吳志軍

（富陽(yáng)市水利建筑工程有限公司，浙江 富陽(yáng) 311400）

1 前言

套井回填技術(shù)開(kāi)始于二十世紀(jì)七十年代初期，由浙江省水利從業(yè)人員首創(chuàng)，適用于處理險(xiǎn)壩險(xiǎn)堤中，效果得到顯著提升，之后慢慢推廣至浙江、江西、四川、湖南等省。由于該技術(shù)具有機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單且施工簡(jiǎn)便、工程量小且功效高、造價(jià)低且防滲效果好等等顯著優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于中小型水庫(kù)土壩壩體的滲漏，目前在我們富陽(yáng)的許多水庫(kù)的除險(xiǎn)加固中已成功的采用了這項(xiàng)技術(shù)。

2 套井回填技術(shù)原理

套井回填技術(shù)的原理，可以總結(jié)為：使用沖抓鉆，在堤防及土壩滲漏范圍內(nèi)造井，利用粘性土料進(jìn)行回填夯實(shí)，造成連續(xù)的、堅(jiān)實(shí)的套接粘土防滲墻，起到防滲的目的。沖抓套井回填是一種常用的垂直防滲技術(shù)，適用于中小型土壩、心墻壩的防滲加固處理工程；該技術(shù)主要是在土壩滲漏范圍內(nèi)的原防滲體中，沿壩軸線單排或者多排布孔，再利用沖抓錐取土造井，之后向套井內(nèi)分層回填粘土，利用鉆機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力及卷?yè)P(yáng)設(shè)備帶動(dòng)夯錘加以夯實(shí)，產(chǎn)生一道連續(xù)的套接粘土防滲墻；同時(shí)，夯實(shí)工程對(duì)鉆孔周?chē)耐馏w有一種壓實(shí)作用，可以使壩體局部密度增大，同時(shí)滲透系數(shù)減小，從而達(dá)到截?cái)鄩误w滲流的目的。

3 套井回填技術(shù)的施工工藝

3.1 施工機(jī)械設(shè)備和原材料

3.1.1 原材料準(zhǔn)備：套井回填工程施工前的主要準(zhǔn)備工作是平整場(chǎng)地、規(guī)劃沖抓機(jī)械所需的施工便道，以及土料運(yùn)輸?shù)耐ǖ溃瑫r(shí)確定回填土料和棄土堆的放場(chǎng)地，同步備好回填土料。

3.1.2 施工主要機(jī)械設(shè)備：在筆者的多次施工管理經(jīng)驗(yàn)中，設(shè)備一般采用的機(jī)械包括沖抓式打井機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、夯錘、自卸汽車(chē)、自翻斗車(chē)、棄土車(chē)、自翻斗車(chē)、挖掘機(jī)等。

3.2 施工工藝流程

沖抓套井施工操作主要是造孔、回填、夯實(shí)三個(gè)環(huán)節(jié)，其主要工藝流程如下：沖抓套井的定位與放樣→架機(jī)對(duì)中→造孔→回填夯實(shí)→質(zhì)量檢查。

3.2.1 沖抓套井的定位與放樣

在施工中，首先根據(jù)業(yè)主提供的大壩水準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)量沖抓壩段壩頂高度，一般每50米壩長(zhǎng)標(biāo)下一固定高程點(diǎn)，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；鉆孔中心線位于壩頂中軸線偏上游15-18米處，然后每間隔0.6米打中心樁，并用元釘釘在樁頂上控制孔距，所有施工放樣和移機(jī)定位均用鋼卷尺進(jìn)行。

3.2.2 造孔

造孔的施工順序是：先施工單號(hào)主井，再施工套井井孔，套打前進(jìn)。例如在同一排井先打主井1#、3#井，回填夯實(shí)后，再打套井2#井，回填夯實(shí)后，再打5#井，回填后打4#井，依此類(lèi)推，按順序進(jìn)行。需要注意的是造孔前必須將水位降低到要求處理的高程以下；造孔應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得停歇，以免塌孔；造孔時(shí)機(jī)架要保持固定平衡，不得因震動(dòng)而產(chǎn)生位移；沖抓鉆機(jī)要垂直打孔，嚴(yán)格控制井孔的垂直度，否則會(huì)直接影響防滲墻的有效厚度。

3.2.3 回填

首先，回填土料前需要檢測(cè)土料含水量，工地試驗(yàn)合格后再書(shū)面通知現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員，由監(jiān)理最終確定是否回填；回填土料粒徑一般不得大于5厘米，并且不準(zhǔn)摻有草皮、樹(shù)根等雜物。然后，在土料回填前需下井進(jìn)行檢查，將井底浮土、碎石等雜物清理干凈并且保持井內(nèi)無(wú)水；井內(nèi)如果有滲水，必須要抽干或傾倒干的廢土，反復(fù)用沖抓鉆抓凈，把水吸干，之后才能回填粘土。之后，在打井完畢后，應(yīng)馬上進(jìn)行連續(xù)的分層回填粘土夯實(shí)；回填鋪土一定要均勻平整，并且分層回填，同時(shí)需要注意鋪土層不宜過(guò)厚；在向井里倒回填土?xí)r，夯錘要提出井口平面1.5m以上，使入井土均勻?yàn)⒙湓诰畠?nèi)，每次向井里倒土，均要用板車(chē)裝量，以便控制數(shù)量，保證回填土的厚度滿足要求。

3.2.4 夯實(shí)

