段 繼

（大同市文瀛湖水庫(kù)管理處，山西 大同 037000）

1 概況

文瀛湖水庫(kù)屬平原洼地旁引式水庫(kù)，始建于1957年，1960年竣工，修筑主壩長(zhǎng)1 100 m，副壩長(zhǎng)771 m，庫(kù)容983萬(wàn)m3。水庫(kù)于1989年作為冊(cè)田水庫(kù)的調(diào)蓄水庫(kù)進(jìn)行全面清淤改造，利用清淤土方修筑東、西壩，與原主、副壩連接，總壩長(zhǎng)達(dá)6.25 km，庫(kù)容達(dá)到1 036萬(wàn)m3。形成水面面積466.67 hm2，1996年晉升為山西省中型水庫(kù)。2004年，作為《21世紀(jì)初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃》（大同市項(xiàng)目規(guī)劃）之一，對(duì)文瀛湖水庫(kù)進(jìn)行了綜合治理，新建了北部圍堤3.1 km，至此，文瀛湖水庫(kù)形成了全封閉結(jié)構(gòu)，壩體總長(zhǎng)9.35 km，壩頂全部硬化（混凝土路面）。

隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展及城鎮(zhèn)人口的逐年增加，不斷加大了地下水的開(kāi)采，二十多年來(lái)地下水位下降了7 m，使庫(kù)區(qū)蓄水通過(guò)堤身及庫(kù)底滲漏通道不斷補(bǔ)給地下，日滲漏損失為4.65萬(wàn)m3。

文瀛湖水庫(kù)防滲改造工程實(shí)施后，可有效調(diào)蓄洪水、涵養(yǎng)水源；恢復(fù)供水功能；改善周邊環(huán)境，日滲漏損失為1.35萬(wàn)m3。

2 工程地質(zhì)

《工程地質(zhì)勘察報(bào)告》中，最大揭露深度20 m內(nèi)按巖性劃分為八層。地層由上向下分為人工填土、第四系全新統(tǒng)沖洪積粉土、粗砂，第四系上更新統(tǒng)沖洪積礫砂、粉質(zhì)黏土。下面對(duì)一至四層巖性進(jìn)行描述：

一層堤身土體由人工填筑而成，成分較復(fù)雜，主要為粉土、含砂及礫石、粉質(zhì)黏土組成，礫石粒徑最大4 cm，高度一般在3.5～4 m。由于含砂量大，滲透性強(qiáng)，使庫(kù)區(qū)蓄水由堤身土體水平滲出庫(kù)外。

二層粉土滲透系數(shù)8.7×10-5cm/s，屬弱透水層，庫(kù)區(qū)5-5′線以北最小厚度3 m，以南缺失，厚度為0.2～3.4 m。

三層粗砂滲透系數(shù)2.99×10-2cm/s,屬?gòu)?qiáng)透水層，粒徑最大3 cm，庫(kù)區(qū)線以北埋藏較深，以南一般3～4 m，庫(kù)區(qū)內(nèi)部分出露地表。

四層粉質(zhì)黏土滲透系數(shù)2.67×10-6cm/s，屬弱透水層，在庫(kù)區(qū)連續(xù)性較好。平均厚度為2.5 m。

綜上所述，堤基土體三層粗砂為強(qiáng)透水層，厚度較大，空間分布廣，且與庫(kù)外連通，垂直滲入的庫(kù)水以地下水方式水平流向庫(kù)外。水庫(kù)5-5′，以北圍堤地基二層和以南部圍堤地基四層連續(xù)性好、厚度滿足要求，四層距堤頂最大深度11.5 m，設(shè)計(jì)決定水庫(kù)5-5′，以北圍堤地基二層和以南部圍堤地基四作為相對(duì)隔水層，防滲墻體插入隔水層0.5 m相銜接，對(duì)第二、四層缺失部位輔以水平防滲。共計(jì)完成防滲墻體6萬(wàn)m2，平均墻深 8 m。

3 多頭小直徑深層攪拌樁墻的應(yīng)用

3.1 多頭小直徑深層攪拌樁墻特點(diǎn)

該攪拌樁墻具有少量擠土的非置換樁，布樁可稀可密，鉆進(jìn)深度可達(dá)27 m；成墻質(zhì)量可靠，壽命長(zhǎng)，滲透少，能夠有效防止?jié)B漏；施工簡(jiǎn)單、效率高；土體中礫石粒徑小于10 cm，不影響施工，適應(yīng)性強(qiáng)；就地取材，工程造價(jià)低；施工不用開(kāi)槽，減少了開(kāi)挖和回填工作，避免了由此引起的塌方、塌孔、回填不密實(shí)、搭接不好等問(wèn)題。

