浅谈冲抓套井回填粘土防渗墙在堤防加固中的应用

安徽水利水电职职业技术学院院

毕业论文

课题名称浅谈冲冲抓套井回填填粘土防渗墙墙在堤防加固固中的应用

浅谈谈冲抓套井回回填粘土防渗渗墙在堤防加加固中的应用用［摘要］冲抓抓套井回填粘粘土防渗墙是是利用冲抓式式打井机具，在在土坝或堤基基渗漏范围内内造井用粘土土分层回填夯夯实，行成一一个连续的套套接粘土防渗渗墙，截断渗渗流通道，起起到防渗的目目的。［关键词］冲抓抓套井粘土土防渗墙应应用致谢论文完完成在之际，我要特别感谢我的指导老师奚立平、刘承训、等各位老师的热情关怀和悉心指导。在我撰写论文的过程中，刘承训、奚立平老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了刘老师、奚老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他们广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。在论文文的写作过程程中，也得到到了许多老师师同学的宝贵贵建议，同时时还得到许多多同事的支持持和帮助，在在此一致表示示感谢，感谢谢所有关心、支支持、和帮助助过我的良师师谊友。最后后，向在百忙忙中抽出时间间评审的老师师和专家表示示衷心的感谢谢！目录1.引言言……………………11.1处理理的目的和治治理的原则………………………12防渗渗墙的设计与与计算………………12.1防渗渗墙防的设计计……………………12.2防渗渗墙的厚度与与回填土的重重量计算…………22.3回填填土的压实………………………23冲抓抓套井回填粘粘土防渗墙施施工…………………23.1施工工工艺………………33.2平整整场地………………33.3放样…………………33.4造井…………………33.5回填…………………33.6夯实…………………34质量量控制与检验验……………………34.1施工工过程控制检检验…………………44.2回填填压实质量检检查…………………45施工后的质质量抽检及渗渗流观测…………………46结束语语…………………57参考考文献………………61引言河流流与人类有密密切的关系，我我国幅员辽阔阔，河流众多多，我国河流流就有1500多条。河流流哺育了人类类，为人类的的文明做出了了巨大的贡献献。洪水是发发生在河道上上的一种自然然现象，人类类社会越发达达，造成的灾灾害越严重，洪洪灾会给人类类带来巨大的的痛苦。新中中国成立以来来，我国进行行了进行了一一系列大规模的防洪洪工程建设，形形成了完善的的防洪体系大大大提高了抵抵御洪水灾害害的能力。全全国江河堤防防总长有新中中国成立前的的4.2万千米增加1998年的25万多千米，保保护耕地3220万平方千亩亩，保护人口口3.22亿人。从原原则上讲，我我国江河堤防防一般不宜再再增加新堤和和持续加高老老堤，应在现现有堤防基础础上进行加固固。五河县属属于淮河流域域中下游地区区，属于淮北北平原，淮北北大堤保护着着淮北平原3.74万平方公里里土地。是我我国的主要农农业生产基地地，占全国粮粮食产量的百百分之17.3。淮河堤防防由建国初期期开始修建，由由于当时条件件较差筑堤标标准低，已经经不能适应现现代百年一遇遇的`防洪标准。由由于地壳变动动和淮河的改改道决口等很很多因素，使使淮河两岸堤堤基非常复杂杂，每当洪水水来临，堤防防、堤基的透透水层在高水水头的作用下下，渗透压力力与渗透坡降降增大，在堤堤防、堤内低低洼地，水塘塘或覆盖层较较薄弱之处就就会出现管涌涌、流土及各各种险情，堤堤防防渗加固固就非长重要要。一九九九一年，淮河河流域发生了了百年不遇的的特大洪水，淮淮北大堤多处处发生管涌。