合理夯實(shí)是提高土密度和抗?jié)B強(qiáng)度的重要環(huán)節(jié)，因此對(duì)保證填土的質(zhì)量是關(guān)鍵，要求對(duì)夯重、落距、夯次等都必須經(jīng)試驗(yàn)做最佳的選擇。夯土?xí)r要分層夯實(shí)，夯實(shí)時(shí)落錘要平穩(wěn)，提升后自由下墜，不使鋼絲繩抖動(dòng)。夯錘落距宜小，不要忽高忽低。一般控制夯距為3米，夯擊次數(shù)為 20次，當(dāng)距壩頂3米以內(nèi)時(shí)夯距可小于2米，以防止壩頂開(kāi)裂。

4 質(zhì)量控制與檢查

4.1 原材料的控制與檢查

做好料場(chǎng)選擇工作，確保土料滿足設(shè)計(jì)要求。土料回填前嚴(yán)格控制含水量，以確保土料回填的質(zhì)量。施工前檢查土料是否在料區(qū)范圍內(nèi)開(kāi)采，取土前是否已將草皮、樹(shù)根等覆蓋層清除干凈，排水系統(tǒng)、防雨措施是否完善，土料性質(zhì)、含水量等是否符合設(shè)計(jì)要求。

4.2 井孔的檢查

檢查井底的清基及積水的排除；測(cè)量孔深是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的深度；測(cè)量井孔垂直度是否滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求。按施工質(zhì)量要求，井口至井底最大偏移不得大于孔深的0.4%，施工時(shí)由施工單位技術(shù)人員每4米深度檢查一次，并做好測(cè)量記錄，造孔結(jié)束后由施工單位技術(shù)人員和監(jiān)理共同測(cè)量井孔深度、垂直度，填寫(xiě)記錄表，雙方共同簽字認(rèn)可后有效。

4.3 施工工藝的控制

在施工前按設(shè)計(jì)要求放出套井中心線位樁，造孔時(shí)先按奇數(shù)后按偶數(shù)序號(hào)進(jìn)行。在造孔過(guò)程中，為保證井孔垂直不偏斜，經(jīng)常用垂球檢查孔斜度，并實(shí)行24小時(shí)連續(xù)施工，開(kāi)挖完成驗(yàn)收后立即回填黏土,避免塌孔。施工參數(shù)的確定應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定，按其實(shí)驗(yàn)最佳鋪土厚度、落距、夯擊次數(shù)控制。

4.4 回填土質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢查包括含水量、干密度、滲透系數(shù)，一般要求對(duì)每個(gè)井孔均應(yīng)取樣試驗(yàn)；沖抓回填夯實(shí)土，需在監(jiān)理人員指定的位置，由技術(shù)人員采取土樣。無(wú)論主孔或套孔，井底取第一組土樣，以后每回填取一組，每組取樣3個(gè)，取樣時(shí)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)檢員送試驗(yàn)室檢測(cè)。對(duì)土樣進(jìn)行干密度、含水量檢測(cè)必須在1天內(nèi)完成，在下一孔施工前將檢測(cè)的干密度、含水量數(shù)據(jù)報(bào)監(jiān)理認(rèn)可，以確定是否繼續(xù)施工。

4.5 施工中質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容包括造孔前檢查套井中心樁位置；孔徑、孔距、填土料的黏粒含量、含水程度等。造孔中檢查垂直度，作好造孔記錄和井內(nèi)土質(zhì)描述，發(fā)現(xiàn)特殊情況時(shí)如滲漏應(yīng)及時(shí)記錄溢出點(diǎn)位置、面積、出露高程及剝土坍方情況以及可能出現(xiàn)老涵洞等；造孔結(jié)束后應(yīng)檢查孔深有效防滲厚度，回填時(shí)檢查每次土料的填土數(shù)量，在不同高程抽檢夯實(shí)后的原狀土樣，送室內(nèi)進(jìn)行土的干密度、含水率和測(cè)定。

4.6 施工完成后的質(zhì)量檢查

施工完成后，應(yīng)針對(duì)施工過(guò)程中有可能質(zhì)量不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的套井孔，如土質(zhì)條件較差、曾發(fā)生坍方段或地下水滲漏水比較嚴(yán)重的地段應(yīng)進(jìn)行抽測(cè)，并隨機(jī)抽查幾個(gè)套井孔，抽查數(shù)量一般為套井?dāng)?shù)的2%左右，并不得少于3個(gè)；抽測(cè)辦法可采用鉆機(jī)在原套井中心用干鉆法進(jìn)行，分段取回填土樣進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定，也可利用原沖抓樁機(jī)進(jìn)行檢查，或上述兩種方法配合進(jìn)行。并將各施工記錄和試驗(yàn)成果資料匯總分析，按水利工程規(guī)定進(jìn)行單元工程質(zhì)量評(píng)定，填表后由建設(shè)單位審查評(píng)定。

結(jié)語(yǔ)

沖抓套井回填具有防滲效果好、質(zhì)量易控制、機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、便于就地取材、效率高、投資少等特點(diǎn)；在施工中應(yīng)高度重視安全保障措施，尤其是在土質(zhì)松散、浸水地段施工及下井檢查時(shí)的人身安全須特別注意。目前該法在浙江杭州多處水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的實(shí)踐中，取得了較好的效果，值得在類(lèi)似工程中推廣和應(yīng)用。

[1]尹慧珊，沙雙君.沖抓套井回填在壩體防滲工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010.2.

[2]季成平.套井沖抓回填技術(shù)在處理壩體滲漏施工中的應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn)，2010.7.

[3]柳崇君，套井回填黏土防滲墻設(shè)計(jì)與施工工藝簡(jiǎn)述[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010.9.