3.2 方案選擇

從文瀛湖水庫(kù)圍堤地質(zhì)條件看，一至四層土體中所含礫石粒徑最大4 cm，堤頂距四層最大深度于11.5 m，均符合多頭小直徑深層攪拌樁機(jī)的要求。

多頭小直徑深層攪拌樁墻施工只需在堤頂開(kāi)挖寬 0.5 m、深0.5 m的施工導(dǎo)向槽，對(duì)堤頂混凝土路面破壞性極小，對(duì)原堤體不造成破壞，省時(shí)省力，能夠減少工程投資，節(jié)約大量資金。

綜上所述，文瀛湖水庫(kù)圍堤截滲采用多頭小直徑深層攪拌樁墻截滲方案是非常合理的、科學(xué)的。

4 施工技術(shù)

4.1 鉆桿提升和下降速度

開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)，為確保不偏孔，不宜高速鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度不宜大于0.7 m/min。土層較硬或含礫石時(shí)，不宜高速鉆進(jìn)，速度應(yīng)小于0.6 m/min。提升速度和輸漿量應(yīng)成正比關(guān)系。應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)水泥輸入量確定比例。

4.2 輸漿

保證輸漿連續(xù)均勻，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整輸漿量；輸漿應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)量，必須裝配流量?jī)x等；輸漿壓力應(yīng)保持在0.3~1.0 MPa。

4.3 接樁精度

樁機(jī)由一序施工進(jìn)入下序施工時(shí)，要保證移位準(zhǔn)確，特別要注意矯正由雨后樁機(jī)振動(dòng)導(dǎo)致樁機(jī)滑移帶來(lái)的樁位偏差，以減少累計(jì)誤差，確保成墻厚度，避免斷樁、開(kāi)叉現(xiàn)象發(fā)生。

4.4 成墻厚度

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求確定各里程樁墻深，做好施工前測(cè)設(shè)工作；施工前校驗(yàn)深度讀數(shù)盤裝置的誤差控制在5 cm以內(nèi)。

4.5 障礙物處理

地層中遇有孤石等造成鉆頭漂移，當(dāng)埋深淺時(shí)，施工前應(yīng)開(kāi)挖導(dǎo)向槽，清除障礙物；當(dāng)障礙物埋深較大時(shí)（大于2 m），應(yīng)采取措施繞過(guò)成墻。

4.6 水灰比和水泥滲入量

水灰比和水泥滲入量是重要的施工參數(shù)，對(duì)成墻質(zhì)量影響很大，必須按照試驗(yàn)結(jié)果和設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。

5 施工質(zhì)量控制

施工質(zhì)量控制是工程建設(shè)的關(guān)鍵，必須建立有力、高效的施工質(zhì)量保證體系，對(duì)施工的各個(gè)環(huán)節(jié)層層把關(guān)，增強(qiáng)全員質(zhì)量意識(shí)，確保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

施工前，首先對(duì)加固原材料按照設(shè)計(jì)要求及規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)，不合格材料嚴(yán)禁使用。對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行檢查，配置先進(jìn)的監(jiān)控設(shè)施，特別是主機(jī)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及早處理。施工放樣、樁機(jī)就位必須操作精確。

施工結(jié)束后，對(duì)深層攪拌樁按照規(guī)范要求進(jìn)行抽檢，包括開(kāi)挖檢查、取芯試驗(yàn)、注水試驗(yàn)和地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)。做好檢測(cè)記錄，以備工程驗(yàn)收使用。

6 應(yīng)用效果

文瀛湖水庫(kù)防滲工程采用了大開(kāi)挖外觀檢查，室內(nèi)強(qiáng)度、滲透試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)等。檢驗(yàn)結(jié)果表明，成墻表觀質(zhì)量、試塊強(qiáng)度、滲透系數(shù)均符合設(shè)計(jì)指標(biāo)。

2010年7月15日工程完工引洪蓄水，于7月22日測(cè)定穩(wěn)定庫(kù)水位1 049.35 m，相應(yīng)庫(kù)容653.6萬(wàn)m3。8月1日測(cè)定庫(kù)水位1 049.28 m，相應(yīng)庫(kù)容625萬(wàn)m3，8月 11日測(cè)定庫(kù)水位 1 049.19 m，相應(yīng)庫(kù)容596.7萬(wàn)m3，8月21日測(cè)定庫(kù)水位1 049.0 6m，相應(yīng)庫(kù)容569.7萬(wàn)m3，經(jīng)計(jì)算得，日滲漏量為1.29萬(wàn)m3，小于設(shè)計(jì)值1.35萬(wàn)m3，表明工程效果很好，滿足設(shè)計(jì)要求。