五五河县北淝闸闸下游水位超超警戒水位0.3m，县沫河口口镇水利站院院内（距淮北北大堤50m）手压井向向上冒水，如如果在冒浑水水将直接危急急到淮北大堤堤安全。经过过认真分析确确认是堤基透透水层在高水水位作用下所所形成的。1.1处理的目目的和治理的的原则对于坝坝基发生渗透透变行，处理理的目的1:改善地基的的剪切特性,防止剪切破破坏,保证地基不不发生滑动.2减小地基的的透水性,降低扬压力力和地下水位位,使地基以至至坝身不产生生渗透变形,把渗流量控控制在允许的的范围之内.3改善地基的的压缩性能,减小不均匀匀沉降,以限制坝体体裂缝产生.4改善地基的的动力特性,防止液化.治理的的原则是临河河截渗减小渗渗透力，制止止涌水带出泥泥沙。汛后考考虑到各种方方案，对堤基基透水层进行行处理采用最最经济，简单单,方便效果较较好的粘土防防渗墙。粘土防渗墙采用用冲抓式打井井机具造井，然然后回填粘土土，用直经100mm，混凝土圆圆球自由下落落，反复砸，达达到压实标准准。施工安安排在枯水季季节，地下水水位较底，便便施于工。2防渗墙的的设计与计算算2.1防渗墙墙防的设计采用粘土防渗渗墙对土石大大坝或坝基进进行防渗加固固。利用冲抓抓式机械造井井，采用套井井成墙施工。形形成一道连续续的套接粘土土防渗墙，阻阻止渗流通道道.井径为1200mmm，每孔圆心心间距900m，粘土防渗渗墙厚度距离离800mmm.粘土防渗墙一般般设置在大坝坝临河距大坝坝中轴线1m处.平行与大坝坝中轴线.图1.坝基防渗墙一般般设置在迎水水坡堤脚1m的地方.平行与堤脚脚线.图212.2防渗墙的的厚度与回填填土的重量计计算防渗墙的厚厚度T：根据防渗渗墙的最大作作用水头H和允许水力力坡降[J],按下列公式式估算:T==H/[J]]一般[J]=55--10（粘土）3---5（壤土）回填土的重量GGG==WrH公式中W：：套井圆的面面积r：回填土的的湿容重H：回填土的的厚度2.3回填土土的压实度在工程中，土的的压实度是用用来直接控制制填土的工程程质量的。施施工压实度要要求达到重大大干密度。压压实度的公式式：压压实度=最大干密度/实验室最大大干密度1级坝0.998--1..002级坝0.96---0.9883冲抓套井回填填粘土防渗墙墙施工考虑到施施工的季节性性和坝前水位位的变化。在在用料的规划划上力求做到到近料和上游游易淹没的土土料先用，含含水量控制在在最优含水量量时，土才能能得到充分压压实，得到土土的最大干密密度。含水量量较高的粘土土要先晒达到到要求的含水水量。土料较较干的回填土土要洒水施工工最好安排在在枯水季节，地地下水位较底底，便施于工工。23.1施工工工艺平整场地-----测量放样---造孔----回填----夯实----检查3.2平整整场地就是将施工场地地平整为满足足施工布置要要求的施工场场地把场地平平整好，留好好运输道路，铺设好运运输的道路能能使回填土运运送到施工现现场。因为堤堤顶道路较窄窄，堤脚有防防浪林。规划划好冲抓机械械路线，因为为冲抓机械需需要一个平整整的施工场地地，便于移动动施工的机械械弃土堆放，回回填土堆放等等。3.3放样场地平整完后后确定套井位位置。粘土截截渗墙布置在在迎水坡堤脚脚1m处，平行于于迎水坡堤脚脚线1.6米放线，在在线上每隔0.9米砸根木桩桩确定造井中中心。图2堤身粘粘土防渗墙布布置在迎水坝坝中轴线1米处。距中中心线1.6米放线，井口直径1200mmm，每孔圆心心点间距900mm。在圆心处处砸木桩，确确定井的中心心，每隔0.9米砸根木桩桩。距离不能能过大，否则则就会影响套套井粘土墙的的厚度。