岸堤水库大坝砂壳振冲加固处理一、前言砂壳坝上游坝坡的抗震加固，过去一直延用翻压法进行处理。翻压法工期长、投资大，且需放空库水至加固深度，给土坝的抗震加固带来极大的不便，造成相当大的损失。振冲技术是上世纪70年代引入我国的一项地基处理新技术，上世纪80年代初为了研究振冲技术加固砂壳的可能性，在XX省岸堤水库附近修建了一座试验坝（坝高7.0m），进行振冲技术加固砂壳的研究，取得了初步成果。但能否将振冲技术应用于大坝上游坡、加固效果如何、采用什么样的施工方法和施工工艺等都是悬而未决的问题。为此，结合本次岸堤水库大坝砂壳上游坡的抗震加固，展开了振冲加固上游坝坡的研究，取得了很好的效果。二、工程概况岸堤水库位于XX省XX县区境内，大坝座落在沂河支流东汶河与梓河的汇流处，控制流域面积1690km2，总库容7.49×108m3，兴利库容4.51×108m3，是一座以防洪、灌溉为主，结合发电、供水、养殖和旅游开发等综合利用的大（Ⅱ）型水利枢纽工程。大坝于1959年11月动工兴建，1960年4月建成蓄水，现坝顶高程为181.80m（1956年黄海高程系，下同），最大坝高29.80m，大坝全长1665m，南坝段0000到0730为粘土宽心墙砂壳坝（其中0000到0350为细砂坝段，0350到0730为粗砂坝段）；0730到1665为粘土均质坝。根据现场勘察和室内试验，得到坝料的物理力学性质如表1和表2所示，由表2可见该坝的砂壳很松散，相对密度仅为0.26~0.32，地震时极易发生振动滑坡，严重影响工程的安全运行，必须对大坝砂壳进行抗震加固。表1坝料颗粒组成项目粒径（mm）砂类颗粒组成（％）第1页共8页特征粒径与级配指标土的分类＞2020～55～22～0.50.5～0.250.25～0.1＜0.1d60d50d10cucc中砂//0.69.065.022.33.10.290.260.161.701.40sp粗砂/7.322.047.8第2页共8页14.95.82.21.591.020.285.700.90sp含砾粗砂11.227.319.028.68.33.02.64.752.950.3513.80.90gp表2坝料物理力学性质土类容重（g/cm3）含水量（％）流限（％）塑限（％）塑性指数渗透系数（cm/s）相对密度抗剪强度第3页共8页干湿饱和c（mpa）（ψ0）粉质粘土（心墙）1.591.972.0123.73721161.3×10-5/0.0220.9细砂（砂壳）1.431.531.897.31///2.17×10-30.32027.5粗砂（砂壳）第4页共8页1.441.541.906.80///1.5×10-20.26029.0细砂（坝基）1.481.591.92////2.6×10-30.44029.5粗砂（坝基）1.54/1.96////第5页共8页7.0×10-20.47034.6三、振冲加固设计为增强坝体的抗震稳定性，经计算分析确定。大坝168.0m高程以下进行抛石压重，高程168.0m以上进行振冲加固。1、加固标准：相对密度dr≥0.752、加固范围。0000~0730坝段，高程168.0m~178.0m，加固深度8.0m。3、振冲桩距：振冲桩呈梅花型布置，经施工性试验确定顺坝轴线方向桩距2.0m，垂直坝轴线方向排岸堤水库大坝砂壳振冲加固处理第2页距1.73m，振冲动力为75kw振冲器。高程168.0m以下三排桩采用30kw、55kw振冲器施工，其桩距1.5m，排距1.3m。4、填料。细砂坝段0000~0350充填粗砂；粗砂坝段0350~0730充填砾质粗砂。四、振冲加固原理用振冲法加固砂壳，使砂土先期振动液化，重新填料固结，提高砂壳的密度。即在振冲器不断振动和射水的过程中，使孔内附近砂土和填料液化，便于振冲器下沉，同时将悬浮砂粒及填料挤入孔壁，并传播振动和渗透压力，扩大液化区，使土料重新排列、固结密实。振冲加固过程大致分为：振挤、浮振、固结三个过程。五、工程施工1、施工机械振冲施工的主要机械有。振冲器、吊车（起重量8.0t以上）、高压水泵和配电盘。该工程主要采用了zcq30-ii型、zcq55-i型、zcq75-i型三种不同功率的振冲器。2、施工过程1）按设计和施工性试验确定的桩距、排距在坝坡上作好桩的放样定位，并用木桩明显标出。第6页共8页2）振冲开始前，在桩位临水一侧1.0m左右安装集水沟槽与排水槽相接，将孔口溢水通过集水槽排入水库、集水槽溢水口高出孔口30cm。3）振冲器的定位，振冲器尖头对准桩位，开启下喷水口，利用下喷水束校正振冲器位置，其偏差不大于5cm。4）振冲器定位后，加大下喷水口水压到0.3~0.4mpa，并开启上补水口，控制水压不大于0.5mpa，启动振冲器，待水流、水压、电流、电压及振冲器运...
