伍哲偉

(寧?？h西店鎮(zhèn)人民政府,浙江 寧海 315613)

1 工程概況

洞口廟水庫位于寧波市寧海縣西店鎮(zhèn)境內紫溪中下游,緊臨甬臨高等級公路與甬臺溫高速公路,有機耕路直通壩頂,距寧波櫟社機場45 km,離寧?？h城20 km,交通便利。

水庫上游集雨面積為10.93 km2,河道主流長度為6.59 km,河道(水庫壩址至分水嶺)平均比降為76.35‰。水庫總庫容198.27萬m3,正常庫容121.54萬m3,工程等別為IV等,工程規(guī)模為小(1)型。水庫大壩為黏土心墻壩,最大壩高21.5 m,壩頂高程46.24～47.66 m(1985年國家高程基準,下同),主壩頂軸線長140 m,壩頂寬4.0 m,副壩頂長200 m。主要建筑物有攔河大壩、溢洪道及輸水建筑物,等級為4級建筑物,此次加固設計洪水標準為50 a一遇,校核洪水標準為1000 a一遇。相應的水位分別為設計洪水位43.27 m,校核洪水位43.91 m[1]。

2 防滲體沖抓套井回填的原理

沖抓套井回填是一種垂直防滲技術,適用于中、小型均質土壩、心墻壩的防滲加固處理。該技術主要是在土壩滲漏范圍內原防滲體中,沿壩軸線單排或多排布置利用沖抓錐取土造井,再向套井內分層回填黏土 (層厚20～40 cm),由鉆機的動力和卷揚設備帶動夯錘加以夯實,形成1道連續(xù)的黏土防滲墻;同時,夯實對孔周圍土體有壓實作用,使壩體局部密度增大、滲透系數(shù)減小而達到截斷壩體的滲流,達到防滲加固的目的[2]。

3 沖抓套井回填的應用

洞口廟水庫大壩全線采用單排沖抓套井黏土回填進行防滲處理,套井回填黏土心墻軸線布置在大壩軸線上游側40 cm處,沿大壩全長布置,按照主孔和套孔相間布置,1主1套相交連成井墻,套井為整圓,主井被套井切割呈對稱蝕圓。

套井為單排布置,鉆孔直徑1.1 m,孔距0.8 m,有效厚度75.5 cm。套井心墻最小深度3.11 m,最大深度23.28 m,套井底部1.0 m采用1∶5水泥土回填。共布置主井和套井426個,平面總長340 m。

3.1 回填材料

填筑防滲墻的土料選用素黏土,其黏粒含量要求在15%～40%,含水率控制在15%～25%,設計干容重＞15.0 kN/m3,滲透系數(shù)＜10-5cm/s。

3.2 施工準備

在施工前,先開挖大壩壩頂,放出黏土防滲墻軸線,經(jīng)過監(jiān)理及業(yè)主核準后用編號的木樁打入每個井孔的中心位置,放樣要一次完成。測量放樣時,數(shù)據(jù)必須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)督人員審核后及時做好記錄。

3.3 施工順序

沖抓套井回填施工的工藝流程為:布孔—安機—造孔—清理—回填夯實—質量檢查。其中施工操作主要包括造孔、回填、夯實3個環(huán)節(jié)。施工從壩右端向壩左端進行。

3.4 造 孔

套井沖抓造孔采用SJ2-95型沖抓鉆機造孔,根據(jù)放樣軸線成孔。套井回填在大壩上游削坡以前進行,鉆孔布置在新大壩軸線上游側40 cm處,現(xiàn)狀壩頂開挖到45.30 m高程后作為施工平臺。造孔按主孔和套孔相間布置,1主1套相交連接成墻。造孔時按一定順序,在同一排井中,先打主井,后打套井。造孔時,保持井孔垂直,是施工操作的關鍵。嚴格控制井孔最大偏斜值,對于單孔偏斜值不超過3～8 cm為宜。以保證井與井之間能互相套接,不致產(chǎn)生漏縫。開孔直徑為110 cm,在鉆孔中要垂直,不得偏移,套井中心距為80 cm,孔深至相對不透水層,深度由現(xiàn)場調整。

3.5 回 填

在回填土料前,井底保持無水,檢查井壁的土料填筑情況,以確定是否有集中滲漏通道或滲漏層面。回填土料經(jīng)寧波市水利水電規(guī)劃設計研究院試驗室檢測后選定料場開采,開采時要求按規(guī)范進行,土料開采后,要打碎,粒徑一般不得大于5 cm,并不準摻有草皮、碎石、樹根等雜物?；靥钿佂烈鶆蚱秸?分層填筑,松土層不宜過厚,以20～40 cm為宜。套井底部1.0 m采用1∶5水泥土回填,應將合格土料與水泥拌勻后回填孔內。位于庫水位以下的井段,應加快施工速度。

3.6 夯 實

回填土的夯實是提高土的密實度和抗?jié)B強度的重要環(huán)節(jié),具體夯擊參數(shù)經(jīng)試驗確定。初步設計使用的夯錘重600 kg,高程控制夯距 2 m,夯擊次數(shù) 20～25次。一般回填控制夯距2 m,當距頂2 m以內,夯距要＜2 m,以防壩頂開裂或沿孔周壅起。

3.7 注意事項

由于土料的不均勻及天氣變化影響,要求在第1個井回填后,用鉆機鉆取土樣進行試驗,根據(jù)試驗結果適當調整工藝參數(shù),保證填土質量。要嚴格按先主井后套井的順序施工;造孔應連續(xù)作業(yè)不得停歇,以免塌孔;當出現(xiàn)嚴重塌孔時,可用土回填擊實后,再進行沖抓;當井底有滲水時,可傾倒干土,反復抓盡,直至把水吸干。施工時要注意錘落深度,及時回填,必要時可以重復鉆進回填(先進行上部處理、加固孔壁周圍土體,重新鉆孔回填)。塌孔嚴重時可以采用換填干土、石灰拌土以吸附水分,不可強行加深。

4 質量檢查

洞口廟水庫除險加固工程全線采用單排沖抓套井黏土回填進行防滲處理。施工結束后,對套井施工質量進行抽查,每10個孔作為1個單元取1組土樣,對回填土料進行含水率、干密度、滲透系數(shù)等進行試驗。該項目經(jīng)環(huán)刀法抽樣送寧波市水利水電規(guī)劃設計研究院試驗室檢測,最小干密度1.52 g/cm3,而滲透系數(shù)均＜1.0E-05,符合設計及規(guī)范要求。經(jīng)杭州亞太建設監(jiān)理咨詢有限公司和寧?？h水利水電工程質量監(jiān)督站評定為合格。

5 結 語

寧?？h洞口廟水庫除險加固工程防滲處理所采取的套井回填已經(jīng)施工結束。經(jīng)過近1 a的運行情況來看,壩體滲漏明顯改善。該方法具有施工速度快、工程造價低、防滲效果顯著等特點。實踐證明,利用這種方法來處理洞口廟水庫壩體滲漏是成功的,對類似工程也有一定的借鑒作用。

[1]賀立霞,黃明雨.寧?？h洞口廟水庫除險加固工程設計 [R].寧波:寧波市水利水電規(guī)劃設計研究院,2008.

[2]葉鋒,曾鋼鋒.防滲體沖抓套井回填工程質量檢驗與評定[J].浙江水利水電?？茖W校學報,2008(4)75-77.