管涌處理施工方案

1、新西河水庫土壩下游管涌成因及其處理 摘要：通過對新西河水庫土壩下游發(fā)生的多次管涌原因的分析，提出了一個導(dǎo)、減、排相結(jié)合的處理方法，工程取得了令人滿意的效果，并大大節(jié)省工程投資，為類似工程提供了借鑒。 關(guān)健詞：土壩管涌；剩余揚壓力；處理措施；導(dǎo)滲；排滲減壓井 1 工程概況 揭東縣新西河水庫位于榕江北河二級支流龍車溪中游，距揭陽市榕城區(qū)北偏西15公里，當(dāng)時為解決下游7.27萬畝農(nóng)田的灌溉用水和滿足壩址上游河床采錫礦需斷流而興建。水庫集雨面積為91平方公里（含上游九重坑、蠻頭山兩水庫集雨面積14.24平方公里），壩址以上干流河長 15 公里，河床平均比降3，現(xiàn)水庫是一宗以農(nóng)田灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電

2、、供水等效益的中型工程。水庫正常蓄水位41.00m(珠基，下同)，相應(yīng)庫容4459萬m3，100年一遇設(shè)計洪水位44.79m，相應(yīng)庫容4920萬m3，1000年一遇校核洪水位47.73m，相應(yīng)庫容5892萬m3。工程于1956年12月動工興建， 1958 年1月竣工時壩頂高程為42.00m，1968年對主壩加高培厚后，現(xiàn)壩頂高程為49.00m，最大壩高37m，壩頂長度450m，壩頂寬5.0m。新西河水庫附近為低丘地帶，土質(zhì)均屬花崗巖風(fēng)化土，偶有大塊花崗石露頭。筑壩土料均為礫質(zhì)或含少量礫的壤土類，用碾壓式施工。在填筑土壩時，在壩前坡腳設(shè)置水平粘土鋪蓋長80m，厚1.01.5m，并在壩前坡腳設(shè)置灌

3、漿帷幕一道，帷幕厚度約6m，平均深度9.0m。壩體原排水設(shè)備采用墊褥式反濾層，平鋪伸入壩內(nèi)30m，棱柱體高度2.0m，加壩時采用排水暗溝型式，將原來反濾層排水導(dǎo)出壩外，壩址外仍做反濾設(shè)備，棱柱體高度2.0m。 2 土壩下游管涌及其成因分析 2.1 土壩歷次管涌介紹 新西河水庫自1958年2月開始蓄水以來，土壩壩坡穩(wěn)定，但下游壩腳舊河床處卻多次發(fā)生管涌，現(xiàn)將先后發(fā)生的六次管涌險情(位置詳見圖1：大壩平面布置圖)及處理情況介紹如下表： 土壩下游壩腳舊河床處六次管涌險情及其處理情況表 由上表可見，發(fā)生管涌時的庫水位只有33.15m至42.70m，比水庫校核洪水位47.73m尚低14.585.03m，

4、出險后雖經(jīng)多次填筑壩下游鎮(zhèn)壓臺及庫內(nèi)拋土，但仍不能徹底解決問題，必須進一步做好壩下游的除險加固工程。 2.2 土壩下游管涌原因分析 為了對管涌原因進行探討及采取有效地、徹底地治理措施，1990年由市原水電工程公司對土壩進行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘探；由多個鉆孔控制得知，大壩壩基河床有一寬約160m作NE-SW方向展布的原新西河(龍車溪)河床沖積層，沖積層從上到下分兩層：上層為中、粗砂、細(xì)礫、砂礫和含卵石、漂石的礫石層，邊部常見含有部分粘土類，上部因采錫礦的原因，部分被挖掘而覆以雜土，堆積松散。大致于標(biāo)高0.3613.72m之間產(chǎn)出，厚3.6511.10m，中間厚，兩側(cè)薄。7個砂土樣測試結(jié)果：=1.72

5、1.97×103kg/m3，飽和度Sr15.2066%，孔隙比e0.510.59，不均勻系數(shù)Cu2.3619.77。即該土層為松散、稍濕至很濕、密實、均勻至不均勻的砂土類。滲透系數(shù)k值室內(nèi)測定最大為1.89×101 cm/s，最小為5.90×104 cm/s。對鉆孔的注壓水試驗結(jié)果k1.30×1023.40×102 cm/s。可見，滲透系數(shù)較大，已達產(chǎn)生管涌的水文地質(zhì)條件。而且，歷年來發(fā)生管涌的位置和本次用鉆探推定的舊河床中心部位一致，加上已知壩身及兩肩滲漏很小(滲透系數(shù)k約為1.506.48×105 cm/s)，其它位置也未發(fā)現(xiàn)有較

6、大的滲漏通道或現(xiàn)象。因此可判定本層為水庫多次發(fā)生管涌的主要通道。沖積層下層為粘土、砂質(zhì)粘土，層厚0.165.40m，密實，干燥后甚堅硬，N63.518擊(ZK7)，屬透水性能極差的中低壓縮性土類。 根據(jù)有關(guān)資料，結(jié)合工程實際地質(zhì)情況分析，水庫下游壩腳多次發(fā)生管涌的主要原因是壩基存在厚度較大的松散河床堆積層，而建壩時沒有清基做隔水墻，只采用帷幕灌漿，但效果不佳，孔隙未能全部堵塞；且因壩前、后均為開礦后留下的礦湖(上游礦湖距離壩腳150m，下游礦湖距離壩腳70m，均比壩腳深約10m)，而壩前鋪蓋層長80m只做到礦湖邊緣，導(dǎo)致滲流從壩前礦湖經(jīng)壩基透水層直出壩后反濾體外，而引起管涌。管涌的產(chǎn)生是因為有

7、剩余壓力存在。對剩余壓力的來源作如下分析： 根據(jù)實測資料，在庫水位34.27m時測得的三條壩內(nèi)浸潤線(見圖2：壩內(nèi)水位對比圖)，因有反濾排水設(shè)備的存在，這三條浸潤線的尾部都已降下來，它們已不能對壩下游造成大的剩余壓力；而按相同庫水位和當(dāng)時（測量這三條浸潤線的1968年）壩下排水設(shè)備位置計算的壩底壓坡線，則高于壩下鎮(zhèn)壓臺。所以剩余壓力不是來自壩體浸潤線，而是來自壩底的壓力水頭。 本土壩壩底跨壓新老河槽，而屢屢發(fā)生管涌的位置均在于老河槽及其邊緣；新河槽范圍的左壩段（東壩段）則從未發(fā)生管涌，相接在一起的東、西壩段有明顯的差別。來源于老河槽底部有深厚的強透水層，而新河槽底部只有很薄的砂卵石層。因此可以

8、認(rèn)為：右壩段（西壩段）壩下的管涌與壩底河槽地層構(gòu)造有著密切關(guān)系。 老河槽有著深厚的強透水層在建庫之初已經(jīng)探明，也作了上游鋪蓋、帷幕等防滲設(shè)施和壩底大面積的墊褥式導(dǎo)滲設(shè)備，為何還有導(dǎo)致管涌的剩余壓力呢？這與壩底滲流的出逸位置有著密切的關(guān)系。 據(jù)地質(zhì)資料，老河槽底部強透水層中間存在著一層相對不透水的粉質(zhì)粘土（或重壤土）層，可能由于這一粉質(zhì)粘土層的存在，限制著地基滲流流向壩底墊褥式導(dǎo)滲設(shè)備，而順著邊界限制繼續(xù)流至出逸點，出逸點離壩腳越遠，壩腳的剩余壓力越大。那么，第一次管涌的出逸點在那里呢？據(jù)當(dāng)時搶險經(jīng)驗介紹：“1958年4月3日發(fā)現(xiàn)下游的礦湖塌岸，長達19m，寬6m，說明壩（庫）內(nèi)滲流通至下游礦湖

