大坝防渗技术要求..

1 总则

（1）本技术要求适用于霍林河水库大坝混凝土防渗墙、搭接灌浆、基础帷幕灌浆等施工。本技术要求在执行过程中，设计单位可根据实际情况补充修改。

（2）施工过程中应按照本技术要求，未尽事项按以下规范要求执行。

《水利水电工程施工测量规范》（SL52-93）

《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-96）；

《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）

《碾压式土石坝施工技术规范》（SDJ213-83）；

《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL176-2007)；

《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）；

《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）；

（3）施工单位应根据发包单位通过监理工程师转交的大坝施工控制网中的平面控制点和水准点，作为施工放样的依据。开工前施工单位应施测大坝纵、横断面，按设计图设置桩号，一般取整数，桩距以20～50m为宜。当实际地形有变化时，应以实际地形测算，并取得监理单位认可。施工期间所有施工放样定线、竣工等测量的原始记录、计算成果和绘制的图纸，均应及时整理，妥为保存，工程完工后移交发包单位。

（4）为了掌握地层岩性及确定防渗底线高程，沿防渗轴线每隔约20～30m间距布设一个先导孔，先导孔深应超过10Lu线以下5m，局部透水性较大部位适当加密。先导孔应取芯样，且基岩段应做压水试验，并根据先导孔做地质钻孔柱状图，防渗轴线地质剖面图，以便指导施工。

（5）混凝土防渗墙、水泥灌浆、基础帷幕灌浆施工期应适当降低库水位，以确保工程施工质量，库水位控制应报水库管理单位审批。正式施工前，应择合适位置进行生产性试验，试验计划应报项目法人和监理单位审批。根据生产性试验取得有关施工工艺参数，经业主批准后方可正式开展施工作业。

（6）施工前，施工单位应根据批准的设计文件编制施工组织设计；施工中应建立健全施工质量保证体系，加强质量控制，确保工程质量。

（7）在已完成施工区域附近30m范围内，不得进行爆破作业，如遇特殊情况需爆破时，必须采取必要的防震措施，以确保工程安全。

（8）施工过程中应采取必要的工程措施，降低废水、废浆、扬尘、弃渣、噪音对周边环境的不利影响。

（9）施工过程中出现的异常情况，应及时报告有关单位，以便根据工程实际情况及时进行必要的处理。

（10）大坝防渗加固施工时，不得破坏大坝原坝基混凝土防渗墙、坝体沥青混凝土防渗墙、坝体防渗土工膜、泄洪洞结构。

2 混凝土防渗墙

（1）混凝土防渗墙厚度60cm，顶高程952.40m，下部入岩0.5～1.0m。

（2）混凝土防渗墙距沥青心墙较近，沥青心墙仅50cm厚且强度较低，防渗墙施工时应避免强烈震动影响沥青心墙结构安全。

（3）施工单位应对混凝土防渗墙与穿坝建筑物衔接部位采取合理的施工措施，避免施工震动及其他施工因素对结构安全造成不利影响。

（4）防渗墙施工期间应对大坝变形和稳定，穿坝建筑物结构安全情况进行必要的监测。

（5）正式开始混凝土防渗墙施工前，应在地质条件类似的地点或防渗工程所在部位进行生产性现场试验，取得有关造孔、成槽、泥浆固壁、墙体混凝土浇筑等工艺参数，经监理批准后方可正式开展防渗墙施工作业。

2.1钻孔与取样

（1）为了掌握地层岩性及确定防渗墙底线高程，沿防渗墙轴线每隔20～30m间距布设一个先导孔，在两岸坝肩坡度较陡、地形变化较大的部位，先导孔间距适当加密。先导孔应深入帷幕底线以下5.0m。