3..4造井根据施施工图纸的放放样，冲抓造造井机必须对对准中心桩，造造孔顺序先打打1号井造好后后马上检查纪纪录回填，再再打3号井纪录回回填，然后打打2号套井纪录录回填接着打打5号，套井4号的顺序间间隔进行。检检造孔时必须须经常检查井井的垂直度，要要求控制在4/10000度，以确保保两井间的套套接厚度80cm。如果发现现井偏离过大大，应该回填填后重新造井井，达到设计计要求的控制制范围内。3..5回填回填填土料要优先先采用最优含含水量，粘土土含量大于百百分30，回填土厚厚度要严格把把关，坚决控控制在干容重重的设计范围围内大于20千牛/米立方。回回填土料必须须计量用小推推车倒入，以以防止超量回回填。每次回回填土的厚度度不得超过30厘米，检查查土内有无杂杂物。井内如如有渗水应回回填粘土或抽抽干。3..6夯实回填填土夯实对提提高回填密度度和抗渗强度度保证回填质质量有极大关关系。夯锤用用混凝土或钢钢铁制作，直直径100厘米夯锤形形状保持底部部呈球面行状状，以增加夯夯实的侧压力力，使入井土土料能向四周周紧密压紧，从从而使新老土土体自然结合合，夯锤大小小与井壁保持持10cm空隙，保持持夯锤自由下下落避免与井井壁相碰影响响压实度。4质量控制制与检验34.1施工过过程控制检验验定期检查土料质质量，控制做做好料场选择择工作，确保保土料满足施施工设计要求求和规范要求求，检查回填填土内有无树树根、石头、有有机物等影响响回填质量的的杂物。土料料回填前要控制好含水量，如如果土料过干干须洒水，如如果过潮需要要凉晒直到够够标准为止。雨雨天要用防雨雨布覆盖，以以确保含水量量。（2）检检查在施工前前按施工设计计要求放好套套井中心线位位桩。造孔时时，为保证井井孔垂直不偏偏，要用垂球球检查孔斜度度。监理检验验后应立即回回填，以免塌塌孔。回填土土深度每次控控制在30cm。防渗体宽宽度80cm，抗渗系数R〈10-6ccm/s，干容重大大于20千牛/立方米。（3）井井孔检查。井井底的清理，及及积水排除。井井深是否达到到设计要求，套套井连接是否否达到防渗宽宽度。对土层层深度进行详详细纪录。4..2回填压实质质量检查在回填填过程中，详详细纪录孔号号，机号，夯夯击次数，监监督员姓名。有有地质、土层层、渗水、塌塌方等特殊情情况，要详细细纪录以便后后期对防渗墙墙的观察和分分析。在现场场取样和试验验测试回填土土的含水量及及干容重。根根据取样分析析，画出质量量控制图，发发现不合格不不位应立即返返工。5施工工后的质量抽抽检及渗流观观测抽检重点点是施工过程程中有可能未未达到设计要要求的套井。如如软土层曾发发生过塌方或或地基渗水严严重，考虑到到以后会影响响防渗效果的的地段。抽检检数量一般为为套井的百分分之三。可用用钻机在套井井中心用干钻钻法进行，分分段取样送检检。施工结束后后在防渗体前前后及堤防地地基分别埋设设测压管以便便随时观测．．测压管的的布置：图3、44测压管管布置在坝体体结构有变化化的断面和地地质情况复杂杂的断面。断断面间距一般般100---200米，坝体较较长的间距可可大一些，一一般不少于3个观测断面面。其原则是是能够反映坝坝体各部分的的实际情况。渗流观察的主要要内容有1坝体的浸润润线；2土坝的渗流流量；3坝基的渗水水压力；4导渗和减压压设备的工作作情况；5渗水的透明明度等。坝基基渗水压力观观测是了解坝坝基透水层中中渗水压力的的延程分布，以以了解坝基防防渗和排水设设施的工作性性能，检测坝坝基产生的渗渗透破坏。坝基基渗水压力是是通过布置在在坝基内的测测压管观测管管内水位，推推算出个测点点的渗水压力力水头。根据据测压管管内内水位绘制水水位线。以便便以后检查、分分析土坝的安安全性能和防防渗墙的渗透透性。6结束语实践证明，冲抓抓套