9、”。這一直觀推測，正與強透水層中存在限制滲流的粉質(zhì)粘土層的情況吻合。因為當(dāng)時地質(zhì)鉆探范圍只在壩底范圍進行，沒有在壩下補孔進一步查清；但從水庫剛蓄水，水位較低（1958年4月3日庫水位26.55m）時礦湖先塌岸，庫水位升高后壩腳管涌的情況判斷，粉質(zhì)粘土層還延續(xù)至下游礦湖。它限制著滲流流向上面而承受水壓。礦湖深約10m（據(jù)記載），作為滲流的出逸點是有條件的。 下游礦湖距壩腳70m，水面高程約1.2m；若取此為老河槽強透水層滲流的出逸點，以地下滲流壓坡線為直線變化，則可計得第一次管涌處的水位壓力高程為16.5m，比原河床面高4.5m，與搶險時壓蓋的砂石厚度基本相符。照此類推，第二次管涌處的水位壓力高

10、程為13.1m，比河床面高1.1m，因此管涌勢頭比第一次大為減弱。 第二平臺完成后情況發(fā)生變化：第二平臺末的排水溝位置距老壩腳更遠，排水溝溝底高程增至13.5m，此兩因素都起到增大壩腳地下水壓力的作用，對工程不利。1974年第五次管涌后整理鎮(zhèn)壓臺，把排水溝再往下游移，排水溝出口的量水堰堰頂高程13.9m，對比原來河床高1.9m，使壩腳地下水高程進一步升高，這對壩腳減壓起到相反的作用；加上排水設(shè)備做得不好，使情況進一步惡化。所以本次地質(zhì)鉆探發(fā)現(xiàn)壩下鎮(zhèn)壓臺各鉆孔內(nèi)的水位普遍很高，如ZK09號孔，在庫水位34.5m時，測得孔內(nèi)水位17.85m；（按第一次管涌推算，此點的地下水壓力高只為13.60m）

11、，ZK4（加）孔在庫水位36.55m時，測得孔內(nèi)水位18.00m（按第一次管涌推算，此點的地下水壓力高只為14.57m），在這樣低的庫水位，壩下地下水位就這么高（比原河床高了5.856.0m）。由此可見，若現(xiàn)在再接長鎮(zhèn)壓臺，再將滲流出逸點往下游推移，則勢必再增大壩腳地下水位，于工程安全不利，并加劇了對左壩段的影響。 3 土壩下游壩腳管涌處理方案的確定 針對上述土壩壩腳發(fā)生的多次管涌原因的分析，提出了治本的方法是堵截，即對大壩右壩段下方斷面為160×(3.6511.0)m的松散砂礫層沿壩軸線進行水泥灌漿，以期在砂礫層中形成一定厚度的隔水混凝土幕墻，防止或減弱庫水的滲漏。治標(biāo)的方法是用導(dǎo)

12、滲，即在壩后鎮(zhèn)壓臺處修筑一個或一組減壓井，以期降低庫水的滲透壓力，防止再次發(fā)生管涌。最后，根據(jù)廣東省水電廳粵水電基字199056號文“關(guān)于揭陽縣新西河水庫安全加固工程擴初設(shè)計的批復(fù)”，從經(jīng)濟和技術(shù)的角度考慮，決定先采用治標(biāo)的方法即排滲減壓的方案。具體做法如下： a) 在發(fā)生管涌的右壩段部分，距下游壩腳15m處，沿壩軸線方向做淺溝反濾排水工程，反濾排水溝底高程16.00m，斷面尺寸依據(jù)滲流計算成果及以可以進人檢查、維修決定，其凈寬取0.70m，高1.50m，溝底布設(shè)塊石、碎石、河砂構(gòu)成排水導(dǎo)滲體。為了提高排滲效果，并減少地層滲流對下游耕地的影響，沿排水溝方向每隔10m左右設(shè)一內(nèi)徑1.0m的導(dǎo)滲井

13、，井深以達強透水層為控制，約2.0m深。在排水溝出口處設(shè)量水堰，觀測排水情況。 b）為安全計，從排滲減壓溝頂?shù)纳嫌蝹?cè)至土壩20.0m高程之間，作順坡安全壓重，同時由于此排水溝的水面高程為16.50m，而現(xiàn)有鎮(zhèn)壓臺后面原排水溝水面為14.0m，兩溝之間還存在地下水力坡降，如以此水力坡降順延至下游田面，則壓坡線還低于田面高程，根據(jù)土石壩加固的建議，壓坡線以上要有1.52.0m的壓重。為此，在鎮(zhèn)壓臺下游設(shè)一壓重段，高1.50m，長35.0m，寬度以岸為界。 采取上述工程措施后，壩腳附近的地下水位降低了，達到了消除隱患的目的。這樣便不會導(dǎo)致連在一起的左壩段的浸潤線升高，對土壩整體的穩(wěn)定作用也是十分明顯

14、的。 4 施工過程應(yīng)注意的問題 a）由于導(dǎo)滲井井管深入強透水層，可能會給地下滲水創(chuàng)造集中滲流的條件而惹致麻煩，故施工過程應(yīng)加強觀測； b）反濾排水溝溝底反濾料的級配及其分層一定要按設(shè)計的要求嚴(yán)格控制，以防止級配不良或分層不清而產(chǎn)生滲透破壞； c) 反濾層不應(yīng)被堵塞，特別應(yīng)防止施工運料時和雨水沖刷的泥土堵塞反濾層； d) 反濾層的材料符合設(shè)計要求，不能用風(fēng)化的和不清潔的砂石料。 e）減壓井回填反濾料后應(yīng)立即進行沖井和洗井，目的是破碎泥皮，洗出反濾料中的泥沙，促進含水層中的較細(xì)顆粒進入井內(nèi)排出，使較粗顆粒排列在反濾料的周圍，形成反濾，防止或延緩使用過程中淤堵。然后進行抽水試驗，量測流量和出砂量，檢

15、驗井的效果。 5 工程效果及結(jié)論 新西河水庫除險加固工程1994年11月完工，1995年4月經(jīng)過竣工驗收。該工程完工至今已近10年，經(jīng)受了1994年6號臺風(fēng)，庫水位44.50m(接近設(shè)計水位44.79m)的考驗，原發(fā)生管涌的位置未有異常情況發(fā)生，說明該工程采用的處理方案是合理可行的。 新西河水庫土壩管涌處理主要有以下幾個特點：a）找準(zhǔn)了引起管涌的成因，抓住了處理的主要矛盾，采取導(dǎo)、減、排相結(jié)合的工程技術(shù)措施，有效的減少了壩腳地下水壓高程以達到消除導(dǎo)致壩腳發(fā)生管涌的能力。b）工程只在鎮(zhèn)壓臺表層施筑，工程量小，施工難度小，從而大大節(jié)省了工程的投資。 致謝:本文在撰寫過程中，引用了揭陽縣新西河水庫加