（2）先导孔倾角及方位角的量测精度应分别控制在±1.0°以内；检查孔孔斜控制在0.5％以内；孔位误差，先导孔不大于±l0cm，检查孔不大于±1.0cm。

（3）先导孔开孔直径91mm，终孔直径76mm。

（4）钻先导孔需取芯样进行鉴定，并作柱状图、防渗轴线地质剖面图（包括透水率），以便指导施工。

（5）先导孔宜在坝顶防渗墙施工工作平台开挖后进行。

（6）墙体底线高程以下的孔段应采用0.5:1（重量比）水泥浆进行封孔；坝体段钻孔采用干粘土球封孔捣实。

2.2 混凝土防渗墙作业

防渗墙的轴线位置、墙深、墙体厚度及墙体质量，防渗墙槽孔连接处的墙厚、质量，墙底沉渣厚度，防渗墙内预埋管（Φ110mm PVC管）的孔位与孔斜，严格按设计及有关现行规范要求执行。

2.2.1工作平台

（1）为满足防渗墙施工需要，大坝坝顶需开挖至高程952.70m，并在上游坡采用袋装土回填，以形成施工平台。

（2）工作平台必须坚实、平坦、不得产生过大或不均匀沉陷，可根据需要进行硬化处理或铺碎石保护。

（3）建造槽孔前，应建造孔口导向槽口板，槽口板应依据墙厚和采用的施工机械设计合理的结构形式和尺寸。槽口板埋设必须直立、稳固，位置准确，修筑前应对基土采取加密、加固措施。

（4）防渗墙完工后，工作平台（包括导向槽口板）应全部拆除，并清理干净。

2.2.2开挖槽孔

（1）在槽口板龄期达到14天以上，方可开始开挖槽孔作业，应分期跳槽开挖。造槽采用抓斗配合冲击钻施工，以抓斗施工为主，冲击钻为辅。施工机械应分散布置，以免施工荷载过于集中可能造成坝体裂缝。在槽段划分时，应结合施工工艺、施工机械做到各槽段从开始施工至混凝土浇筑的施工时段不能太长，以保证混凝土浇筑前槽段的整体稳定。

（2）槽孔宽度和槽孔分段长度

1）槽孔宽度必须满足设计墙厚。

2）槽孔分段长度应考虑施工部位、成槽方法、机具性能、混凝土浇筑能力、混凝土导管布置、延续时间等，应采取措施防止坝体产生裂缝。槽孔分段长度应以确保槽孔孔壁稳定和混凝土浇筑能连续上升为前提条件，槽孔长度一般5～7m，可根据实际情况调整。

（3）槽孔中心线与垂直度

1）各槽孔开孔中心线位置在防渗墙轴线上、下游方向的误差不大于3cm。

2）槽孔壁面应平整垂直，防止偏斜，孔斜率不得大于0.4%；孤石、漂石地层及基岩面倾斜度较大时，孔斜率应控制在0.6%内。一、二期槽孔套接孔的孔位中心线在任一深度的偏差值应能保证搭接墙厚要求。

（4）槽孔深度

各段墙底均应嵌入基岩不小于0.5m，断层等地质缺陷部位适当加深。河床平缓地段，每一槽孔的底线应尽量水平，在两岸陡坡段，每一槽孔的底线不超过2～3级梯坎型式，以保证防渗墙与基岩嵌接良好。

（5）终孔及清孔

1）槽孔终孔验收合格后进行清孔换浆。清孔换浆结束1h后，孔内沉淀物厚度不超过10cm。

2）二期槽孔清孔换浆结束前，如果是预埋套接管法，应采用钢丝钻头刷清洗槽段接头混凝土孔壁的泥皮，以刷子钻头基本不带泥屑及槽底淤积层厚度不再增加为合格标准。

2.2.3固壁泥浆

（1）固壁泥浆的土料可选择膨润土、粘土或两者的混合料。根据施工条件、成槽工艺等因素进行选择，优先选用膨润土，以有效保证孔壁稳定，防止坝体裂缝。

（2）配制泥浆的粘土和膨润土应满足如下要求：

1）粘土：粘粒含量大于50％，塑性指数大于20，含砂量小于5％，二氧化硅和三氧化二铝含量的比值为3～4。

2）商品膨润土：二级膨润土（质量标准按照SY/T5060的规定执行）（3）新制的固壁泥浆性能指标应满足《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-96）的要求。配合比应根据地层特性、钻孔方法，通过试验选定。

