淺談拋石擠淤在馬澗溝水庫除險加固工程中的應(yīng)用

孟邵鋒 吳玉健

(1.河南省沙潁河勘測設(shè)計院，河南 漯河 462000;2.河南承禹水利建筑工程有限公司，河南 鄭州 450003)

一 工程概況

許昌市襄城縣馬澗溝水庫除險加固工程位于許昌市襄城縣紫云鎮(zhèn)馬澗溝村，是以防洪、灌溉為主，結(jié)合水產(chǎn)養(yǎng)殖綜合利用的小(Ⅱ)型水庫。工程建設(shè)內(nèi)容主要包括:

(1)大壩工程:上游壩坡填筑及C20 現(xiàn)澆砼護坡、壩頂整修加固、下游壩坡護坡、完善下游排水及導(dǎo)滲設(shè)施。

(2)溢洪道工程:溢洪道疏浚、岸坡護砌、拆除重建交通橋。

(3)輸水洞工程:拆除重建輸水洞放水設(shè)施、進口段清淤。

(4)防汛路工程。

(5)完善大壩監(jiān)測及管理設(shè)施。

大壩現(xiàn)狀:壩長110m，壩高8m，上游坡比約1:2，下游坡比約1:1.5，壩底存在不同程度的淤積現(xiàn)象，淤泥深度1.5 ～3.0m。若按照設(shè)計要求(上游坡比1:3，下游1:2)進行壩前填筑，需向壩前推進10m，若將淤泥全部，存在一定的難度，工程量大，且對工期影響較大，經(jīng)過多方溝通協(xié)商，采用拋石擠淤法進行處理。

圖1 工程斷面圖

二 拋石擠淤法簡介

拋石擠淤屬淺層地基處理范疇，是地基處理方法中置換的一種，通過向流塑狀、高靈敏度淤泥表面大量集中拋填塊石，依靠其自重和外部加載，使其強行擠開淤泥，以此來提高地基承載力、穩(wěn)定性，減小沉降量，其具有施工周期短、相對造價低、處理效果相對較好等特點，是比較理想的壩基處理方式。

拋石擠淤分為散式擠淤和整式壓載擠淤，本工程采用散式擠淤法，其通過拋投塊石，依靠其自重或借助外力碾壓，使其沉入淤泥中，形成以塊石為骨架中間充滿淤泥的復(fù)合地基。

三 施工工藝流程

施工準備→測量、放線→拋投→檢測、監(jiān)測。

(一)施工準備

施工準備階段的主要任務(wù)是排水和修建施工便道，本工程采用挖明溝引至老輸水洞進行排水，考慮到石材主要來源為溢洪道開挖塊石，在壩左側(cè)和沿壩腳方向修建施工便道，能夠有效縮短運距，節(jié)約成本。

(二)測量、放線

測量的主要任務(wù)是探明淤泥深度，斷面間距為10m，測點間距控制在2 ～5m 之間，通過測量，繪制斷面圖和施工平面控制圖(比例1:200)，根據(jù)測量成果，確定每個拋投區(qū)間的拋投量，以便指導(dǎo)施工。

(三)拋投

塊石運至拋投區(qū)后，采用挖掘機伸臂高拋的方法進行拋投作業(yè)，高拋的高度一般不低于3m，拋投自壩腳向外逐步填筑，并向低側(cè)多拋，拋投首選塊徑較大塊石，塊徑不小于0.3m，第一層拋投厚度稍厚點，但不得超過淤泥頂面1.0m，每層拋投結(jié)束后，先采用挖掘機伸臂擠壓，形成工作面后，采用18t 振動碾進行碾壓，為保證碾壓密實度，先采用靜壓1 遍，低頻高振幅碾壓2 遍，再低頻低振幅2 遍，最后靜壓1 遍，垂直于壩軸線方向要重疊0.3 ～0.5m，平行于壩軸線方向不同區(qū)段之間要重疊1 ～1.5m，經(jīng)檢測沉降差不超過15mm，方可進行下層拋投，并重復(fù)擠壓和碾壓工序。

當塊石拋投超過淤泥頂0.5m 面后，在其頂面鋪設(shè)20cm厚碎石和10cm 粗砂，采用挖掘機進行碾壓，碾壓2 ～4 遍。

(四)檢測、監(jiān)測

大壩壩基施工于2013 年1 月3 日～2013 年1 月10 日，2013 年2 月5 日～2013 年2 月15 日進行了連續(xù)沉降觀測，期間沉降量15 ～35cm，2013 年2 月12 日～2013 年2 月15 日連續(xù)4 天沉降量小于1cm，壩基基本趨于穩(wěn)定，周邊無明顯的淤泥隆起。

為查明淤泥殘積層厚度，在拋投區(qū)共布設(shè)了3 個鉆孔，經(jīng)檢測，淤泥殘積層厚度在0.15 ～0.5m，拋石著底情況良好。

四 結(jié)語

大壩壩基經(jīng)過處理，壩體穩(wěn)定，邊坡未發(fā)生坍塌現(xiàn)象，采用拋石擠淤法不僅加快了工程進度，減少了投資，且處理效果比較理想。本文通過總結(jié)經(jīng)驗，以期為其他類似工程提供借鑒。

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［2］范珉.關(guān)于拋石擠淤處理幾個關(guān)鍵問題的分析(J).中國高新技術(shù)企業(yè).2008(13).

［3］張兵運.拋石擠淤在地基淺層處理中的應(yīng)用(J).科技咨詢.2012(10).