16、固工程擴初設(shè)計書的有關(guān)成果，謹(jǐn)此致謝! 參考文獻： 白永年、吳士寧、王洪恩等，土石壩加固，水利電力出版社，1991年 毛佑儀，小型水庫管理叢書，安全檢查與加固，水利電力出版社，1994年 董哲仁，堤防除險加固實用技術(shù)，中國水利水電出版社，1998年11月 摘要：江埡大壩于1998年10月18日下閘蓄水。在初期運行過程中，8#壩段壩基主排水孔發(fā)生突發(fā)性強涌水，攜帶出中、粗砂20余m3，基礎(chǔ)廊道被淹。積水抽干后，通過各項觀測、孔內(nèi)電視、水文地質(zhì)條件和滲控工程布置特征等綜合分析，查明了壩基主排水孔涌水來自左岸山體。管涌原因是防滲帷幕阻斷了下部含水層的滲流排泄通道，兩岸壩肩幕后山體排水未形成，無新的排

17、泄出逸處，主排水孔未設(shè)反濾。暴雨期間排泄不暢，地下水急驟升高，使壩基層間溶蝕帶內(nèi)的充填物產(chǎn)生滲透破壞，出現(xiàn)管涌。對管涌發(fā)生情況、管涌原因、處理步驟、完善排水設(shè)施、處理效果與體會作了全面闡述。關(guān)鍵詞：排水孔；管涌；排水設(shè)計；處理；江埡電站1 前言江埡大壩為全斷面碾壓混凝土重力壩，最大壩高131m，壩頂長度367m，由河床溢流壩和左、右岸非溢流壩組成。壩叢為層狀灰?guī)r透水巖體。為截斷基礎(chǔ)滲流，降低基礎(chǔ)揚壓力，防止集中滲流，避免基礎(chǔ)層間剪切帶中泥化夾層的滲流破壞，采用灌漿帷幕與排水相結(jié)合的基礎(chǔ)滲流控制措施，以保證滲透穩(wěn)定和大壩安全。壩基防滲帷幕軸線位于壩軸線下游5.5m，自兩岸壩端轉(zhuǎn)折向上游，沿河岸山

18、坡前緣延伸至3#、4#沖溝與P1q1-2隔水層及設(shè)計水位237.59m高程封閉，形成向上游開口的“梯形”。近河岸地段的帷幕下游設(shè)一道主排水孔，河床壩段幕后設(shè)一道主排水，兩道副排水孔。1998年10月18日導(dǎo)流洞下閘蓄水投入初期運行，1999年6月下旬壩區(qū)連日降雨，6月30日凌晨，8#壩段1#、2#、6#基礎(chǔ)主排水孔發(fā)生突發(fā)性強涌水，并攜帶出20余m3中、粗砂及少量細(xì)礫噴出孔口(以下稱“管涌”)，廊道被淹。將廊道積水抽干清淤后，查明基礎(chǔ)排水孔涌水來自左岸山體。查明了基礎(chǔ)排水孔管涌”原因，提出了管涌處理步驟和兩岸山體排水補充設(shè)計與完善排水系統(tǒng)的措施。有關(guān)專家認(rèn)為，處理措施得當(dāng)，效果明顯。2 地質(zhì)條

19、件與滲控工程布置特征2.1 地質(zhì)條件壩基持力層為下二迭棲霞組(P1q)，主要巖性為中一厚層狀灰?guī)r夾頁狀滑石化灰?guī)r，巖石新鮮完善。巖層走向55°65°，橫切河谷與河流方向近于正交。傾向下游(SE)，傾角35°41°。壩基范圍內(nèi)僅見有4條小斷層。裂隙不甚發(fā)育，大多延伸不長，切割不深。層間剪斷錯動帶發(fā)育，共有19層，其透水性微弱，具各向異性特征。壩區(qū)巖溶主要以沿NW、NNE向裂隙或斷層形成的構(gòu)造溶蝕和層面溶蝕，在交匯帶處，局部形成管道狀溶洞，是巖溶水活動排泄的主要通道，壩基范圍內(nèi)共有層間溶蝕帶9層。巖溶的發(fā)育規(guī)律和地下水的活性特征都明顯受相對隔水層控制，其表現(xiàn)

20、為：巖溶以順層和構(gòu)造裂隙發(fā)育為主，多限于各含水層之間，地下水順層面向河床排泄，兩岸上、下含水層分布有其獨立的巖溶發(fā)育和地下水排泄系統(tǒng)，河岸邊有各自的排泄出口泉水分布。大壩座落于下部(部分)巖溶含水層，中部相對隔水層和部分上部巖溶含水層之上，原下部含水層地下水排泄出口W25泉被大壩壩基混凝土復(fù)蓋和灌漿封堵。2.2 滲控工程布置特征2.2.1 防滲帷幕根據(jù)壩基巖體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和滲透特征，充分利用距建基面較近且滲透性較弱的P1q1巖組頁狀滑石化灰?guī)r、白云質(zhì)泥灰?guī)r和D3x巖組頁巖夾砂巖及石英砂巖等隔水巖層作為防滲依托，以封閉棲霞灰?guī)r等透水巖體的滲漏通道。壩基防滲帷幕軸線位于壩軸線下游5.5m，兩岸在壩軸

21、線附近折轉(zhuǎn)向上游，沿河岸山坡前緣延伸至3#、4#沖溝與P1q1-2隔水層及設(shè)計水位237.59m高程封閉，形成向上游開口的“梯形”。幕體防滲帷幕標(biāo)準(zhǔn)為透水率小于1Lu。采用灌漿洞將主帷幕分段，使單層帷幕灌漿孔深度縮短至50m左右，上、下層帷幕呈迭瓦式分層搭接。帷幕灌漿孔河床三排，兩岸壩肩為二排，設(shè)計最大灌漿壓力4.5MPa，兩岸壩肩則視水頭大小和地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，灌漿壓力作了降低。2.2.2 主副排水孔主排水孔位于基礎(chǔ)灌漿廊道主帷幕下游，平行帷幕，分布在4#8#壩段和左岸EL.193、右岸EL.186m以下的近河地段。主排水孔孔深為主帷幕深度的1/21/3，一般3040m，傾向下游，頂角18

22、76;、30°，孔距3m，孔徑手110mm。副排水孔位于主排水下游壩基中、下部，縱向廊道內(nèi)設(shè)兩道副排水孔，4#8#壩段橫縫廊道內(nèi)各布設(shè)1道排水孔，排水孔孔深1215m。副排水廊道與基礎(chǔ)灌漿廊道不連通。3 排水孔“管涌”情況1998年10月18日導(dǎo)流洞下閘封堵前，在壩190m高程以下的防滲帷幕與排水工程已完成并通過階段驗收后投入初期運行，1999年5月18日發(fā)電。1999年6月下旬壩區(qū)連日降雨，6月30日凌晨4時左右，河床基礎(chǔ)灌漿排水廊道8#壩段1#、2#、6#基礎(chǔ)主排水孔發(fā)生嚴(yán)重的突發(fā)性涌水，涌水前廊道內(nèi)發(fā)出一聲巨響，幾股水柱挾帶砂礫噴射至EL.133m處廊道頂拱，長100余m的底層