（4）拌制泥浆的方法及时间应通过试验确定，按照批准的配合比配制泥浆，各种成分的加量误差值不得大于5％。储浆池内的泥浆应经常搅动，保持泥浆性能指标均一。

（5）槽孔内泥浆浆液面应保持在槽口板顶面以下30～50cm的范围内。

2.2.4墙体材料

（1）防渗墙为混凝土墙体，其物理力学指标要求如下：

28天标准立方体抗压强度：≥10MPa

弹性模量：E＜15000MPa

渗透系数：K≤1×lO-7cm／s

渗透比降：≥60

抗渗等级：W6

（2）应进行配合比试验确定防渗墙混凝土配合比。防渗墙混凝土原材料要求如下：

1）水泥：采用普通硅酸盐强度等级42.5及以上水泥；

2）膨润土：一级膨润土；

3）粗骨料：最大粒径应小于40mm，含泥量应不大于1.0%；

4）细骨料：应选用细度模数2.4～3.0范围的中细砂，其含泥量应不大于3%；

5）水：符合拌制水工混凝土用水要求；

6）外加剂：减水剂和加气剂等的质量和掺量应经试验，并参照《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100-1999）的有关规定执行。

（3）配合比试验和现场抽样检验的混凝土性能指标应满足下列要求：入槽坍落度18～22cm，扩散度34～40cm，坍落度保持15cm以上的时间不小于1h；初凝时间不小于6h，终凝时间不宜大于24h。

为尽快取得防渗墙混凝土配合比，提供参考配合比（仅供参考）见表2-1。

表2-1 防渗墙混凝土参考配合比(重量比，单位kg)

2.2.5帷幕灌浆墙体预埋管

（1）预埋Φ110mm PVC管的中心间距应满足帷幕灌浆孔的孔距要求，平面允许偏差不大于±5cm；埋管的弯曲度应小于1%。

（2）应保护好预埋管，防止异物坠入。

2.2.6 墙体混凝土浇筑

浇筑混凝土时应遵循如下原则：

（1）混凝土的拌和、运输应保证浇筑能连续进行，若因故中断，时间不宜超过40min。

（2）浇筑混凝土采用泥浆下直升导管法，导管内径以20～25cm为宜，浇筑时，导管应定期进行密闭承压试验。

（3）一期槽孔两端的导管距孔端应小于1.5m，二期槽孔两端的导管距孔端应小于1.0m，导管间距不得大于3.5m。

（4）安装导管时，导管底部出口与孔底板距离不得大于25cm，并不应大于1.5倍木球直径。当孔底高差大于25cm时，导管中心应放在该导管控制范围内的最低处。开浇前，每个导管均应下入可浮起的木球(或排水胆)

隔离球塞，堵塞导管底口。

（5）开浇混凝土前，应先在导管内注入适量的水泥砂浆，并准备好足够数量的混凝土，以使导管底口的木球塞被挤出后，能将导管底端埋入混凝土内。槽孔底部高低不平时，应先从低处浇起。

