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摘 要：本文对街子路水库大坝坝体采用套井回填施工进行介绍。
关键词：街子路水库;大坝;套井回填;施工
中图分类号：TV697.32 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2019）03-0117-02
街子路水库位于昆明市晋宁县晋城镇盐井村委盐井村，距县城昆阳约33km，距晋城镇13km，总库容为10.7万m3，属小（二）型水库。
大坝为均质土坝，坝顶宽2.5m，坝高14.5m，坝顶长66.5m;水库正常蓄水位1997.20m，大坝渗漏严重，根据地质勘测资料显示，坝土渗透系数为K=2.33×10-3cm/s，残坡积层k=1.67×10-3cm/s。下游坝坡由于渗漏严重，坝坡极不规则，坝坡浸湿面积约为220m2，水库渗漏量为1.8L/s（库水位1996.47m）。水库已经不能正常蓄水运行，存在较大的安全隐患，因此在2009年9月～2009年10月进行除险加固处理（即防渗处理），大坝坝体进行套井回填。水库输水涵管两侧及左右坝肩进行灌浆。
1 套井回填的原理、施工程序及施工工艺
1.1 原 理
套井回填也称柱列式防渗墙，其原理是：将原需处理置换的坝土，通过冲抓锥造井的方式将其取出，然后将符合设计要求的第四系粘土回填至井内并逐层夯实，形成柱列式的粘土防渗墙体。重复这种方式，并使每个柱列式防渗墙互相部分重叠，形成一种环状，象柱子般紧密排列的防渗墙（体），从而达到防渗漏的效果。
1.2 施工程序
布孔→安机→造孔→清理→回填夯实→质量检查（见图1）。
先施工两个Ⅰ序井（奇数井1#、3#井），在两个Ⅰ序井打井回填夯实结束后，再施工两个Ⅰ序井中间的Ⅱ序井（偶数井2#井），如此循环施工。Ⅱ序井施工时，会将两个Ⅰ序井的回填土挖掉一部份，在回填后使Ⅰ、Ⅱ序井互相套接而形成一排柱列式的密实粘土防渗墙。
1.3 施工工艺
（1）设备
设备采用8JZ95型冲抓锥，造井直径1100mm，回填时使用的夯锤重600～800kg。该设备适用于土层及松散岩层。
（2）造井
孔位偏差不大于3cm，造井直径为1100mm，先造Ⅰ序井，相邻两个Ⅰ序井中心间距为1600mm，待两个Ⅰ序井达到设计规定的处理深度、由现场技术人员签证验收、回填夯实第四系粘土完毕后，再施工Ⅱ序井，Ⅰ序井与Ⅱ序井中心间距为800mm，从而造成重叠，重叠部分为1100mm-800mm=300mm。
（3）回填夯实
①在造孔完成后应检查井底浮土、碎石等杂物，清理干净并保持井内无水，签证验收后，采用经土工试验选定的具有最优含水量的红粘土进行回填，每次填土约0.28m3。回填时由人工从三个方向投土，进一层土（一般每层回填土厚度控在0.3～0.50m）夯实后，方可再进行下层土的回填，回填土料的质量是保证套孔回填成功的关键，所以回填粘土要去掉土料中的杂物才能使用，土料的填筑厚度与含水量均按设计要求控制，含水量过大应进行翻晒，含水量过小则洒水润湿。
②夯击在落锤时，要保持几秒钟的稳定时间，以避免夯锤碰撞孔壁，降低夯击功能。当距坝顶2m以内时，为减少单位冲量，夯锤提升高度小于2m，以防坝顶开裂或沿孔周围壅起。
根据土工试验的最小击实功能选用600～800的夯锤，以1.5～2.5m的落距进行夯实，夯击次数为18次，并详细记录夯实次数以确保夯实功能达到并超过试验值。根据击实功能的计算公式计算如下：
击实功能W=夯锤重量G×落距高度h×击实次数N÷实土体积V
式中：G——600～800kg;
h——最大落距高度为2.5m;
N——均为18次;
V——0.28m3。
根据计算公式并取最小值，可算出最小击实功能W=96.4T-m/m3，当G、h、N加大时，夯实功能将随之增大;同时回填土在强力夯压时，夯实功能向孔壁四周传递挤压坝土，既增强了新老土的结合，又将老坝土进行了间接夯压，使之形成了一道大于钻孔直径的防渗墙。