23、廊道很快被淹，水位由EL.120m上升至EL.146m的1#施工支洞流向壩下游，直至當(dāng)日15時許水位開始回落。隨后開始廊道抽水，在快將積水抽干排凈時，7月15日、16日又遇晝夜暴雨，8#壩段1#、2#排水孔又一次發(fā)生大量涌水，廊道再次被淹。將廊道積水抽干后查明：(1)“管涌”攜帶物質(zhì)共約20余m3，主要成份為含中、粗砂，夾有少量礫石、水泥結(jié)石及巖石碎塊，并見有一塊短柱狀巖芯。在“管涌”排水孔噴射水柱相對應(yīng)的廊道頂拱的混凝土面上，見有被高速水流沖刷的凹面兩處(面積0.30.4m2，深15cm)；(2)基礎(chǔ)排水孔涌水來自左岸山體，涌水時左岸繞壩滲流觀測孔水位高達240m；(3)對8#壩段2#、6#

24、“管涌”孔進行了孔內(nèi)電視觀察，分別在孔深36m和34m的F26斷層及K202層間溶蝕帶上見有明顯的沖刷、涌水現(xiàn)象，最大淘空高度2540cm，寬5cm。4 排水孔“管涌”原因分析壩基排水孔“管涌”發(fā)生后，根據(jù)庫水位與被淹廊道動態(tài)水位觀測，降雨與繞壩滲流觀測孔地下水位觀測、排水孔涌水量變化觀測資料分析，突發(fā)性強涌水的原因為：(1)8#壩段排水孔的涌水來自W25泉補給源。壩基開挖后W25泉在2#灌漿洞口附近出露，雨季最大泉水流量13m3/min，枯水期流量變小，在帷幕灌漿施工前采用灌漿截堵等措施，將原下部含水層的排泄通道出口(W25泉)封堵。(2)防滲灌漿帷幕軸線河床平行巖層走向和地下水流方向。兩岸

25、則自壩端附近轉(zhuǎn)折向上游與巖層走向及地下水排泄方向正交，阻斷了下部含水層地下水滲流排泄通道。(3)大壩防滲帷幕形成后，改變了地下水滲流場形態(tài)，帷幕體的上游延長段則出現(xiàn)雙向受力特征，即：上游面承受來自庫水的滲透壓力，下游面承受來自山體地下水的滲透壓力。由于兩岸壩肩幕后排水和山體排水系統(tǒng)不完善，特別是W25泉被封堵后，無新的排泄出口，在帷幕和排水孔施工過程中發(fā)現(xiàn)K203、K202層間溶蝕帶有含泥中粗砂充填，可灌性差，未針對這一地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征對排水孔全面設(shè)置反濾。在雨季山體地下水升高更為明顯，增加了壩基深層揚壓力。(4)中部相對隔水層(P1q4-1)作為含水層頂板復(fù)蓋，致使暴雨期間下部含水層地下水位急驟

26、升高后，使少數(shù)排水孔層間溶蝕和構(gòu)造溶蝕帶內(nèi)的充填物產(chǎn)生集中滲流，承受水頭壓力大，從而出現(xiàn)類似氣爆型的挾砂礫噴發(fā)性涌水。5 “管涌”處理與排水系統(tǒng)完善根據(jù)大壩基礎(chǔ)排水孔發(fā)生“管涌”前后繞壩滲流觀測資料顯示，兩岸山體地下水位最高時左岸EL.240m，右岸EL.220m，基礎(chǔ)灌漿廊道內(nèi)的測壓管及壩內(nèi)揚壓力計建基面上的揚壓力小，與庫水位的變化無明顯關(guān)系。針對排水孔“管涌”的原因分析和存在的潛在隱患，設(shè)計單位提出1999年大壩安全度汛的臨時措施和完善排水系統(tǒng)的補充設(shè)計。5.1 “管涌”處理 “管涌”處理方案經(jīng)現(xiàn)場研究分以下三階(1)增設(shè)低位排水孔形成新的排泄出逸處，降低山體地下水位 對“管涌”孔進行灌漿

27、加固處理前，首先利用順?biāo)飨虻筒课坏?號施工支洞和導(dǎo)流洞的幕后增設(shè)排水孔共26個，鉆孔總孔深1913.8m。排水孔穿過下部巖溶含水層(P1q2、P1q3)，終孔后安沒反濾裝置。高低相錯的兩道排水幕形成后，有效地排除山體地下水，降低壩基揚壓力起到了良好作用。1999年8月28日至29日壩區(qū)又連日降雨，2#施工支洞中新增的20個排水孔有15個出現(xiàn)涌水，總滲流量200L/min，與5#8#壩段排水孔“管涌”前的總滲流量相近，此時，左岸繞壩滲流觀測孔地下水位顯著降低(最高水位EL.183.5m)。(2)對“管涌”孔和滲流量大的排水孔進行灌漿加固 對“管涌排水孔和相鄰部位滲流量變化異常的12個排水孔進行

28、灌漿加固，自低位開始，分區(qū)施工。上述12個孔灌漿加固后，對相鄰部位滲流量增大的7個排水孔也進行了灌漿。灌漿壓力1.01.5MPa，灌注材料原要求“管涌”段采用水泥砂漿灌注，經(jīng)5#壩段試灌后，耗灰量不大，故全部改為水泥漿材灌注，漿液配比1：1、0.8：1、0.5：1。排水孔灌漿加固共注入水泥85.7t。其中8#壩段1#、2#排水孔灌漿時相互串通，注入水泥25.6t，6#排水孔注入水泥29.1t，共注入水泥達54.7t。從灌漿資料成果分析，“管涌”對排水孔淘蝕影響較大，采用低壓全孔綜合灌漿工藝，還不能彌補對壩基巖體造成的損傷，需加固層間溶蝕帶含泥夾砂層的補強灌漿。(3)對5#8#壩段帷幕進行補強灌

29、漿 在主排水孔軸線上布置14個補強灌漿孔，總孔深528m，單孔孔深3242m，傾向下游，頂角5°，采用自上而下分段灌漿，最大灌漿壓力2.0MPa。補強灌漿于1999年8月28日開工，9月28日完工，平均單位水泥注入量36.23kg/m，其中6#壩段K201、K202層間溶蝕帶上，8#壩段F26斷層帶各有兩段單位水泥注入量大于100kg/m。14個補灌孔中有9個孔11段出現(xiàn)涌水，涌水孔深20.342m，最大涌水量34.8L/min，一般1428L/min，最大涌水壓力0.2MPa。有涌水的孔段透水奉一般較大，可灌性相對較好，失水回濃較嚴(yán)重。補強灌漿結(jié)束后，分別在5#壩段和8#壩段各布檢

30、查孔1個，壓水14段，小于1Lu的12段，大于1Lu的孑L段位于K202、K201層間溶蝕帶上，檢查孔有4段涌水，涌水壓力0.010.05MPa，涌水流量3.712.9L/min。本次補強灌漿位于主帷幕下游與主排水幕之間，對進一步充填幕后“管涌”產(chǎn)生的淘蝕補強有一定作用，但對細(xì)微裂隙發(fā)育和含泥砂充填的層間溶蝕帶灌注效果不理想，補強措施值得進一步研究。5.2 補充完善壩基和兩岸山體排水設(shè)計5.2.1 重新恢復(fù)被灌漿封堵的主排水孔“管涌”處理灌漿時，將EL.120m基礎(chǔ)灌漿廊道內(nèi)的主排水孔已灌漿封堵了19個，重新恢復(fù)排水孔23個，總孔深575m，鉆孔位于原布孔軸線上的排水孔之間，傾向下游，傾角20