（6）混凝土必须连续浇筑，槽孔内混凝土面上升速度不应小于2m／h，也不宜过快，并连续上升至施工平台高程顶面。

（7）导管埋入混凝土内的深度应保持在2.0～4.0m之间，以免泥浆进入导管内。

（8）槽孔内混凝土面应均匀上升，其高差应控制在0.5m以内。每30min 测量一次混凝土面，每2h测定一次导管内混凝土面，在开浇和结尾时应适当增加测量次数。

（9）严禁不合格的混凝土进入槽孔内。夏季应控制入槽混凝土温度在28℃以内。

（10）浇筑混凝土时，发现导管漏浆或混凝土内混入泥浆，应及时报告有关单位进行处理。

（11）防渗墙混凝土终浇顶部高程应高于设计墙顶高程50cm，顶部50cm 高的墙体混凝土应予挖除。

2.2.7 相邻槽孔混凝土接头

（1）一、二期槽孔间混凝土墙段连接方式在保证连接段的整体性、完整性和墙体设计指标前提下，可采取规范允许的任一种方式，推荐采用接头管法。

（2）接头管外径尺寸应不小于要求的墙体厚度。

2.2.8 特殊情况处理

（1）如造孔成槽过程中出现塌孔、大坝裂缝现象，应及时处理，对固壁泥浆配比及造孔手段进行调整，确保孔壁稳定，对施工过程中产生的裂缝，应采取加固措施进行处理。

（2）在成槽过程中固壁泥浆漏失严重时，应及时堵漏和补浆，并查明原因，采取措施进行处理。根据实际施工情况，适当调整泥浆配比，并适当放缓挖槽速度，待固壁泥浆漏失量正常后再恢复正常挖槽手段。

（3）坝顶回填粘土之前，应清除防渗墙顶的杂物和残次墙体至设计深度。

2.3 质量检查

（1）槽孔质量检查

1）孔位、孔深、孔斜与槽宽；

2）槽孔嵌入基岩深度；

3）一、二期槽孔间接头孔的套接厚度。

（2）浇筑前槽孔清孔的质量检查

1）孔内泥浆性能指标；

2）孔内淤积厚度；

3）接头孔壁刷洗质量。

（3）混凝土浇筑的质量检查

1）混凝土原材料质量的抽样检验；

2）混凝土的终浇高程；

3）混凝土出机口和现场取样的物理力学性能检验。

（4）预埋管质量检查

1）孔位、孔深及孔斜；

2）孔口保护；

3）预埋管管材检验。

（5）混凝土防渗墙成墙质量检查

1）混凝土防渗墙成墙后，承包人将全套施工资料报监理人审核，并由监理人根据施工资料指定检查的位置和方法。检查方法包括混凝土浇筑槽

口随机取样检查、钻孔取芯检验、物探检测、开挖检查、钻孔注水试验、芯样室内物理力学指标检验等，具体检测方法由监理单位确定。

2）钻孔检查应在成墙一个月后进行，检查孔沿防渗墙中心线布置，平均每50m不少于1个孔，每孔应做芯样描述和力学性能测试，并要求分段进行注水试验。检查孔孔斜控制在0.5％以内；孔位误差，检查孔不大于±1.0cm；孔深应大于防渗墙深度1.0m。

3）混凝土浇筑槽口取样试验数量应与常规混凝土试验要求相同，钻孔取芯为每一检查孔取样不少于三组。室内物理力学性能试验，项目包括抗压、弹模、抗渗强度，并选取适量试样进行抗拉强度试验。

4）墙体混凝土质量控制与检查要求按《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-1996）执行；注水试验K<1×10-7cm/s。

5）混凝土防渗墙中的检查孔应采用水泥粘土浆压浆封孔，粘土掺量小于30％。

6）检查不合格的槽孔段，承包人应按监理单位要求进行处理，直至合格为止。

7）当检查不合格时，应适当增加检查孔孔数。

8）对防渗墙接头采用开挖方式进行检查，部位和数量由监理单位根据

现场施工情况和检查结果确定。

3 搭接灌浆

3.1 灌浆方法

（1）坝体及坝基砂砾石地层水泥灌浆可采用循环钻灌法、预埋花管法、套管灌浆法和打管灌浆法。

（2）正式施工前应进行生产性实验，确定灌浆方法、灌浆浆液及灌浆参数。

（3）霍林河水库大坝沥青防渗墙顶高程950.60m，坝顶防浪墙底高程953.30m，沥青防渗墙与防浪墙并没有直接相连，之间高差 2.7m，依靠复合土工膜防渗。水泥灌浆顶高程950.0m，灌浆时，不得破坏坝顶复合土工膜。

