淺談拋石擠淤在馬澗溝水庫除險加固工程中的應用

孟邵鋒 吳玉健

(1.河南省沙潁河勘測設計院，河南 漯河 462000;2.河南承禹水利建筑工程有限公司，河南 鄭州 450003)

一 工程概況

許昌市襄城縣馬澗溝水庫除險加固工程位于許昌市襄城縣紫云鎮馬澗溝村，是以防洪、灌溉為主，結合水產養殖綜合利用的小(Ⅱ)型水庫。工程建設內容主要包括:

(1)大壩工程:上游壩坡填筑及C20 現澆砼護坡、壩頂整修加固、下游壩坡護坡、完善下游排水及導滲設施。

(2)溢洪道工程:溢洪道疏浚、岸坡護砌、拆除重建交通橋。

(3)輸水洞工程:拆除重建輸水洞放水設施、進口段清淤。

(4)防汛路工程。

(5)完善大壩監測及管理設施。

大壩現狀:壩長110m，壩高8m，上游坡比約1:2，下游坡比約1:1.5，壩底存在不同程度的淤積現象，淤泥深度1.5 ～3.0m。若按照設計要求(上游坡比1:3，下游1:2)進行壩前填筑，需向壩前推進10m，若將淤泥全部，存在一定的難度，工程量大，且對工期影響較大，經過多方溝通協商，采用拋石擠淤法進行處理。

圖1 工程斷面圖

二 拋石擠淤法簡介

拋石擠淤屬淺層地基處理范疇，是地基處理方法中置換的一種，通過向流塑狀、高靈敏度淤泥表面大量集中拋填塊石，依靠其自重和外部加載，使其強行擠開淤泥，以此來提高地基承載力、穩定性，減小沉降量，其具有施工周期短、相對造價低、處理效果相對較好等特點，是比較理想的壩基處理方式。

拋石擠淤分為散式擠淤和整式壓載擠淤，本工程采用散式擠淤法，其通過拋投塊石，依靠其自重或借助外力碾壓，使其沉入淤泥中，形成以塊石為骨架中間充滿淤泥的復合地基。

三 施工工藝流程

施工準備→測量、放線→拋投→檢測、監測。

(一)施工準備

施工準備階段的主要任務是排水和修建施工便道，本工程采用挖明溝引至老輸水洞進行排水，考慮到石材主要來源為溢洪道開挖塊石，在壩左側和沿壩腳方向修建施工便道，能夠有效縮短運距，節約成本。

(二)測量、放線

測量的主要任務是探明淤泥深度，斷面間距為10m，測點間距控制在2 ～5m 之間，通過測量，繪制斷面圖和施工平面控制圖(比例1:200)，根據測量成果，確定每個拋投區間的拋投量，以便指導施工。

(三)拋投

塊石運至拋投區后，采用挖掘機伸臂高拋的方法進行拋投作業，高拋的高度一般不低于3m，拋投自壩腳向外逐步填筑，并向低側多拋，拋投首選塊徑較大塊石，塊徑不小于0.3m，第一層拋投厚度稍厚點，但不得超過淤泥頂面1.0m，每層拋投結束后，先采用挖掘機伸臂擠壓，形成工作面后，采用18t 振動碾進行碾壓，為保證碾壓密實度，先采用靜壓1 遍，低頻高振幅碾壓2 遍，再低頻低振幅2 遍，最后靜壓1 遍，垂直于壩軸線方向要重疊0.3 ～0.5m，平行于壩軸線方向不同區段之間要重疊1 ～1.5m，經檢測沉降差不超過15mm，方可進行下層拋投，并重復擠壓和碾壓工序。

當塊石拋投超過淤泥頂0.5m 面后，在其頂面鋪設20cm厚碎石和10cm 粗砂，采用挖掘機進行碾壓，碾壓2 ～4 遍。

(四)檢測、監測

大壩壩基施工于2013 年1 月3 日～2013 年1 月10 日，2013 年2 月5 日～2013 年2 月15 日進行了連續沉降觀測，期間沉降量15 ～35cm，2013 年2 月12 日～2013 年2 月15 日連續4 天沉降量小于1cm，壩基基本趨于穩定，周邊無明顯的淤泥隆起。

為查明淤泥殘積層厚度，在拋投區共布設了3 個鉆孔，經檢測，淤泥殘積層厚度在0.15 ～0.5m，拋石著底情況良好。

四 結語

大壩壩基經過處理，壩體穩定，邊坡未發生坍塌現象，采用拋石擠淤法不僅加快了工程進度，減少了投資，且處理效果比較理想。本文通過總結經驗，以期為其他類似工程提供借鑒。

［1］朱逢春，相樹珍，徐書峰.拋石擠淤綜合法及其在加固淺層淤泥質地基中的處理(J).治淮.2001(6).

［2］范珉.關于拋石擠淤處理幾個關鍵問題的分析(J).中國高新技術企業.2008(13).

［3］張兵運.拋石擠淤在地基淺層處理中的應用(J).科技咨詢.2012(10).