沖抓回填技術(shù)在龍?zhí)端畮齑髩畏罎B中的應(yīng)用

李　可

摘要:龍?zhí)端畮斐U加固沖抓套井回填工程,歷時5個月,于2002年3月完成。實際完成沖抓套井回填長度500米,總進尺8793米。沖抓套井回填后在壩體內(nèi)形成了一條粘土心墻,大大地提高了壩體的防滲、抗?jié)B能力;增加了蓄水量,擴大了灌溉面積了,充份發(fā)揮了設(shè)計效益,同時經(jīng)受了2003年、2007年蓄洪水位高程分別達58.5m、59.1m 的考驗。就大壩的多種防滲處理措施相比較而言,其效果是較好的,有 一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:龍?zhí)端畮?回填土

龍?zhí)端畮煳挥诮粗g的霍邱縣西南部,是淠史杭灌區(qū)的灃西干渠灌區(qū)內(nèi)一座中型反調(diào)節(jié)水庫,由均質(zhì)土壩、進水閘、放水閘、和兩座放水涵組成,主壩長5300m,壩頂高程60.2m,總庫容6700萬m3集水面積18Km2,該水庫自1957年冬正式開工興建,1960年建成北段,長35.23m,壩頂高程54.70m,初建時規(guī)模較小,庫容僅1100m3,至1974年大壩南段1778m的延長段土方完成為止,歷時十七年。由于水庫興建于文革期間,人工筑壩又拖了很長時間,所以存在問題較多,突出表現(xiàn)在①土層厚,沒夯實,土壤含水量大,局部有凍土上壩,干容重達不到設(shè)計要求②從鉆探得知大壩南端壩體與壩基接觸部位,普遍存在著耕植土,層厚0.2-2.0米之間施工時未徹底清理。該段500多米長壩基滲漏嚴重,并進行過灌漿處理,效果不好。1991年大水時水位57.34m,庫容5374萬立方米,多處滲水,險象環(huán)生。多年來水庫一直不能按設(shè)計條件運行,蓄水位勻未達設(shè)計標準,影響灌溉效益發(fā)揮。為徹底消除隱隱患,安徽省水利廳以皖水技[1999]622號文批復(fù)同意實施龍?zhí)端畮斐U加固工程其中2+900-3+400,全長500米使用沖抓回填處理。

1 設(shè)計要點:

1.1 孔位布置

沿堤身縱軸線偏上游1米,單排布孔,孔中心距77Cm,孔直徑110 Cm。

1.2 成孔深度:

壩頂高程60.2m,壩底高程49.8m-48.8m,孔底部高程控制在46.1m-48.8m,平均井深13.15m,即孔深=壩頂高程-壩底高程-深入壩基(0.5m)。遇特殊地層則作適當調(diào)整。

1.3 土質(zhì)要求:

回填粘性性土,土料粘粒含量為35%-50%,含水量控制在20%左右,干密度要求16.0kN/m3,滲透系數(shù)不大于1*10-5cm/s。

2 工程施工

2.1 沖抓套井的定位與放樣

根據(jù)業(yè)主提供的大壩水準點,測量沖抓壩段壩頂高程,每50米壩長留一固定高程點,在施工區(qū)以外距第一孔和終孔各10米設(shè)永久性固定樁。鉆孔中心連線位壩頂中心線偏上游1米,第一孔中心樁位置在樁號2+900.55處,然后每間隔0.77米打中心樁,并用元釘定在樁頂上控制孔距。所有施工放樣和移機定位勻要用鋼卷尺進行。

2.2 施工機械設(shè)備和原材料

沖抓回填的主要設(shè)備有:沖抓鉆機、三角架、卷揚機、夯錘等。設(shè)備經(jīng)過檢驗,符合施工要求才能進場。沖抓井直徑110cm;夯錘直徑要大于90cm;錘重800Kg以上。開工前要做2-3個試驗孔,檢驗設(shè)備技術(shù)狀況、性能是否滿足施工需要,是否符合設(shè)計要求。