3.2 灌浆浆液

结合霍林河水库的工程特点，灌浆浆液拟采用水泥黏土浆。考虑霍林河水库当地黏土料分布较少的情况，掺料采用一级商品膨润土。

（1）水泥

在业主同意的生产厂家中选择强度等级42.5的普通硅酸盐水泥。要求水泥新鲜无结块，细度模数为通过80μm方孔筛的筛余量小于5%。

（2）水

灌浆用水应符合《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）拌制水工

混凝土用水的要求。

（3）粉煤灰

采用Ⅱ级粉煤灰，其品质指标应符合《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》（DL/T5055-1996）的要求。

（4）膨润土

采用一级膨润土，品质指标应符合《钻井液材料规范》（GB/T5005-2010）的规定。

（5）外加剂

外加剂的种类和掺量应经试验确定，质量合格。使用时，应按照《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100-1999）的有关规定执行。

（6）浆液结石28d抗压强度不小于3MPa。

（7）参考配合比

开灌浆液配比，水泥：膨润土=1：1，干料：水=1：2；终灌浆液配比，水泥：膨润土=1：1，干料：水=1：1。

3.3 灌浆工艺参数

（1）钻孔分序及孔距

为了确保灌浆、压水资料的完整性和可信性，所有灌浆和压水施工应单孔、单段进行，未经同意不得采用多孔并灌。

钻灌施工步骤：钻机就位、安装→钻、灌→检查孔钻孔、压水试验。

根据大坝受灌各地层结构的特点，应研究选择合适的钻孔机具和成孔工艺。灌浆孔宜采用回转式钻机和金刚石或硬质合金钻头钻进，也可采用冲击式或冲击回转式钻机钻进。当采用冲击式或冲击回转式钻机钻进时，应加强钻孔的冲洗。灌浆孔、检查孔：φ91mm。

