套井回填在水庫除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用

麗水市縉云縣水利局

摘要：在水庫除險(xiǎn)加固工程中，重中之重是防滲處理，對于套井回填的應(yīng)用有很樂觀的作用和效果。其優(yōu)點(diǎn)就是回填粘土經(jīng)過壓實(shí)后干容重增大，滲透的系數(shù)減小，防滲效果明顯，施工操作方便、方法簡單、投資少、功效高等。因?yàn)榇髩螡B漏是一部分水庫存在且較為突出的問題，它已經(jīng)影響到水庫工程的安全正常運(yùn)行。為此，筆者結(jié)合實(shí)例，對套井回填在水庫除險(xiǎn)加固工程中的如何很好地應(yīng)用做以簡單的分析。

關(guān)鍵詞：套井回填；除險(xiǎn)加固；水庫；防滲

套井回填粘土技術(shù)是在七十年代初期，由浙江省溫嶺縣在水庫大壩除險(xiǎn)加固工程中首次創(chuàng)立，這些年來，此項(xiàng)技術(shù)得到很好的完善和發(fā)展，并逐步推廣到多個(gè)省份，根據(jù)資料顯示，目前為止，全國大約有上千座水庫采取了這項(xiàng)技術(shù)。

一、套井回填在水庫除險(xiǎn)加固中的討論

套井回填主要是對小范圍內(nèi)的水庫加固。如水庫的滲透量比較小，在使用的過程中要進(jìn)行有效的勘察，對大壩的滲透情況需要了如指掌，設(shè)計(jì)內(nèi)容要包括各個(gè)方面。比如主井套井的搭接長度和孔距的關(guān)系。對于套井搭接處的壩體滲漏系數(shù)必須要比套井的中心小。在土料檢測上必須要通過實(shí)驗(yàn)。土料要清除干凈，要達(dá)到要求的含水量。下井對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，這是要在井孔檢查后土料回填之前所進(jìn)行的基本工作。從而可以保證個(gè)人的人身安全，井孔的檢查包括井底垃圾的清除，測量井孔深度，對于原壩體的質(zhì)量進(jìn)行檢查等等。

二、套井回填施工方案研究

1、工程案例

某水庫集雨面積1.02平方公里，主流長1.12千米，總庫容57萬m3，最大壩高26米，相應(yīng)壩頂高程300.0米，壩長80米，壩頂寬5.0m，水庫灌溉農(nóng)田600畝，是一座以灌溉為主，兼顧養(yǎng)殖、防洪、供水等綜合利用的?。ǘ┬退畮?。“Ⅲ類壩”，是對大壩安全鑒定的結(jié)果。攔河大壩、溢洪道、輸水隧洞等建筑物共同組成了水庫樞紐建筑物。

套井回填設(shè)計(jì)范圍為大壩0+023.2～0+099.2段，套井施工平臺布置在300.0米高程處。套井回填中心線布置在壩軸線位置，采用單、雙排結(jié)合布置，其中樁號0+033.37～0+084.24段為雙排，其余壩段為單排，在平面上按主、套井相間布置，共設(shè)套井153只，一主、一套相交連成井墻。設(shè)計(jì)沖抓鉆頭直徑采用1.1米，單、雙排套井有效厚度分別為0.778米、1.579米，套井井距分別為0.778米、0.860米，α分別為45°、38°34′，雙排套井排距為0.893米。共計(jì)完成套井回填3044米。

2、施工計(jì)劃

對于人員的準(zhǔn)備，根據(jù)工程量和施工進(jìn)度的要求，安排每臺設(shè)備人工六名，機(jī)長一名，孔邊作業(yè)兩名，挖運(yùn)土兩名，機(jī)械操作一名。機(jī)械設(shè)備方面，套井回填設(shè)備準(zhǔn)備兩套、覆蓋土方防雨布各三百平方米、手推車按需要預(yù)備充足。材料方面，粘土和水泥等預(yù)備充足。安全防護(hù)方面，警示標(biāo)志牌兩套，孔口防護(hù)兩套。

3、套井回填施工

其工藝流程為：布孔——造孔——開挖土——檢查記錄——回填——夯實(shí)——取樣試驗(yàn)——回填完畢——清場。在布孔方面，沿壩軸線的中心布置孔一排，造孔直徑為1.1米，單排套井回填的有效厚度為0.778米，孔距為0.860米，雙排套井回填的有效厚度1.579米。在單排套井回填布孔方面，先打基數(shù)孔，再打偶數(shù)孔。對于雙排套井回填布孔，先布壩軸線下游面的孔，再打上游面的布孔。在造孔方面，造孔機(jī)械采用沖抓式打進(jìn)機(jī)，該機(jī)具有機(jī)械性能好、裝配合理、操作簡易、移動方便，剛性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