③柱列式防渗墙的厚度
DC=2h=2×BDSina=75.5cm，由于套接处经过二次夯压，所以孔中心点（A）的平均渗透系数约大于套接处的渗透系数5倍。由此根据公式K中：K套=L化：2套可算出套接处的渗透计算化引厚度工L化=3.775m，故渗透计算化引厚度L化远大于孔径1.1m的厚度。这就可以充分说明两孔套接处的几何厚度虽然小于孔中心处，但防渗强度并不小，使之形成最小厚度为75.5cm的均质柱列粘土防渗墙。
式中：K中、K套——分别为孔中心及套接处的渗透系数;
2套——套接處的几何厚度75.5cm。
2 完成的工程量及材料耗用量
此次处理，原设计套井线长49.6m，共63个套井孔，因为左右坝肩、涵洞两侧的套井孔无法施工，实际完成套井孔43个，实际套井线长33.6m。左右坝肩、涵洞两侧的套井孔改为帷幕灌浆。
3 质量检查
3.1 主要设计指标
（1）回填土料干密度≥1.50g/cm3;
（2）回填土料含水率27.7%±2%;
（3）压实度≥98%;
（4）铺土厚度30cm±0～5cm; （5）孔深小于60m时，端孔孔斜≤0.3%;
（6）渗透系数K≤4.0×10-7cm/s。
3.2 施工单位自检统计
（1）干密度：
干密度ρ共检测43组，ρmax=1.55g/cm3，ρmin=1.50g/cm3，ρ平均=1.52g/cm3，合格43组，合格率100%。
（2）含水率：
含水率ω共检测43组，ωmax=31.20%，ωmin=26.4%，ω平均=28.0%，合格37组，合格率86.0%。
（3）压实度检测：
压实度P检测43组，Pmax=103.3%，Pmin=100%，P平均=101.3%，压实度均大于设计值98%，满足设计要求，故判定土料填筑合格。
（4）渗透系数：
渗透系数k值共检测10组，Kmax=2.4×10-7cm/s，Kmin=6.07×10-8cm/s，K平均=1.08×10-8cm/s，合格10段，合格率100%。
（5）铺土厚度检测：
铺土厚度D共检测43组，Dmax=35cm，Dmin=26cm，D平均=31.1cm，合格40组，合格率93.0%。
（6）孔斜：
端孔孔斜共检测43组，各孔孔深均小于60m，最大值=0.37%，最小值=0.05%，平均值=0.14%，合格41组，合格率95.3%。
从表2可以看出，套井孔内的回填粘土的平均干容重为1.52g/cm3，大于设计的最大干密度1.50g/cm3，平均渗透系数为1.08×10-7cm/s，也大于设计的4.0×10-7cm/s，达到了弱透水的防渗标准。说明套井回填效果是好的。
4 经 验
（1）套井回填下雨天不宜施工。
（2）施工天造井前应提前15～20d放低水库水位至设计要求的水位以下，以利土坝内含水析出，造井时井壁才能稳定。造井时要求井壁垂直，同一排井的圆心必须在同一轴线上。造成井过程中如发生塌方，应下土回填夯实，固结井壁，防止塌方发展，再继续造井。
（3）套井回填防渗墙处理深度一般在水库殆死水位，如果施工时水库水位高于套井深度，可采取如下措施：如果井底渗水很小，将积水清除后，迅速下回填土即可保证质量;如果井底渗水较大或积水过多，可先下土吸水并夯实，再抓除干净，至井底基本无水时可正式回填;如果井底渗水很大且孔内困難，可离井上游2m处打副井排除积水。
（4）套井回填适用于土坝坝体防渗处理，不太适用于坝基基岩、砂砾石层的防渗处理，因为坝基基岩造孔困难，而砂砾石层造孔时极易塌孔。
5 结 语
通过街子路水库套井回填粘土防渗墙的实施，体现出套井回填粘土防渗墙技术具有防渗效果好、施工设备简单、施工方便、工程量小、工程造价低等特点，比较适用于均质土坝坝身的防渗处理，可以较好地解决小型水库坝体渗漏问题，值得推广应用。
参考文献
[1]袁 绚.套井回填粘土防渗墙在东冲水库拦河坝坝体渗漏处理中的应用.云南水利发电，2002，18（z1）.
[2]于霄峰，等.冲抓锥套井回填粘土防渗在土坝加固中的应用.黑龙江水利科技，2005，4（33）.