灌浆孔钻孔孔位与设计孔位偏差不得大于10cm，深度应满足设计要求。实际孔位、孔深应有记录。

为防止破坏沥青心墙及基座，应严格控制钻孔孔斜率，灌浆孔孔底偏差值不得大于表3-1的规定值。发现钻孔偏斜值超过设计规定时，应及时纠正或采取补救措施。

表3-1 灌浆孔孔底偏差值

钻孔过程中应进行记录，遇地层变化、塌孔、掉钻、失水等异常情况时，应做好详细记录。可先进行处理，再钻进。

当钻孔施工作业暂时中止时，孔口应妥加保护，防止流进污水和落入异物。

（2）灌浆段长

砂砾石地层的灌浆与岩石地基不同，灌浆段划分宜短，预埋花管法灌浆段长度0.3～0.5m，其他灌浆方法的段长为2～5m。

（3）灌浆压力

灌浆压力与灌浆孔的深度、注入率及灌浆孔所在的部位、次序等因素有关。以不使地层结构破坏，作为确定砂砾石层允许灌浆压力的基本原则。

第1段灌浆压力0.2~0.4MPa，第2段灌浆压力0.3~0.5MPa，第3段及以下各段灌浆压力0.6MPa，根据生产性灌浆试验可适当调整灌浆压力。3.4 制浆

（1）制浆工艺及有关要求应根据浆材试验确定。

（2）制浆材料应按浆材试验确定的浆液配比计量，制浆材料必须称量。水泥等固相材料应采用重量称量法称量，称量误差不应大于5%。

（3）配制浆液时，水泥和粉煤灰宜采用干拌法混合，加水搅拌均匀后再加入乳化膨润土浆，最后加入外加剂。

（4）所用外加剂凡能溶于水者，均应以水溶液状态掺入。膨润土加入前应进行水化溶胀24h以上。

（5）浆液必须搅拌均匀，并测定浆液密度。并对浆液密度等性能进行定期检查，保证浆液性能符合要求。

（6）灌浆用的搅拌机应能连续进行搅拌，以保证灌浆泵不间断地工作，并使搅拌机内的浆液不发生沉淀和分离现象。

（7）纯水泥浆液使用普通搅拌机拌制时，搅拌时间不少于3min；使

用高速搅拌机拌制，搅拌时间不小于30s。

（8）浆液自制备至用完的时间小于2h，纯水泥浆液小于4h。浆液温度应低于40 C，超过规定时间、温度者应予舍弃。

3.5 灌浆

（1）灌浆采用自上而下分段孔内循环灌浆法，或预埋花管灌浆法。

（2）灌浆时射浆管离孔底的距离不大于50cm。

（3）灌浆过程中灌浆压力应由小到大逐步增加，应防止突然增加压力。灌浆过程中发现大量漏浆、坡面冒浆及抬动等现象时，应降低灌浆灌浆压力或停止灌浆，并进行处理。

（4）采用循环式灌浆的灌浆压力按孔口回浆管路上的压力表控制。灌浆压力与灌浆孔的孔深、注入率及灌浆孔所在的部位、次序等因素有关，在保证浆液不大范围扩散的前题下尽量采用较大值。

（5）灌前进行简易压水试验，当漏水量小于10L/min时，可采用纯水泥浆液开灌，开灌水灰比可为2:1。

（6）灌浆过程中，发现长时间漏浆量很大、长时间灌浆不起压等情况时，可采取待凝、间歇灌浆等措施，间隔一定时间后再进行灌浆。

（7）当灌浆过程中，遇到特殊情况时，应会同有关单位及时进行研究处理。

（8）灌浆结束标准

各孔段灌浆的结束条件应根据地层情况、防渗标准以及灌浆孔所在的部位等由试验确定，初拟灌浆结束标准如下：在规定的压力下，单位吸浆量小于1L/min时，继续灌注30min，即可结束灌浆。

若灌入干料累计量达0.5t/m时，单位吸浆量仍较大，并难以达到结束标准，间歇待凝48h后再进行扫孔灌浆。

3.6 灌浆质量检查

（1）水泥灌浆质量检查宜在以下重点部位进行，并经监理工程师现场确定：①地层复杂的部位；②漏浆严重、灌浆不起压等施工异常的部位；

③可能存在质量缺陷的部位。

（2）灌浆质量检查采用检查孔压水试验、钻孔取芯室内物理力学试验等方法进行，同时结合对施工记录、成果资料和检验测试资料的分析，进行综合评定。

（3）压水试验检查可在灌浆完成14天以后进行，钻孔取芯室内试验在灌浆结束后28d进行。压水检查孔均要求采取芯样，并进行地质素描。

（4）灌浆质量评价指标应包括：灌浆体的渗透性能、抗压强度、抗折强度等。防渗标准为透水率q≤5Lu。

3.7 封孔

（1）每个灌浆孔全孔灌浆结束、验收合格的灌浆孔才能进行封孔。

（2）灌浆孔封孔采用分段压力灌浆封孔法。全孔灌浆结束后，自下而

上分段进行灌浆封孔，每段长度5～10m，灌注水灰比为0.5:1的浓浆，灌注压力与该段的灌浆压力相同，当注入率不大于1L/min，延续30min停止，在孔口段延续60min停止，灌浆结束后闭浆24h。

（3）已进行封孔的灌浆孔，待孔内水泥浆液凝固后，应清除孔内污水、浮浆，若灌浆孔上部空余孔段大于3m时，采用“机械压浆封孔法”进行封孔；小于3m时可使用水泥砂浆封填密实。

（4）灌浆孔封孔质量由监理单位根据现场施工情况进行抽样检查，当检查封孔水泥结石不够密实、未完全凝固或孔口有渗水等情况时，应进行处理。

（5）检查孔封孔处理方法及要求与灌浆孔相同。

4 帷幕灌浆

混凝土防渗墙下部接坝基帷幕灌浆，帷幕灌浆必须在相应部位防渗墙混凝土施工完成后28d进行。

4.1 灌浆材料

（1）水泥

帷幕灌浆采用不低于42.5级普通硅酸盐水泥，其质量必须符合规范的有关质量标准，并应保持新鲜，受潮结块的水泥严禁用于灌浆。

（2）水