對于其操作的步驟，在脫鉤下錐方面，下沖抓錐要放慢，特別指出的是在井口以上的部位，鉆頭搖動的情況下，要及時(shí)剎車，利用人的力量扶穩(wěn)后再下去，防止井口壁擴(kuò)大，造成增加工程量和運(yùn)土不便而造成浪費(fèi)，下沖抓錐時(shí)四個(gè)葉片要完全張開。沖擊方面，當(dāng)沖抓錐頭離井底也就是下方土體大約2 米高度時(shí)，使剎車完全松開，使沖抓錐頭進(jìn)行自由落體從而沖擊土方，抓到土方后，葉片合攏。沖擊抓土完成以后，馬上扳手柄，此時(shí)卷筒正轉(zhuǎn)，鋼絲繩慢慢上升起來，沖抓錐頭同時(shí)也提升上來。沖抓錐頭提升到井口以上的時(shí)候，碰到自動掛鉤器，當(dāng)3只掛鉤自動進(jìn)入掛架內(nèi)（固定沖抓錐頭的保護(hù)裝置），此時(shí)，便可松開離合器并且進(jìn)行剎車，然后很慢地放下沖抓錐頭，當(dāng)沖抓錐頭掛好時(shí)，等候雙輪車到位，然后松開葉片進(jìn)行卸土作業(yè)。卸土的時(shí)候，將雙輪車?yán)骄诓课?，放松剎車裝置，使沖抓錐頭張開，將土卸在雙輪車上，然后再拉出井口，將土倒在指定的地方，然后再進(jìn)行下一個(gè)此項(xiàng)循環(huán)。

然后再進(jìn)行檢查和記錄。造孔完畢后，將沖抓錐頭拉到一邊安全的位置，然后再下井檢查造孔、描述井壁柱狀、詳細(xì)記錄情況。為了保證下孔檢查觀測人員安全，可使用安全罩載人下孔，下井人員必須要戴好安全帽，除井口1人指揮外，其他人員不得逗留在井口圍觀，以防止土塊等物體的下落，砸傷下井人員，利用卷揚(yáng)機(jī)的動力，將下井人員乘坐的鐵轎（下井人員要系好保險(xiǎn)帶）放到井的底部。記錄造孔的井壁情況（如滲水量、漏水位置、土質(zhì)情況等），作為原始的資料，并通知監(jiān)理進(jìn)行深度驗(yàn)收。

井孔檢查完成以后，要馬上進(jìn)行回填工作。如果井孔底部有少量的積水，應(yīng)該將已經(jīng)準(zhǔn)備好的干土，倒入井孔內(nèi)，將積水吸干，重新抓取干土，直到井孔底部無積水為止，方可回填。由業(yè)主提供合格土料場，并且在土料的四周開好水溝，土料進(jìn)場須采用自卸車運(yùn)輸?？孜贿厒?—5個(gè)孔的土料，回填土料的要求是無樹根、草皮等雜物。要控制土料含水量，在施工前要對土體做好土工試驗(yàn)，保證土源能夠使用，包括滲透試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)、干容重試驗(yàn)、含水率等等，堆料表面采用覆蓋雨布防雨，因?yàn)楹窟^高而不得使用。每次下井的土料數(shù)量，根據(jù)實(shí)際情況試驗(yàn)的計(jì)算得出來350千克左右。松土厚25-30厘米，夯實(shí)厚15-20厘米?；靥钔恋南戮椒ǎ翰捎脤ΨQ平衡的方法以達(dá)到均勻且平整，將350千克的土料裝在兩輛雙輪車上，以兩對角推到井口，同時(shí)使其倒入井內(nèi)，兩車的土料在中間相碰，還有部分碰到井壁，通過井壁周圍的反沖作用，落到井底的土料基本達(dá)到平整。在夯實(shí)方面，錘，是人工制造的石錘。使回填土創(chuàng)造側(cè)向膨脹條件，進(jìn)行壓縮的應(yīng)力狀態(tài)，使與井壁老土緊密結(jié)合在一起。落距控制在2.0-2.5米，夯次采用18次左右。

對其質(zhì)量的檢查，保證套井回填質(zhì)量的重要措施是及時(shí)在各道工序施工中進(jìn)行質(zhì)量檢查，其主要內(nèi)容包括井孔檢查、土料檢查、回填土檢測及施工參數(shù)控制等項(xiàng)。

采取一定的安全防護(hù)措施，機(jī)械設(shè)備在進(jìn)場前要經(jīng)過保養(yǎng)和檢修，要進(jìn)入工地，要特別對剎車部位進(jìn)行嚴(yán)格檢查和修理，施工前檢查，完工后保養(yǎng)，破損配件及時(shí)更換。工作人員進(jìn)工地后，在技術(shù)交底時(shí)要進(jìn)行安全教育，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守安全生產(chǎn)規(guī)章制度，尤其是下井人員要佩戴安全帽和保險(xiǎn)帶。進(jìn)口防護(hù)必須要求嚴(yán)格，未完成的要覆蓋及安全警示，不得人員和機(jī)械等向其靠攏，夜間要點(diǎn)起警示燈。機(jī)械設(shè)備上也必須要裝上警示裝置，以防止人員與機(jī)械發(fā)生不必要的碰撞。

結(jié)語

本文在水庫加固防滲處理中采用粘土套井回填施工的方案，套孔回填粘土經(jīng)過壓實(shí)后干容重增大，滲透系數(shù)相應(yīng)地減小，防滲效果較好，縮短了建設(shè)周期，到達(dá)了加固處理的防滲效果，所以粘土套井回填在水庫除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用確實(shí)可行。

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