31、°、孔深25m，不穿過K201層間溶蝕帶。5.2.2 兩岸壩肩增設(shè)山體排水洞和排水孔(1)左岸自導(dǎo)流洞和2#施工支洞中段左側(cè)進洞各開挖排水洞1條。鉆排水孔104個，總孔深2254m。(2)右岸排水洞自壩下游KL.210m進洞，洞軸線長305m。右岸壩頂交通洞(KL.245m)兼作排水，洞軸線長304.95m。鉆排水孔118個，總孔深3567m。上層排水洞底板上的排水孔，鉆穿下層排水洞的頂拱，形成梳狀自流排水。5.2.3 導(dǎo)流洞內(nèi)設(shè)阻水帷幕為防止導(dǎo)流洞新增加的臨時排水孔和溶蝕通道與壩基內(nèi)溶蝕帶連通，在下游水位高于基礎(chǔ)灌漿廊道內(nèi)的情況下產(chǎn)生反向滲流，同時阻止山體地下水滲入壩基，決定在導(dǎo)流

32、洞堵頭下游河岸一側(cè)設(shè)置單排阻水帷幕。阻水帷幕經(jīng)檢查合格后，再在阻水幕左側(cè)鉆設(shè)9個永久性排水孔，單孔孔深50.577.5m，總孔深603m，并安設(shè)反濾裝置。導(dǎo)流洞12#排水孔鉆至孔深40.80m50.90m時，初始涌水量達276L/min(1999年4月10日)。說明阻水幕的作用明顯。5.2.4 兩岸壩肩幕后及右岸1#、3#施工支洞內(nèi)增設(shè)排水孔為避免再次出現(xiàn)幕后地下水位雍高，分別在兩岸壩肩1#4#灌漿洞和施工支洞內(nèi)增設(shè)排水孔。上述部位合計共增加排水孔289個，總孔深6441m。5.2.5 完善排水孔反濾設(shè)施大壩基礎(chǔ)主副排水孔施工過程中遇到有流砂層的排水孔7個，設(shè)計要求下鋼花管進行保護外，其余均未

33、安設(shè)反濾裝置、管涌發(fā)生后，分別采用下列幾種反濾設(shè)施。(1)采用鋼花管反濾裝置。(2)兩岸山體排水洞、灌漿洞及1#、3#施工支洞等部位新增設(shè)的排水孔除60mm淺孔外，其余均安設(shè)80mm軟式排水管。(3)引壩基副排水廊道抽水檢測孔深沖清淤后，重新安設(shè)65mm軟式排水管和孔口裝置。6 結(jié)束語(1)根據(jù)“管涌”原因分析研究確定了處理措施。在“管涌”處理過程中分為三個階段，以排泄降低山體地下水位為主體的處理思路清晰，措施穩(wěn)妥，施工快捷，確保了1999年的安全度汛和大壩蓄水的安全運行。(2)在完善排水系統(tǒng)設(shè)計過程中，充分利用延伸自壩下游的各種地下洞室以及地形地質(zhì)條件的有利因素，再分層增設(shè)山體排水洞和排水孔

34、，按照高水高排，低水低排，以自流為主，直接導(dǎo)引和抽排至壩下游的原則，自上而下形成完善的系統(tǒng)排水幕，經(jīng)兩個汛期檢驗，處理效果明顯。(3)完善壩基滲流控制的長期觀測系統(tǒng)，建立健全各項觀測制度和規(guī)程，加強資料分析整理，及時進行信息反饋，發(fā)現(xiàn)異常及早提出處理措施，防止基礎(chǔ)條件的惡化。(4)大壩基礎(chǔ)排水孔采用的幾種反濾設(shè)施裝置，由于施工緊迫，未經(jīng)反濾效果現(xiàn)場試驗，多數(shù)孔存在反濾花管不能緊貼孔壁問題，建議在運行過程中進行觀測檢查。(5)復(fù)雜的水文地質(zhì)條件的壩基，在進行滲控工程設(shè)計前，建議進行三維滲流模型試驗，根據(jù)試驗成果，有針對性地進行設(shè)計，以避免出現(xiàn)重大失誤。作者簡介：羅熙康，長江水利委員會江埡工程監(jiān)理

35、總站副總監(jiān)，高級工程師。一）常見工程險情1、堤防岸坡坍塌及背水坡滲水和漏洞，堤身滑坡，蟻害隱患，決口等； 2、水庫塘壩壩頂漫溢，土壩滲漏，土壩裂縫；壩下涵洞（管）斷裂，涵洞（管）漏水；溢洪道泄洪能力不足，閘墩和堰身混凝土裂縫，陡坡底板掀起，消能設(shè)施沖毀。3、涵閘與土堤連接處滲漏、閘基滲漏、涵閘洞身滲漏、裂縫、淘刷；閘門事故；啟閉機螺桿折斷、閘門不能關(guān)閉等。（二）檢查識別和搶護措施1、堤防搶護（1）岸坡坍塌搶護，應(yīng)以護坡、固基為主，阻止繼續(xù)坍塌。根據(jù)坍塌段流速大小、沖刷部位及現(xiàn)場防汛器材供應(yīng)條件，采用不同的搶護措施。常用消坡加戧、植物防護、頂部防浪、腰部防沖、底部固基等措施。（2）背水坡滲水和漏

36、洞搶險。堤防背水及坡腳附近出現(xiàn)大面積窨潮，并滲出清水的現(xiàn)象，謂之滲水，也叫散浸。當(dāng)滲水進一步發(fā)展，坡面滲出渾水，貫穿堤身形成集中滲漏通道時，謂之漏洞。滲水是因高水位持續(xù)時間過長，堤身浸潤線抬高，滲流在背水坡逸出；堤身土質(zhì)透水性大；或施工壓實質(zhì)量差、堤身斷面單薄、背水坡過陡等引起。漏洞是因堤身有隱患（如獾、鼠、白蟻洞等）；新舊堤、施工界段處結(jié)合不良；堤身土粒流失，滲水集中等引起。滲水和漏洞，總的搶護原則是：前截（堵）后導(dǎo)（滲）降低浸潤線，減少滲流壓力，增強堤身的穩(wěn)定性。搶護滲水的措施有：臨河截滲，樁柳前戧截滲及背水坡導(dǎo)滲（開溝導(dǎo)滲或砂石、土工布反濾層法）。漏洞的搶護：堵塞洞口通常用拋散土或土袋堵

37、漏、軟楔或鐵鍋堵漏臨河月堤等。當(dāng)無法在臨河堵漏時采取背水坡導(dǎo)滲排水，防止漏洞擴大，變渾為清，引出清水。搶堵漏洞以在迎水坡直接堵塞進水口最為有效。但必須先查明進口位置、大水和漏洞數(shù)量。一般在白天撒稻草查看水面上有無漩渦，投石灰看出水口有無顏色；晚上用手腳探測出水口水溫（清水比渾水涼）或用嘴辨味，判明漏的清水還是渾水。漏洞以出現(xiàn)渾水為危險。搶護漏洞須注意：切忌在出水口堵塞洞口，否則漏洞愈堵愈大或在附近出現(xiàn)新的漏洞，而只能用反濾方法，使渾水變清；做反濾圍井或進口堵漏時，切忌在堤腳附近打樁，防止因震動而進一步惡化險情。上述兩項都是違反前截后導(dǎo)原則，導(dǎo)致漏洞擴散，造成堤防失事的嚴(yán)重教訓(xùn)。此外，臨河堵漏還