收稿日期：2018-12-4
作者简介：谭云波（1972-），男，汉族，云南昆明人，大专，工程师，主要从事水利工程施工工作。
关键词：街子路水库;大坝;套井回填;施工
中图分类号：TV697.32 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2019）03-0117-02
街子路水库位于昆明市晋宁县晋城镇盐井村委盐井村，距县城昆阳约33km，距晋城镇13km，总库容为10.7万m3，属小（二）型水库。
大坝为均质土坝，坝顶宽2.5m，坝高14.5m，坝顶长66.5m;水库正常蓄水位1997.20m，大坝渗漏严重，根据地质勘测资料显示，坝土渗透系数为K=2.33×10-3cm/s，残坡积层k=1.67×10-3cm/s。下游坝坡由于渗漏严重，坝坡极不规则，坝坡浸湿面积约为220m2，水库渗漏量为1.8L/s（库水位1996.47m）。水库已经不能正常蓄水运行，存在较大的安全隐患，因此在2009年9月～2009年10月进行除险加固处理（即防渗处理），大坝坝体进行套井回填。水库输水涵管两侧及左右坝肩进行灌浆。
1 套井回填的原理、施工程序及施工工艺
1.1 原 理
套井回填也称柱列式防渗墙，其原理是：将原需处理置换的坝土，通过冲抓锥造井的方式将其取出，然后将符合设计要求的第四系粘土回填至井内并逐层夯实，形成柱列式的粘土防渗墙体。重复这种方式，并使每个柱列式防渗墙互相部分重叠，形成一种环状，象柱子般紧密排列的防渗墙（体），从而达到防渗漏的效果。
1.2 施工程序
布孔→安机→造孔→清理→回填夯实→质量检查（见图1）。
先施工两个Ⅰ序井（奇数井1#、3#井），在两个Ⅰ序井打井回填夯实结束后，再施工两个Ⅰ序井中间的Ⅱ序井（偶数井2#井），如此循环施工。Ⅱ序井施工时，会将两个Ⅰ序井的回填土挖掉一部份，在回填后使Ⅰ、Ⅱ序井互相套接而形成一排柱列式的密实粘土防渗墙。
1.3 施工工艺
（1）设备
设备采用8JZ95型冲抓锥，造井直径1100mm，回填时使用的夯锤重600～800kg。该设备适用于土层及松散岩层。
（2）造井
孔位偏差不大于3cm，造井直径为1100mm，先造Ⅰ序井，相邻两个Ⅰ序井中心间距为1600mm，待两个Ⅰ序井达到设计规定的处理深度、由现场技术人员签证验收、回填夯实第四系粘土完毕后，再施工Ⅱ序井，Ⅰ序井与Ⅱ序井中心间距为800mm，从而造成重叠，重叠部分为1100mm-800mm=300mm。
（3）回填夯实
①在造孔完成后应检查井底浮土、碎石等杂物，清理干净并保持井内无水，签证验收后，采用经土工试验选定的具有最优含水量的红粘土进行回填，每次填土约0.28m3。回填时由人工从三个方向投土，进一层土（一般每层回填土厚度控在0.3～0.50m）夯实后，方可再进行下层土的回填，回填土料的质量是保证套孔回填成功的关键，所以回填粘土要去掉土料中的杂物才能使用，土料的填筑厚度与含水量均按设计要求控制，含水量过大应进行翻晒，含水量过小则洒水润湿。
②夯击在落锤时，要保持几秒钟的稳定时间，以避免夯锤碰撞孔壁，降低夯击功能。当距坝顶2m以内时，为减少单位冲量，夯锤提升高度小于2m，以防坝顶开裂或沿孔周围壅起。
根据土工试验的最小击实功能选用600～800的夯锤，以1.5～2.5m的落距进行夯实，夯击次数为18次，并详细记录夯实次数以确保夯实功能达到并超过试验值。根据击实功能的计算公式计算如下：
击实功能W=夯锤重量G×落距高度h×击实次数N÷实土体积V
式中：G——600～800kg;
h——最大落距高度为2.5m;
N——均为18次;
V——0.28m3。
根据计算公式并取最小值，可算出最小击实功能W=96.4T-m/m3，当G、h、N加大时，夯实功能将随之增大;同时回填土在强力夯压时，夯实功能向孔壁四周传递挤压坝土，既增强了新老土的结合，又将老坝土进行了间接夯压，使之形成了一道大于钻孔直径的防渗墙。
③柱列式防渗墙的厚度
