套井回填在水庫除險加固中的應用及質量控制

葛東進 陳杰

摘 要：水庫是我國水利工程的基礎設施，但由于水庫所處自然環境比較復雜，導致水庫壩體容易出現滲漏問題，進而造成水庫出現險情，并影響水庫的安全運行。套井回填是一項防滲技術，在水庫出現加固中發揮著重要作用，但該技術在實際應用時，還需加強質量控制，保證其施工流程設計及施工方法合理，從而提升防滲處理的整體效果，保證水庫得以安全運行。本文將探討套井回填技術在水庫加固和防滲除險方面的實際應用，并探討套井回填施工的質量控制，以促進套井回填技術得以在水庫加固防滲中實現有效應用。

關鍵詞：套井回填;水庫;加固;防滲;質量控制

水庫是水利工程重要的基礎設施之一，其加固工程的關鍵便是防滲處理，水庫運行中受所處環境影響，經歷多年運行壩體容易出現滲漏點，尤其是壩體后坡處表現的滲漏特征非常明顯，并且個別滲漏點的滲漏量較大，對水庫的安全運行產生嚴重影響，對滲漏點進行滲漏處理是核心任務，套井回填技術發展至今已有50年左右的歷史，且持續得到完善發展，至今已經推廣至山西、江西、四川等地區，該技術應用后能夠形成一道防滲墻，對滲流通道進行階段，從而發揮防滲作用，并且在夯擊過程中，能夠保證周圍土體的密實度，從而使壩體的質量得到提升，使防滲加固的處理目的得以達成，但即便如此，仍需采取必要的質控措施來進一步提升水庫防滲加固質量，以保證水庫安全運行。

1.工程概況

車岙港水庫位于寧海縣長街鎮境內，車岙港上游，九江村與戴岙洞村之間。壩址距離寧海城關鎮約32km，距離沿海南線約6km，該水庫是一座防洪灌溉為主，結合供水的中型水庫。水庫樞紐由大壩、泄洪閘、翻水站以及輸水涵洞、輸水隧洞等建筑物組成。該水庫起建于1955年1月，1957年建成蓄水，1963年發現西段背水坡壩腳出現滲水，1968年采用斜臥式反濾層法進行處理，之后又采取壩身加筑粘土防滲墻以及排水反濾、橫向排水溝等措施和方法進行防滲處理，雖然這些方法在當時取得了一定的效果，但滲水問題依然存在，因此，2002年6月寧波市水利局對車岙港水庫進行安全鑒定，并于2004年9月20日對現場進行核查，核查結果顯示大壩填筑質量差，需要重新設計除險加固方案，并將套井回填技術納入到方案之中。

2.套井回填技術概述

套井回填技術屬于一種防滲技術，該技術主要是通過沖抓打井機對水庫壩體內部進行鉆孔，然后從鉆孔中將劣質防滲土料取出，然后將質量合格的防滲土回填夯實，從而形成連續防滲墻，發揮防滲加固作用。該技術實施時，應該保證土料含水量最好控制在24.6%左右，天然含水量要接近最優含水量，還需要將塑性指數控制在10～18之間，將粘粒含量控制在15%～40%之間。回填檢測時，還需要將干密度控制在1.45g/cm3以上，滲透吸收應該在1*10-5cm/s。該技術工藝的施工程序見圖1所示。

3.套井回填在水庫壩體防滲加固之中的施工應用

作為一種發展比較成熟的防滲處理技術，套井回填技術得以在水庫壩體防滲加固中得到有效應用，且經過多年的實踐也證明了該技術在水庫壩體的應用效果也是非常突出的，該技術的具體施工應用可分為以下內容：

3.1施工準備

套井回填技術在應用之前，需要做好相關施工準備工作，例如，實驗參數確定、技術指標檢測、機械設備的準備、現場試驗以及施工人員的安排等，做好這些準備工作后方可進行套井回填施工，從而確保施工質量，并為后續施工奠定基礎。在對土料廠技術指標進行檢測時，應該通過挖探坑來對土樣采集，然后將樣本送至實驗室檢驗，只有達到標準后方可對土料開采和使用，確定好料場之后，還需在套井回填實施前確定施工相關的實驗參數，例如，夯錘的提升高度、質量以及夯擊次數等;在機械設備以及施工人員安排方面，應該以實際工程施工布設及施工進度計劃為依據進行統籌安排，將上述工作準備完成之后，為了使現場回填質控加強，還應該在工地現場構建干密度檢測實驗室，完善相關設施設備以及專業人員的配置，完成上述準備工作后，方可正式實施套井回填。

3.2施工放樣及設備就位

首先應該通過全站儀依照控制坐標對壩體軸線進行確定，之后依照每一個鉆機的位置，采用計算的方法對孔號以及樁號進行確定，并開始進行布孔操作，布孔過程中，需要將套孔以及主孔標明，確保機手開展施工時能夠對孔的性質進行明確，從而依照施工要求來開展施工操作。

完成施工放樣之后，需要將施工所用機械設備就位，依據套井施工原則，先將兩主孔施工，然后再對兩個主孔之間的套孔進行施工，所以機械設備應該先在主孔上就位，完成主孔施工之后再行套孔施工。在機械設備就位過程中，一定要確保沖抓鉆與中心孔正對，并對機架吊點位置進行確定控制，從而確保涂料沖抓過程中成孔垂直度與相關規范及要求相符。

