大坝基础灌浆是改善坝基地质条件的重要措施。然而,由于坝基地质条件的隐蔽性、浆液在岩体裂隙中扩散的不确定性和灌浆施工工艺的复杂性,导致灌浆施工质量的准确控制极其困难。现有灌浆施工质量控制研究缺乏灌浆参数的实时监测与分析的研究,缺乏对施工过程中可能产生的基岩抬动等异常情况以及可灌性不佳的情况进行动态预警与控制的研究。此外,现有的灌浆质量评价方法难以同时从渗透性和密实性方面对灌浆质量进行综合全面的评价。因此,灌浆施工质量难以实时准确控制,从而导致多次补强灌浆,以弥补灌浆质量控制不到位而造成的质量缺陷。因此,如何解决灌浆施工质量的精细化控制问题,是大坝基础灌浆工程领域亟待研究的重要课题。本文针对上述问题进行了深入的研究,并取得如下创新性研究成果:(1)针对当前灌浆施工质量控制缺乏事中控制的实时性和事后控制的准确性的现状,提出了大坝基础灌浆工程施工质量控制理论,从事中控制和事后控制两个方面实现对大坝基础灌浆工程施工质量的精细化控制。现有的灌浆施工质量控制研究缺乏根据灌浆参数和可灌性的实时监测与分析来对灌浆质量进行事中实时控制,同时由于现有的灌浆质量评价方法缺乏综合性和全面性,难以对灌浆施工质量进行准确的事后控制。因此,为了提高灌浆施工质量控制的实时性与准确性,本文提出了大坝基础灌浆工程施工质量控制理论,基于灌浆参数的实时监测与分析、可灌性分析和灌浆质量综合评价等方法对灌浆施工质量进行事中与事后控制。首先,对大坝基础灌浆工程进行了概述,分析了灌浆施工工艺流程及灌浆工程的特点。其次,实现了大坝基础灌浆工程系统从复杂的大系统到简单的、容易控制的子系统的分解。再者,提出了基于灌浆参数实时监测与分析、可灌性分析和灌浆质量综合评价的灌浆施工质量控制方法以及控制目标,并建立了大坝基础灌浆工程施工质量控制理论框架。最后,建立了大坝基础灌浆工程施工质量控制数学模型,定义了控制系统的状态方程、目标函数、控制方法集合和约束条件集合。(2)针对当前灌浆施工过程控制的研究没有结合灌浆参数实时监测与分析来对灌浆施工质量进行实时控制的现状,提出了灌浆参数实时监测与分析方法,通过灌浆参数的实时监测与预警,实现对大坝基础灌浆施工质量的实时控制。现有的灌浆施工过程控制缺乏根据灌浆参数的实时监测与分析来对异常情况进行预警和控制;因此,为了在灌浆施工过程中更好地控制灌浆质量,提出了灌浆参数实时监测与分析方法。首先,建立了灌浆参数实时监测与分析方法的研究框架和数学模型。其次,介绍了灌浆参数实时采集与传输的原理和方法,包括灌浆压力、流量、浆液密度和抬动值的采集原理,以及灌浆参数的无线传输方法。再者,提出了灌浆参数的实时监测与动态预警方法。通过对实时采集的灌浆参数进行实时监测与分析,从而对灌浆参数的变化可能引起的异常情况进行动态预警,并将预警信息实时反馈给灌浆管理者和施工人员,以便采取相应的措施对灌浆进行调整和控制。最后,结合灌浆工程三维模型,提出了灌浆三维可视化方法,将灌浆参数与三维模型进行耦合,并在此模型基础上实现了灌浆参数及施工过程和成果的三维可视化分析与展示。(3)针对当前灌浆可灌性的研究缺乏定量的分析方法以及根据可灌性分析对灌浆施工质量进行控制的现状,提出了灌浆可灌性分析方法,通过定量的可灌性分析,实现对大坝基础灌浆施工质量的事中控制。现有的灌浆可灌性分析没有考虑被灌岩体的透水性和灌浆浆液消耗量的定量关系,缺乏对灌浆施工质量的反馈控制。