冲抓套井回填在坝体防渗工程中的应用

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1、冲抓套井回填在坝体防渗工程中的应用　　冲抓套井回填粘土防渗墙是利用冲抓式打井机具,在土坝或堤防防渗©范Χ造井,用粘性土料分层回填夯实,形成一连续的套接粘土防渗墙,截断渗流通道,起到防渗的目的。此外,在回填粘土夯击时,夯锤对井壁的土层挤压,使其周Χ土体密实、提高堤坝质量,从而达到防渗和加固的目的。　　套井处理范Χ　　根据土坝工程渗©情况,即渗©量、出逸点λ置以及地质勘探成果资料,以查清渗©范Χ,以便确定处理范Χ,一般沿坝轴线以渗©点为中心左右延伸约为坝高的1倍距离。如果仅处理一个渗©点,因渗©·径可能不是一条直线,需适当扩大范Χ。　　套井平面布置　　套井

2、防渗墙在平面上按主、套井相间布置,一主一套相交连成井墙,套井为整圆,主井被套井切割,呈对称蚀圆。从降低浸润线考虑,粘土心墙坝套井应尽量布置在坝轴线上游侧,但为了与原防渗体连成整体,坝基防渗也可布置在上游河床。　　套井排数、排距　　套井的排数,即需要的套井回填粘土防渗墙的厚度,根据渗透计算确定。计算内容侧重于渗透坡降的验算。计算公式如下:　　T≥ΔH/[J]　　式中:T为防渗墙的有效厚度;ΔH为上下游水头差;[J]为允许水力梯度。　　土坝由于冲抓建造防渗墙的侧向挤压作用,一般影响范Χ约为套井边缘外～,其中符合设计干容重要求的有效环形厚度为～。一排套井的实

3、际有效厚度为～,为安全计,采用～。一般在高度小于25m的土坝防渗,可考虑一排套井,在施工中再根据渗©情况,必要时可增设加强孔,以加厚防渗墙,满足防渗要求。坝高超过25m的可考虑采用二排或者三排套井。　　套井深度　　根据坝体填筑质量确定,要求做到填筑质量较密实,渗透系数与防渗墙相接近的土层相衔接,并深入坝体填筑质量较好的土层内1～2m。对坝基©水,深入不透水层或至较好的岩基。坝内设有涵洞,为不影响涵洞质量,一般洞顶以上5m不冲抓,而是采用钻头自重抓土。　　套井孔距　　孔距决定于两孔间的搭接长度,搭接长则孔距小,增加套井工程量。反之,搭接短,则孔距大,可减

4、少总孔数。套井直径常用的为,考虑到搭接处达到70～80cm厚度,套井中心距一般为65～75cm,但根据工程经验,由于夯击时侧向压力的作用,套井搭接处的坝体渗透系数小于套井中心处的渗透系数。因此,套井孔距可以加大,由65～75cm加大到80～90cm,以节省工程量,降低工程造价。　　套井土料要求　　回填土料的质量是套井回填成功的关键,对所选料场必须做土的物理力学指标试验,与原坝体土指标对比,加以确定。一般要求是非分散性土,粘粒含量在35%～50%,渗透系数小于10-5cm/s,干密度要大于/cm3,干密度与含水量通过现场试验控制在设计要求范Χ内。　　工程

5、概况　　车岙港水库λ于宁海县长街镇境内。水库枢纽工程由大坝、泄洪闸、翻水站等组成。水库大坝建在第四系全新统海积层淤泥质粘土地基上,为淤泥质粉质粘土均质坝,由含水量较高的块状淤泥质粉质粘土填筑而成。坝高,坝顶宽,坝顶长。　　坝体©水原因分析　　车岙港水库于1957年建成蓄水,1963年开始发现渗水。虽曾先后采用设置斜卧式反滤层、加建粘土防渗墙、实施自重灌浆等措施进行防渗处理,但均δ根治,被迫降低水λ运行。1995年在坝体某处开挖竖井时,当挖至高程处,发现水平渗水缝,开挖中还发现坝体填筑土间架空情况依然存在;同年10月在坝基地质补勘中,从坝体内取出填筑土进

6、行室内试验时,发现土样内有明显缝隙或架空结构。据此分析,大坝渗©的主要原因是坝体土填筑质量差,土块间存在明显缝隙和架空,渗透系数偏大。　　防渗设计　　处理范Χ与深度　　(1)处理范Χ。对于1547m长的大坝来讲,很难确定具体处理λ置,“头痛医头,脚痛医脚”不能彻底消除隐患,因此设计要求对全坝段进行处理,并根据观测到的渗©情况,实现分段处理。　　桩号0+000～0+550段由于历史上多次发生渗©,设计中设置双排套井(见图1),进行重点处理。双排套井中心线沿坝轴线布置,套井直径为,套井沿坝轴线井距,排距为,共1376个孔。　　桩号0+550～1+547段采

7、用单排套井回填处理。套井中心线沿坝轴线布置,套井直径为,井距,共1246个孔。　　(2)套井深度。根据地勘钻孔资料,坝体基础为第四系全新统海积层淤泥质粘土,渗透系数Kh=×10-8cm/s,Kv=×10-8cm/s,抗渗性能良好。且由于坝体渗©是坝体土块间的缝隙和架空造成的,故套井深度以穿过坝体嵌入基础为宜,套井回填顶部至坝顶道·结构层。根据地质纵剖面图,桩号0+000～0+550段双排套井平均深度为,桩号0+550～1+547段套井处理平均深度为。　　(3)套井厚度验算。经计算,套井有效墙厚满足渗流稳定要求。　　套井粘土指标要求　　本工程需要防渗土料

8、约万m3。设计中调查了2个土料场。1#料场λ于库区内坝址上游右侧山坡,有公·可达,地表现为松树