3.3沖抓造孔

當沖抓機就位完成后便可以正式開始進行沖抓施工，沖抓鉆的鉆頭規格應合理選擇，通過電動機將鉆頭帶動，并將其提升至要求高度，達到指定高度之后便可將鉆頭自由落下，將鉆頭爪片張開，利用鉆頭沖擊力對原土進行成孔開挖，同時使用斗車對開挖所獲涂料進行外運。在套井沖抓過程中，一定要對機械垂直度進行經常性的檢查，保證孔垂直度誤差小于4‰，避免出現孔孔之間缺乏套接厚度，從而避免防滲效果受到影響。完成造孔之后，機長還應該進行施工記錄，記錄內容包括成孔時間、開孔時間、孔底高程以及孔口高程等數據，完成成孔之后，各地質描述應該呈現在各高程信息上。

3.4土料回填夯實

回填所用土料主要是從土料廠運輸而得，使用土料前需要對土料進行檢查，若土料中存在較多的顆粒，則應該對土料篩分，從而剔除與要求不符的土料，然后還需要通過實驗室檢測土料含水量，若土料含水量超過29%，則應該對土料翻曬，從而使土料含水量得到控制，然后將含水量合格的土料存放到備料場之中，使用塑料布將其全面覆蓋以備使用，備料數量應該保證能夠滿足2～3天施工所用。在土料回填之前，還應該檢測當日所用土料含水量，依據含水量能否滿足要求來確定是否對其使用。

土料回填前需要使用翻斗車將土料輸送到回填施工現場，通過人工的方式將土料裝上斗車，然后輸送到已成孔套井處，輔料的厚度應該依照相關標準進行確定，同時還要將回填質量得以保障。在土料回填之前，需要先對孔內滲水情況進行檢查，若存在滲水，則應將滲水及時清除，然后才可土料回填。將土料輸送到井下之后，應該使用夯錘夯擊土料鋪面，在夯擊的過程中，應該保證夯錘與井壁之間保持10cm的間隙，從而確保夯錘下落至鋪面后不會產生氣浪沖擊波振動，從而避免土堤結構受到影響。在土料回填時，機長仍需對回填厚度、夯擊次數、夯錘高度以及回填的時間等數據進行記錄。

土料回填操作時，實驗人員還應該依據工程相關要求開展回填土的干密度檢測，各單元任意孔開展滲透檢測，并由現場監理人員對檢測取樣進行見證，在實施干密度檢測時，需要對回填質量的信息進行及時掌握，從而在質量方面確保心中有數，若存在不合格孔，將馬上開展返工處理。

4.水庫防滲加固中套井回填的質量控制

套井回填的質量控制應該分兩個主要環節開展工作。第一個環節為開挖環節的質量控制，第二個環節為回填環節的質量控制。

4.1開挖環節的質量控制

開挖環節的質量控制主要集中在深度控制以及垂直度控制。在成孔過程中，垂直度的控制可以使用鉛錘球來進行控制，垂直度控制的標準為4‰。首先，應該對機底座進行調整，確保機底座的平整度，還要保證鉆頭同空中軸線之間的垂直度必須控制在合理的范圍之內，此工作通常是機手來負責的，需要及時對其檢查和記錄，并通過現場監理人員對其進行復核。開挖深度應該根據工程例會以及設計圖紙中規定的開挖要求來進行確定，套井回填施工時的開挖深度應該達到淤泥層以下0.5m，開挖情況應該通過現場監理人員以及機手協商一致后共同確認，并且與開挖設計的要求相符方可進行施工，同時在施工中還需將施工記錄做好。

4.2回填環節的質量控制

保證回填環節的質量控制，一方面需要保證材料質量控制，另一方面還需要保證回填施工質量控制。首先，在土料質量控制方面，土料廠應該先對土料成分進行分析，了解料源能否與設計指標要求相符，若相符則可將其當做工程取料場;若不符則應該對料場進行更換，在對土料成分進行分析時，一定要重視粘粒含量，保證粘粒含量的范圍合理。此外，在土料開挖時，因土料存在不均勻分布，導致很多土料之中存在塊狀雜質，為了使回填的質量得到保證，必須對其進行篩分，完成篩分之后，還要對其含水量實施檢測，若檢測的含水量超過29%，則應采取翻曬處理，含水量降低到29%以下后，還要使用塑料布將其覆蓋，避免雨淋暴曬。其次，在回填施工質量控制方面，應該依照套井各深度所對應的地質情況來選擇適當的施工方案，若套井底部為淤泥層，則通過夯錘夯擊后會出現沉降，所以底部鋪填厚度應該控制在20cm左右，夯錘提升高度應該盡量低，一般在0.5m高，夯擊次數應該控制在10次左右。為確保回填質量，現場監理人員還需要隨機將取樣深度進行確定，并通過適當方法完成回填土干密度檢測，為了確保檢測結果的準確性，應該于每孔取樣2份以上，然后將檢測結果取平均值。在檢測中若出現干密度檢測結果不合格，則應該返工處理，直至達到合格標準，從而促使回填質量得到有效控制。

5.結束語

水庫加固防滲工程事關水庫的安全運行，套井回填技術是該領域常用到的一項技術工藝，施工人員在施工前必須對該技術工藝了如指掌，并注意質量控制的關鍵點，從而通過對該技術有效合理的應用，并做好施工質量控制，從而確保防滲加固處理的效果得到全面提升，進而確保水庫運行的安全性。

參考文獻

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