大壩沖抓回填材料為粘土,本工程回填土料場是庫區(qū)內(nèi)灘地,料場土要做詳細的土工試驗,按監(jiān)理及施工規(guī)范要求取土料檢測試樣,送交資質(zhì)滿足要求的檢測結(jié)果具有法律效力的檢測單位檢測。

2.3 套井井孔的施工

施工順序:先施工單號井孔,再施工套井井孔,套打前進。

施工段安排:先施工井深適中的中段,再施工最深的井段,最后施工較淺的井段。

造孔時機架要保持固定平衡,不得因震動而產(chǎn)生位移。必須保證井孔的必要的垂直度,井口至井底最大偏移不得大于2.0cm,相鄰兩井壁交點距不小于76cm(有效防滲厚度)。鉆機定位時鋼絲繩重點與井位樁允許偏差正負2.0cm以內(nèi),造孔深度控制在壩基以下0.5米,若遇特殊情況,由業(yè)主組織相關(guān)各方現(xiàn)場確定。

2.4 回填土及回填夯實

回填土前首先檢測土料含水量,工地試驗后書面通知現(xiàn)場質(zhì)檢員,由監(jiān)理最終確定是否回填。超過施工允許含水量范圍的土料,應(yīng)在取土區(qū)挖開灑水(翻曬),對儲留工地較長的回填土料,視其天氣加測料土的含水量。土料塊徑不大于8.0cm,超徑土塊應(yīng)打碎?；靥钐撏梁穸葹?0cm,向井內(nèi)倒回填表土?xí)r,夯錘要提出井口平面1.5米以上,使入井土均勻灑落井內(nèi)。每次向井內(nèi)倒土,均要用板車裝量,以便控制數(shù)量,保障回填土的厚度滿足要求。夯土?xí)r要分層夯實,夯錘擊數(shù)20次,井口下1.0米至壩頂擊數(shù)可適當減少。夯錘落距2.0米,井口處可有可無適當減小?；靥钔梁粚嵥俣炔怀^4.5米/小時。

3 施工質(zhì)量的檢測

3.1 料土的檢測

土工試驗的土料要有代表性,要在監(jiān)理在場時,施工單位取樣,監(jiān)理工程師封存后送交由施工單位委托的經(jīng)監(jiān)理單位考核認可的資質(zhì)等級滿足要求的檢測單位檢測,否則檢測成果無效。

3.2 井孔垂直度及井深的檢測

按施工質(zhì)量要求,井井口至井底的最大偏移不得大于2.0cm,施工時由施工單位技術(shù)人員每4米深度檢測一次,并做好測量記錄,造孔結(jié)束由監(jiān)理測量井孔深度、垂直度,填寫記錄表,雙方共同簽字認可后有效。經(jīng)監(jiān)理檢測造孔不合格的,要在原井位重新造孔,并記錄取為返工井。

3.3 回填土密實度的檢測

沖抓回填夯實土,在監(jiān)理人員指定的位置,由技術(shù)人員采取土樣,無論單孔或套孔,距井底以上1.0米內(nèi)必須采集一組夯實后土樣。土樣的采集數(shù)量:單孔按按井深4.0米取一組土樣,套孔每孔取二組土樣(包括距井底1m一組),取土樣時由監(jiān)理在旁監(jiān)督,采取的環(huán)刀土樣經(jīng)監(jiān)理終檢后,裝塑料袋由質(zhì)檢人員送交試驗室檢測。對土樣進行干密度、含水量檢測必須在1小時內(nèi)完成,在下一孔施工前將檢測的干密度、含水量數(shù)值報監(jiān)理認定,以確定是繼續(xù)施工或返工。每孔井測定的全部干密度值,合格率應(yīng)大于90%,,且不合格樣不得集中于某一壩段內(nèi),不合格干密度值不得低于設(shè)計干密度值的98%,對不滿足上棕要求的井孔,均應(yīng)作返工處理。每一單元取一夯實土塊由施工單位委托的檢測單位工地現(xiàn)場做滲透試驗,評價回填土的防滲性能。