DC=2h=2×BDSina=75.5cm，由于套接处经过二次夯压，所以孔中心点（A）的平均渗透系数约大于套接处的渗透系数5倍。由此根据公式K中：K套=L化：2套可算出套接处的渗透计算化引厚度工L化=3.775m，故渗透计算化引厚度L化远大于孔径1.1m的厚度。这就可以充分说明两孔套接处的几何厚度虽然小于孔中心处，但防渗强度并不小，使之形成最小厚度为75.5cm的均质柱列粘土防渗墙。
式中：K中、K套——分别为孔中心及套接处的渗透系数;
2套——套接處的几何厚度75.5cm。
2 完成的工程量及材料耗用量
此次处理，原设计套井线长49.6m，共63个套井孔，因为左右坝肩、涵洞两侧的套井孔无法施工，实际完成套井孔43个，实际套井线长33.6m。左右坝肩、涵洞两侧的套井孔改为帷幕灌浆。
3 质量检查
3.1 主要设计指标
（1）回填土料干密度≥1.50g/cm3;
（2）回填土料含水率27.7%±2%;
（3）压实度≥98%;
（4）铺土厚度30cm±0～5cm; （5）孔深小于60m时，端孔孔斜≤0.3%;
（6）渗透系数K≤4.0×10-7cm/s。
3.2 施工单位自检统计
（1）干密度：
干密度ρ共检测43组，ρmax=1.55g/cm3，ρmin=1.50g/cm3，ρ平均=1.52g/cm3，合格43组，合格率100%。
（2）含水率：
含水率ω共检测43组，ωmax=31.20%，ωmin=26.4%，ω平均=28.0%，合格37组，合格率86.0%。
（3）压实度检测：
压实度P检测43组，Pmax=103.3%，Pmin=100%，P平均=101.3%，压实度均大于设计值98%，满足设计要求，故判定土料填筑合格。
（4）渗透系数：
渗透系数k值共检测10组，Kmax=2.4×10-7cm/s，Kmin=6.07×10-8cm/s，K平均=1.08×10-8cm/s，合格10段，合格率100%。
（5）铺土厚度检测：
铺土厚度D共检测43组，Dmax=35cm，Dmin=26cm，D平均=31.1cm，合格40组，合格率93.0%。
（6）孔斜：
端孔孔斜共检测43组，各孔孔深均小于60m，最大值=0.37%，最小值=0.05%，平均值=0.14%，合格41组，合格率95.3%。
从表2可以看出，套井孔内的回填粘土的平均干容重为1.52g/cm3，大于设计的最大干密度1.50g/cm3，平均渗透系数为1.08×10-7cm/s，也大于设计的4.0×10-7cm/s，达到了弱透水的防渗标准。说明套井回填效果是好的。
4 经 验
（1）套井回填下雨天不宜施工。
（2）施工天造井前应提前15～20d放低水库水位至设计要求的水位以下，以利土坝内含水析出，造井时井壁才能稳定。造井时要求井壁垂直，同一排井的圆心必须在同一轴线上。造成井过程中如发生塌方，应下土回填夯实，固结井壁，防止塌方发展，再继续造井。
（3）套井回填防渗墙处理深度一般在水库殆死水位，如果施工时水库水位高于套井深度，可采取如下措施：如果井底渗水很小，将积水清除后，迅速下回填土即可保证质量;如果井底渗水较大或积水过多，可先下土吸水并夯实，再抓除干净，至井底基本无水时可正式回填;如果井底渗水很大且孔内困難，可离井上游2m处打副井排除积水。
（4）套井回填适用于土坝坝体防渗处理，不太适用于坝基基岩、砂砾石层的防渗处理，因为坝基基岩造孔困难，而砂砾石层造孔时极易塌孔。
5 结 语
通过街子路水库套井回填粘土防渗墙的实施，体现出套井回填粘土防渗墙技术具有防渗效果好、施工设备简单、施工方便、工程量小、工程造价低等特点，比较适用于均质土坝坝身的防渗处理，可以较好地解决小型水库坝体渗漏问题，值得推广应用。
参考文献
[1]袁 绚.套井回填粘土防渗墙在东冲水库拦河坝坝体渗漏处理中的应用.云南水利发电，2002，18（z1）.
[2]于霄峰，等.冲抓锥套井回填粘土防渗在土坝加固中的应用.黑龙江水利科技，2005，4（33）.
收稿日期：2018-12-4
作者简介：谭云波（1972-），男，汉族，云南昆明人，大专，工程师，主要从事水利工程施工工作。