浆方法采用自下而上的灌浆法。钻孔过程中如发现漏水现象时，可采用先行灌稠浆处理后，再钻孔。严格控制灌浆量和灌浆压力。

6）终孔条件。在规定的压力下，灌浆孔段单位吸浆量不大于0.4L/min，继续灌注30min即可结束。

7）质量检查。帷幕灌浆完成后，应进行质量检查，检查孔宜布置在基岩破碎带、灌浆吸浆量大等有特殊情况部位和有代表性的地层部位，数量为灌浆总数的10%，检查标准：透水率小于10Lu。

8）灌浆试验。在灌浆轴线下游靠近坝肩处，做灌浆试验段1段，总长度8m，包含一、二、三序孔，按设计参数进行试验性灌浆。完工后随机抽查2个孔，进行压水试验，测定透水率，确定合适的灌浆参数。根据试验段确定的灌浆参数验证设计参数或预以调整。

未尽事宜严格按照 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62—1994 和 DL／T5148—2001）执行。

2 质量检测

2.1 坝顶防渗加固施工质量检测结果

坝顶防渗加固质量检验方法通过击实试验测得原状土的最大干密度，采用环刀法进行现场检测，测定土料压实后的干密度和压实度。

大坝坝顶壤土斜墙工程原状土通过击实试验测得原状土的最大干密度为1.71g/cm3，施工过程中通过现场抽检测得实测干密度，现场共抽检48点次，实测干密度值除桩号0+256，高程118.0m处1点次为1.65g/cm3外，其余均在1.66～1.71g/cm3之间，为合格点次，合格率为98%。

2.2 基岩帷幕灌浆检测结果

基岩帷幕灌浆检测方法：1）原材料检验依据国家或行业相关规程规范中的相同项目内容的有关规定执行；2）采用钻孔压水试验检查灌浆后的基岩透水率。

1）原材料检测结果。基岩帷幕灌浆工程所用水泥为山东潍坊山水水泥厂生产的P.O42.5水泥，共抽检2组，检测结果详见表1，水泥试验结果符合GB175－2007《通用硅酸盐水泥》的标准要求。

2）基岩帷幕灌浆钻孔压水试验检查孔共完成了4个，7段次，压水试验结果见表2。基岩的透水率均在5.1～7.2Lu之间，均小于10Lu。基岩帷幕灌浆质量满足设计要求。

表1 水泥检测结果表

表2 基岩帷幕灌浆压水试验结果表

综上所述，尚庄水库除险加固工程大坝防渗工程所用原材料质量符合国家规定的质量标准；大坝坝顶防渗工程土料压实度抽检合格率98%；大坝基岩帷幕灌浆检查孔压水试验透水率合格率100%，满足规范和设计要求。