38、應(yīng)特別注意人身安全；漏洞封堵后要勤檢查，防止新的險情發(fā)生。（3）決口的堵復(fù)汛期堤壩出現(xiàn)或剛發(fā)生潰決時，應(yīng)因地制宜組織力量全力搶堵，堵口工作是防汛工作的重要組成部分。對較小的決口，應(yīng)在洪峰過后立即抓緊堵復(fù)。汛期堵復(fù)有困難的決口，可考慮留待汛后進行。若河道多處決口，則應(yīng)本著“先下游后上游，先小口后大口”的堵復(fù)原則，具體安排實施。但不論何種情況，為避免擴大災(zāi)情，減小損失，一旦發(fā)生堤壩潰決，都應(yīng)及明采取如下兩項臨時措施： （1）潰水歸槽 在決口的最下游地區(qū)扒口，使?jié)⑺皶r歸槽，避免下游地區(qū)潰水水位壅高，或造成其他地段堤防的潰決。（2）盤筑裹頭 當(dāng)口門溜勢稍緩，即應(yīng)抓緊推枕拋石盤筑裹頭，防止口門兩端擴大

39、，增加災(zāi)后堵口的工作量。2、水庫塘壩搶險（1）壩頂漫溢搶險壩頂漫溢常因原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，或暴雨集中，洪峰流量過大，庫容容納不下，水位超過了壩頂；溢洪道、泄洪洞尺寸偏小，或被堵塞；下游河道淤積、湖圍墾圍養(yǎng)過度、行洪障礙多，限制了河道泄洪能力，滿腔水宣泄不及，庫水猛漲等。 搶護措施是：事先掌握水文預(yù)報，加強水庫控制調(diào)度，合理預(yù)泄騰空庫容；上游分洪截流，減少進庫流量；下游清除行洪障礙，增加河道泄洪能力；加寬溢洪道的斷面或降低溢洪道底坎，清除溢洪道，泄洪洞進水口漂浮物，增大水庫。泄洪能力。根據(jù)上游水情預(yù)報，堤頂有漫溢危險時，應(yīng)及時搶筑子埝，增加擋水高度。根據(jù)現(xiàn)場能提供的防汛材料，子埝型式有土料（土袋）子

40、埝，木板或埽捆子埝或可利用防浪墻作子埝迎水面，在防浪墻背面填筑子埝。 （2）土壩滲漏搶險 土壩滲漏有壩基滲漏，壩體滲漏和繞壩滲漏。土壩滲漏搶險護原則：前截后導(dǎo)，以截為主，切忌在下游封堵。當(dāng)水庫蓄水后，無論山坡、壩體或壩基，總有一些滲水出現(xiàn)，有些滲水屬正常現(xiàn)象，無需處理。有些則屬發(fā)展性的，應(yīng)予及時搶護。還有某些滲水現(xiàn)象，雖暫無問題，但當(dāng)庫水位繼續(xù)升高后，滲水情況加劇。因此，對各種滲水現(xiàn)象必需正確判斷區(qū)別對待。正常滲漏與非正常滲漏的識別正常滲漏的滲水經(jīng)過批濾排水設(shè)施排出滲水量小、水質(zhì)清，不帶土粒；滲流逸出部位的滲透坡降小于臨界坡降，壩體、壩基不發(fā)生管涌或流土等滲透變形。 非正常滲漏的滲流量大、集中

41、，隨水位升高而擴大；水質(zhì)渾濁或明顯地含有大量土粒；排水體受堵，反濾料失效（包括滲出紅色膠體絮狀物質(zhì)的氫氧化鐵，俗稱鐵銹水）；因滲透坡降過大，滲流逸出年出現(xiàn)冒水翻砂現(xiàn)象等。非正常滲漏導(dǎo)致壩體、壩基發(fā)生管涌、流土或脫坡，嚴(yán)重威脅水庫的安全。管涌與流土的區(qū)別壩體或地基土體，在滲流壓力作用下發(fā)生變形破壞的現(xiàn)象，謂之滲透變形。滲透變形有管涌和流土兩種形式。管涌指土層中細(xì)顆粒在滲流作用下，從粗顆?？紫吨斜粠ё呋驔_出的現(xiàn)象。管涌對土壩的危害，一是被帶走的細(xì)顆粒，如果堵塞下游反濾排水體，將使?jié)B漏情況惡化。二是細(xì)顆粒被帶走，使壩體或地基產(chǎn)生較大沉陷，破壞土壩的穩(wěn)定。 流土指滲流作用下飽和的粘性土和均勻砂類土，在

42、滲流出逸坡大于土的允許坡降時，土體表層交南時被滲流頂托而浮動的現(xiàn)象。流土常發(fā)生在閘壩下游地基的滲流出逸處，而不發(fā)生于地基土壤內(nèi)部。流土發(fā)展速度很快，一經(jīng)出現(xiàn)必須及時搶護。管涌、流土的搶護原則是：降低滲流出逸坡降，減少滲流壓力，增強壩體或地基土的抗?jié)B能力。 （3）土壩裂縫搶護 土壩裂縫較為常見。按其走向可分加種：龜狀裂縫、橫向裂縫、縱向裂縫、內(nèi)容裂縫。當(dāng)壩面發(fā)現(xiàn)裂縫后，先查明裂縫的寬度，深度、長度和走向等；注意觀測裂縫的發(fā)展變化，分析裂縫的原因和性質(zhì)；制訂處理方案，尤其是貫穿壩體的橫向裂縫、內(nèi)部水平裂縫和脫坡裂縫的處理。同時要控制好庫水位和對裂縫的臨時保護措施。常用搶護方法一是開挖回填法，二是充

43、填灌漿法。（4）壩下涵洞（管）搶護壩下涵洞（管）常用兩種出險類型。一是涵洞（管）斷裂，二是涵洞（管）漏水。前者常常由于地基不均勻沉降引起斷裂，或洞身承受不均勻或集中荷載引起的斷裂及施工質(zhì)量并非引起的斷裂。常用地基加固、加強洞身結(jié)構(gòu)強度、瀝青麻絲嵌縫處理預(yù)制混凝土管接頭斷裂等方法加以搶護。涵洞（管）漏水多數(shù)系裂縫造成，但施工質(zhì)量差，防滲處理不當(dāng)，或使用材料性能不好，也會引起漏水。目前常用的搶護方法有：開挖處理，局部堵漏、灌漿處理、內(nèi)襯混凝土或鋼筋絲網(wǎng)噴水泥砂漿。3、涵閘搶險涵閘往往是防汛搶險中的薄弱環(huán)節(jié)。由于設(shè)計不周、施工質(zhì)量差、工程老化、水情的變化、維修養(yǎng)護不及時等原因，均可能產(chǎn)生滲漏、沖刷、

44、裂縫等險情。如不采取有效措施，都可能導(dǎo)致建筑物的毀壞。 （1）當(dāng)出現(xiàn)涵洞閘與土堤連接處滲漏，常用臨河堵塞、布蓬堵漏、灌漿、背水導(dǎo)滲等方法搶護；當(dāng)建在砂土地基上的涵閘發(fā)生閘基滲漏時，汛期常在下游采用反濾導(dǎo)滲，降低滲壓等方法搶護；當(dāng)涵閘洞身滲漏，仍可本著“上截下導(dǎo)”的原則進行搶護采用臨河圍堰、反濾圍井等方法處理。（2）閘門事故搶險。出現(xiàn)類型一是啟閉機螺桿折斷，二是閘門不能關(guān)閉。在涵洞沒有泄漏的情況下發(fā)生螺桿折斷時，可由潛水員下水探清閘門卡阻原因及螺桿斷口位置，并用鋼絲繩系住原閘門吊耳，利用卷揚機繞轉(zhuǎn)鋼絲繩開啟閘門，待露出折斷部位后進行拆除更換。當(dāng)事故發(fā)生時，若閘門已有較大漏水。可先拋置土袋，后用沉