因此,为了提高可灌性分析的科学性,提出了基于注灰量与导水率关系的可灌性分析方法,并以此来对灌浆施工质量进行反馈控制。首先,对良好的可灌性作出了定义。其次,利用裂隙网络的分形理论和裂隙长度与隙宽的关系,推导了裂隙岩体导水率与分形维数的关系表达式。再者,根据裂隙岩体灌浆注灰量与分形维数的关系,推导了注灰量与导水率的关系式,根据注灰量与导水率的关系曲线对灌浆区域的划分,定义了三个灌浆区域:“正常区域”、“微小裂隙区域”和“扩展区域”。最后,基于坝基防渗标准及灌浆区域的划分,对可灌性区域进行了划分,从而实现了可灌性的定量分析。根据可灌性分析,对不可灌且需要灌浆的区域采取相应的处理措施,从而改善灌浆的可灌性,使得岩体中的裂隙得到更好的灌浆处理,进而提高灌浆施工质量。(4)针对当前灌浆质量评价方法缺乏综合性和全面性的现状,提出了灌浆质量混合模糊综合评价方法,通过灌浆质量的综合评价结果及相应的处理措施,实现对大坝基础灌浆施工质量的事后控制。由于灌浆工程的隐蔽性和复杂性,灌浆施工过程难以准确控制灌浆质量,因此,有必要在灌浆结束后对灌浆质量进行综合全面的检查和评价。然而,现有的灌浆质量评价方法多为单因素评价法,难以同时对灌后岩体的渗透性和密实性做出评价,缺乏综合性和全面性。为了提高灌浆质量评价的综合性和全面性,提出了灌浆质量混合模糊综合评价方法。利用透水率、岩石质量等级和裂隙填充率这三个指标,同时考虑灌后岩体的渗透性和密实性,对灌浆质量进行综合评价。首先,建立了灌浆质量综合评价的研究框架和数学模型。其次,建立了灌浆质量综合评价系统模型,阐述了评价指标的获取及计算方法。再者,提出了灌浆质量综合评价系统模型的求解方法。考虑到指标权重的确定是一个模糊的决策问题,利用通过D数扩展的层次分析法(即D-AHP方法)来解决指标权重的确定问题;由于灌浆质量评价是一个多因素评价体系,每个因素对目标的影响程度以及各个因素之间的关系都是模糊的,因此利用模糊综合评价法来实现对灌浆质量的综合评价。最后,通过模糊综合评价法与D-AHP方法的结合,提出了灌浆质量综合评价的求解步骤。通过灌浆质量的综合评价,揭露灌浆质量的薄弱环节和部位,为补强灌浆提供决策依据和反馈控制。(5)基于灌浆参数实时监测与分析、可灌性分析和灌浆质量综合评价方法,提出了大坝基础灌浆工程施工质量控制的具体流程和实现方法。根据大坝基础灌浆工程施工质量控制理论,提出了基于灌浆参数实时监测与分析、可灌性分析和灌浆质量综合评价的灌浆施工质量控制方法。首先,根据灌浆施工工艺流程,建立了大坝基础灌浆工程施工质量的总体控制流程。其次,详细阐述了基于灌浆参数实时监测与分析的灌浆质量事中控制方法;根据对灌浆施工过程中的灌浆参数进行实时监测与分析,对可能发生的基岩抬动等异常情况进行实时动态预警,并将预警信息实时发送给灌浆管理者和施工人员,同时采取相应的措施对灌浆进行控制,从而保证灌浆质量处于受控状态。再者,详细阐述了基于可灌性分析的灌浆质量事中控制方法;根据注灰量与灌浆导水率的关系,对灌浆区域和可灌性区域进行识别和划分,根据可灌性分析结果采取相应的处理措施,从而保证在不破坏基岩结构的同时获得更好的可灌性,进而提高灌浆施工质量。最后,详细阐述了基于灌浆质量综合评价方法的灌浆质量事后控制方法;通过灌后质量的综合评价,揭露传统方法不能揭露的灌浆质量的薄弱部位,从而为补强灌浆进行有针对性的处理提供决策和技术支持。