45、放鋼筋網(wǎng)方法封堵進水孔口，然后派潛水員按上述方法處理并列換折斷螺桿。處理完畢，撤走鋼筋網(wǎng)及土袋后，進行閘門啟閉試驗。當(dāng)涵閘閘門發(fā)生事故，不能關(guān)閉或涌完全關(guān)閉，或閘門損壞大量漏水，必須搶修時，應(yīng)采用以下應(yīng)急措施：（1）鋼、木疊梁 如設(shè)有事故檢修閘門門槽而無檢修閘門時，可將臨時調(diào)用的鋼、木疊梁逐條放入門槽，如不能堵漏而又情況嚴(yán)重時，可再將土（砂）袋沉放在閘門前后，堵塞孔口。（2）鋼筋網(wǎng)堵口 鋼筋網(wǎng)用直徑10-14mm鋼筋編織，間距不大于20cm。另選幾根較粗的鋼筋作為骨架。借以增加剛度。鋼筋網(wǎng)一般為長方形或正方形，其長度和寬度均應(yīng)大于進水口的兩倍以上。沉堵前，先架浮橋作通道。在進水口前扎滔排并加以

46、固定，然后在排上將鋼筋網(wǎng)沉下。等蓋住進口后，隨即將預(yù)先準(zhǔn)備的麻袋、草袋拋下，堵塞網(wǎng)格。若漏水量顯著減少，即為沉堵成功。根據(jù)情況，如需止水閉氣，可在土袋堆體上加拋散土。（3）鋼筋混凝土管封堵 當(dāng)閘門不能完全關(guān)閉時，采用直徑大于閘門開度20-30cm，長度略小于孔凈寬的鋼筋混凝土管。管的外圍包扎一層棉絮或棉毯，用鉛絲捆緊，混凝土管內(nèi)穿一根鋼管，鋼管兩頭各系一條繩索，沿閘門上游側(cè)將鋼筋混凝土管緩緩放下，在水平水壓力作用于下將孔封堵，然后用土袋和散土閉氣斷流。   一  般 規(guī)  定    1

47、、深層攪拌法適于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120KPa的粘性土等地基。當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時，宜通過試驗確定其適用性，冬季施工時應(yīng)注意負(fù)溫對處理效果的影響。     2、工程地質(zhì)勘察應(yīng)查明填土層的厚度和組成，軟土層的分布范圍、含水量和有機質(zhì)含量，地下水的侵蝕性質(zhì)等。    3. 深層攪拌設(shè)計前必須進行室內(nèi)加固試驗，針對現(xiàn)場地基土的性質(zhì)，選擇合適的固化劑及外摻劑，為設(shè)計提供各種配比的強度參數(shù)。加固土強度標(biāo)準(zhǔn)值宜取90d齡期試塊的無側(cè)限抗壓強度。

48、60;   設(shè)  計    1.深層攪拌法處理軟土的固化劑可選用水泥，也可選用其它有效的固化材料。固化劑的摻入量宜為被加固土重的7%15%。外摻劑可根據(jù)工程需要選用具有早強、緩凝、減水、節(jié)約水泥等性能的材料，但應(yīng)避免污染環(huán)境。    2.攪拌樁復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基荷載試驗確定，也可按下式計算：fsp,k=m·Rkd/Ap + ·(1-m)fs,k     &#

49、160; (1)式中fsp,k  復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值；m 面積置換率；Ap 樁的截面積；fs,k  樁間天然地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值；  樁間土承載力折減系數(shù)，當(dāng)樁端土為軟土?xí)r，可取0.51.0，當(dāng)樁端土為硬土?xí)r，可取0.10.4，當(dāng)不考慮樁間土的作用時，可取0；Rkd  單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)通過現(xiàn)場單樁荷載試驗確定。單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值也可按下列二式計算，取其中較小值：Rkd =fcu,kAp   Rkd=qsUpl + 

50、Apqp 式中fcu,k  與攪拌樁身加固土配比相同的室內(nèi)加固土試塊（邊長為70.7mm的立方體，也可采用邊長為50mm的立方體）的無側(cè)限抗壓強度平均值； 強度折減系數(shù)，可取0.350.50；qs 樁周土的平均摩擦力，對淤泥可取58KPa，對淤泥質(zhì)土可取812KPa，對粘性土可取1215KPa；Up 樁周長；l 樁長；qp 樁端天然地基土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值，可按國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ7-89第三章第二節(jié)的有關(guān)規(guī)定確定；  樁端天然地基土的承載力折減系數(shù)，可取0.40.6。在設(shè)計時，可根據(jù)

51、要求達到的地基承載力，按(1)式求得面積置換率m。    3.深層攪拌樁平面布置可根據(jù)上部建筑對變形的要求，采用柱狀、壁狀、格柵狀、塊狀等處理形式?？芍辉诨A(chǔ)范圍內(nèi)布樁。柱狀處理可采用正方形或等邊三角形布樁形式，其樁數(shù)可按下式計算：n=m·A/Ap (9.2.3)式中n  樁數(shù);A  基礎(chǔ)底面積。    4.當(dāng)攪拌樁處理范圍以下存在軟弱下臥層時，可按國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ7-89的有關(guān)規(guī)定進行下臥層強度驗算。   

52、 5.攪拌樁復(fù)合地基的變形包括復(fù)合土層的壓縮變形和樁端以下未處理土層的壓縮變形。其中復(fù)合土層的壓縮變形值可根據(jù)上部荷載、樁長、樁身強度等按經(jīng)驗取1030mm。樁端以下未處理土層的壓縮變形值可按國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ7-89的有關(guān)規(guī)定確定。    6.深層攪拌壁狀處理用于地下?lián)跬两Y(jié)構(gòu)時，可按重力式擋土墻設(shè)計。為了加強其整體性，相鄰樁搭接寬度宜大于100mm。    施  工    1.深層攪拌法施工的場地應(yīng)事先平整，清除樁位處地上、地下

53、一切障礙物（包括大塊石、樹根和生活垃圾等）。場地低洼時應(yīng)回填粘性土料，不得回填雜填土。    基礎(chǔ)底面以上宜預(yù)留500mm厚的土層，攪拌樁施工到地面，開挖基坑時，應(yīng)將上部質(zhì)量較差樁段挖去。    2.深層攪拌施工可按下列步驟進行：    1)深層攪拌機械就位；    2)預(yù)攪下沉；    3)噴漿攪拌提升；    4)重復(fù)攪拌下沉；  &

54、#160; 5)重復(fù)攪拌提升直至孔口；    6)關(guān)閉攪拌機械。    3.施工前應(yīng)標(biāo)定深層攪拌機械的灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和起吊設(shè)備提升速度等施工參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計要求通過成樁試驗，確定攪拌樁的配比和施工工藝。    4.施工使用的固化劑和外摻劑必須通過加固土室內(nèi)試驗方能使用。固化劑漿液應(yīng)嚴(yán)格按預(yù)定的配比拌制。配備好的漿液不得離析，泵送必須連續(xù)，拌制漿液的罐數(shù)、固化劑與外摻劑的用量以及泵送漿液的時間等應(yīng)有專人記錄。  &

55、#160; 5.應(yīng)保證起吊設(shè)備的平整度和導(dǎo)向架的垂直度，攪拌樁的垂直度偏差不得超過1.5%，樁位偏差不得大于50mm。    6.攪拌機預(yù)攪下沉?xí)r不宜沖水，當(dāng)遇到較硬土層下沉太慢時，方可適量沖水，但應(yīng)考慮沖水成樁對樁身強度的影響。    7.攪拌機噴漿提升的速度和次數(shù)必須符合施工工藝的要求，應(yīng)有專人記錄攪拌機每米下沉或提升的時間，深度記錄誤差不得大于50mm，時間記錄誤差不得大于5s，施工中發(fā)現(xiàn)的問題及處理情況均應(yīng)注明。    質(zhì) 量 檢

56、0;驗    1.施工過程中應(yīng)隨時檢查施工記錄，并對每根樁進行質(zhì)量評定。對于不合格的樁應(yīng)根據(jù)其位置和數(shù)量等具體情況，分別采取補樁或加強鄰樁等措施。    2.攪拌樁應(yīng)在成樁7d內(nèi)用輕便觸探器鉆取樁身加固土樣，觀察攪拌均勻程度，同時根據(jù)輕便觸探擊數(shù)用對比法判斷樁身強度。檢驗樁的數(shù)量應(yīng)不少于已完成樁數(shù)的2%。    3.在下列情況下尚應(yīng)進行取樣、單樁荷載試驗或開挖檢驗：    1)經(jīng)輕便觸探對樁深強度有懷疑的樁應(yīng)鉆取樁身芯樣，制成試塊并測定

57、樁身強度；    2)場地復(fù)雜或施工有問題的樁應(yīng)進行單樁荷載試驗，檢驗其承載力；    3)對相鄰樁搭接要求嚴(yán)格的工程，應(yīng)在樁養(yǎng)護到一定齡期時選取數(shù)根樁進行開挖，檢查樁頂部分外觀質(zhì)量。    4.基槽開挖后，應(yīng)檢驗樁位、樁數(shù)與樁頂質(zhì)量，如不符合規(guī)定要求，應(yīng)采取有效補救措施。-深層攪拌法適用于飽和軟黏土、淤泥質(zhì)亞黏土、新吹填土、沼澤地帶炭土、沉積粉土等土層的建筑物基礎(chǔ)加固，深層攪拌摻水泥格柵式擋墻作為深基坑支護，隔水帷幕，以及道路，港口基礎(chǔ)的軟土地基加固，土的承載力可由90Kp

58、a提高到248Kpa。    （一）施工準(zhǔn)備    1.材料    （1） 深層攪拌法加固軟黏土，宜選用525#以上普硅水泥作為固化劑，水泥摻量根據(jù)加固強度，一般為加固土重的7%-15%，每一立方米摻加水泥量約為110-160Kg用公式表示為：摻入比（%）=水泥重/被加固的軟土重×100%。    （2） 改善水泥土性質(zhì)和樁（墻）體強度，可選用木質(zhì)素磺酸鈣、石膏、氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉等外加劑，還可摻入不同

59、比例的粉煤灰。    （3） 深層攪拌以水泥作為固化劑，其配合比為水泥：砂=1：1-1：2，為增加水泥砂漿和易性能，利于泵送，宜加入減水劑（木質(zhì)素磺酸鈣），摻入量為水泥用量的0.2%-0.25%，并加入硫酸鈉，摻入量為水泥用量的1%，以及加入石膏，摻入量為水泥用量的2%，水灰比為0.41-0.50，水泥漿稠度為1-14CM，能起到速凝早強作用。    2.作業(yè)條件    （1） 依據(jù)地質(zhì)勘察資料進行室內(nèi)配合比試驗，結(jié)合設(shè)計要求，選擇最佳水泥加固摻入比，確定

60、攪拌工藝。    （2） 依據(jù)設(shè)計圖紙，編制施工方案，做好現(xiàn)場平面布置，安排施工進度，布置水泥漿制備的灰漿池，有條件時將水泥漿制備系統(tǒng)安裝在流動掛車上，便于流動供應(yīng)，采用泵送澆筑時，泵送距離小于50米為宜。    （3） 清理現(xiàn)場地下、地面及空中障礙物，以利施工安全。    （4） 測量放線，定出每一個樁位。    （5） 機械設(shè)備配置：深層攪拌機、起重機及導(dǎo)向、量測、固化劑制備等系統(tǒng)。 

61、;   （6） 勞動組織：每臺深層攪拌機械組由12人組成。    （7） 如施工現(xiàn)場表土堅硬，需要注水?dāng)嚢钑r，現(xiàn)場四周設(shè)排水溝及集水井。    （二）操作工藝    1.深層攪拌法水泥土固化原理及操作工藝    （1） 利用水泥系作為固化劑通過特殊的深層攪拌機在地基深處就地將軟黏土與水泥漿強制拌和后，首先發(fā)生水泥分解，水化反應(yīng)生成水化物，然后水化物膠結(jié)與顆粒發(fā)生粒子交換，因粒化

62、作用，以及硬凝反應(yīng)，形成具有一定強度和穩(wěn)定性水泥加固土，從而提高地基承載力及改變地基土物理力學(xué)性能，達到加固軟土地基效果。    （2） 深層攪拌兩臺電動機分別通過減速器，攪拌軸使攪拌頭切削軟土，并經(jīng)中心管向地基土中壓入固化劑，強制拌和成水泥土。    2.深層攪拌法施工工藝特點：根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的要求，可布置成柱狀、壁狀和塊狀三種加固形式。柱（樁）狀加固形式：每間隔一定的距離打設(shè)一根 攪拌樁。壁狀加固形式：將相鄰攪拌樁部分重疊搭接而成。塊狀加固形式：縱橫兩個方向的相鄰樁搭接而成。 

63、60;  3.深層攪拌樁施工工藝    （1） 定位對中    （2） 預(yù)攪下沉    （3） 制備固化劑漿液    （4） 噴漿攪拌提升    （5） 重復(fù)攪拌    （6） 移位    4.壁狀加固施工工藝流程：按柱狀加固工藝，將相鄰兩

64、樁縱向相垂搭接成行施工，相鄰兩樁搭距按設(shè)計需要確定。形狀如“8”字型。    5.塊狀加固施工工藝流程：按深層攪拌施工工藝將相鄰的樁縱橫搭接施工，即組成塊狀加固體，兩行樁之間搭接距可按設(shè)計需要確定。    （三）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)    1.保證項目    深層攪拌樁使用的水泥品種、標(biāo)號、水泥漿的水灰比，水泥加固土的摻入比和外加劑的品種摻量，必須符合設(shè)計要求。    檢驗方法：檢查出廠證明、合格證試驗報告及

65、施工記錄。    2.基本項目    （1） 深層攪拌樁的深度、斷面尺寸、搭接情況整體穩(wěn)定和墻體、樁身強度必須符合設(shè)計要求。檢驗方法：    1）一般成樁后兩周內(nèi)用鉆機取樣檢驗，開挖檢查斷面尺寸，觀察樁身搭接情況及攪拌均勻程度，樁身不能有滲水現(xiàn)象。    2）攪拌樁質(zhì)量檢驗，使用輕便觸探，根據(jù)觸探擊數(shù)判斷各段水泥漿強度。    （2） 現(xiàn)場載荷試驗：用此法進行工程加固效果檢驗，因為攪拌樁的質(zhì)量與成樁工藝、施工技術(shù)密切相關(guān)，用現(xiàn)場載荷試驗所得到的承載力完