浅谈抛石挤淤在马涧沟水库除险加固工程中的应用

孟邵锋 吴玉健

(1.河南省沙颍河勘测设计院，河南 漯河 462000;2.河南承禹水利建筑工程有限公司，河南 郑州 450003)

一 工程概况

许昌市襄城县马涧沟水库除险加固工程位于许昌市襄城县紫云镇马涧沟村，是以防洪、灌溉为主，结合水产养殖综合利用的小(Ⅱ)型水库。工程建设内容主要包括:

(1)大坝工程:上游坝坡填筑及C20 现浇砼护坡、坝顶整修加固、下游坝坡护坡、完善下游排水及导渗设施。

(2)溢洪道工程:溢洪道疏浚、岸坡护砌、拆除重建交通桥。

(3)输水洞工程:拆除重建输水洞放水设施、进口段清淤。

(4)防汛路工程。

(5)完善大坝监测及管理设施。

大坝现状:坝长110m，坝高8m，上游坡比约1:2，下游坡比约1:1.5，坝底存在不同程度的淤积现象，淤泥深度1.5 ～3.0m。若按照设计要求(上游坡比1:3，下游1:2)进行坝前填筑，需向坝前推进10m，若将淤泥全部，存在一定的难度，工程量大，且对工期影响较大，经过多方沟通协商，采用抛石挤淤法进行处理。

图1 工程断面图

二 抛石挤淤法简介

抛石挤淤属浅层地基处理范畴，是地基处理方法中置换的一种，通过向流塑状、高灵敏度淤泥表面大量集中抛填块石，依靠其自重和外部加载，使其强行挤开淤泥，以此来提高地基承载力、稳定性，减小沉降量，其具有施工周期短、相对造价低、处理效果相对较好等特点，是比较理想的坝基处理方式。

抛石挤淤分为散式挤淤和整式压载挤淤，本工程采用散式挤淤法，其通过抛投块石，依靠其自重或借助外力碾压，使其沉入淤泥中，形成以块石为骨架中间充满淤泥的复合地基。

三 施工工艺流程

施工准备→测量、放线→抛投→检测、监测。

(一)施工准备

施工准备阶段的主要任务是排水和修建施工便道，本工程采用挖明沟引至老输水洞进行排水，考虑到石材主要来源为溢洪道开挖块石，在坝左侧和沿坝脚方向修建施工便道，能够有效缩短运距，节约成本。

(二)测量、放线

测量的主要任务是探明淤泥深度，断面间距为10m，测点间距控制在2 ～5m 之间，通过测量，绘制断面图和施工平面控制图(比例1:200)，根据测量成果，确定每个抛投区间的抛投量，以便指导施工。

(三)抛投

块石运至抛投区后，采用挖掘机伸臂高抛的方法进行抛投作业，高抛的高度一般不低于3m，抛投自坝脚向外逐步填筑，并向低侧多抛，抛投首选块径较大块石，块径不小于0.3m，第一层抛投厚度稍厚点，但不得超过淤泥顶面1.0m，每层抛投结束后，先采用挖掘机伸臂挤压，形成工作面后，采用18t 振动碾进行碾压，为保证碾压密实度，先采用静压1 遍，低频高振幅碾压2 遍，再低频低振幅2 遍，最后静压1 遍，垂直于坝轴线方向要重叠0.3 ～0.5m，平行于坝轴线方向不同区段之间要重叠1 ～1.5m，经检测沉降差不超过15mm，方可进行下层抛投，并重复挤压和碾压工序。

当块石抛投超过淤泥顶0.5m 面后，在其顶面铺设20cm厚碎石和10cm 粗砂，采用挖掘机进行碾压，碾压2 ～4 遍。

(四)检测、监测

大坝坝基施工于2013 年1 月3 日～2013 年1 月10 日，2013 年2 月5 日～2013 年2 月15 日进行了连续沉降观测，期间沉降量15 ～35cm，2013 年2 月12 日～2013 年2 月15 日连续4 天沉降量小于1cm，坝基基本趋于稳定，周边无明显的淤泥隆起。

为查明淤泥残积层厚度，在抛投区共布设了3 个钻孔，经检测，淤泥残积层厚度在0.15 ～0.5m，抛石着底情况良好。

四 结语

大坝坝基经过处理，坝体稳定，边坡未发生坍塌现象，采用抛石挤淤法不仅加快了工程进度，减少了投资，且处理效果比较理想。本文通过总结经验，以期为其他类似工程提供借鉴。

［1］朱逢春，相树珍，徐书峰.抛石挤淤综合法及其在加固浅层淤泥质地基中的处理(J).治淮.2001(6).

［2］范珉.关于抛石挤淤处理几个关键问题的分析(J).中国高新技术企业.2008(13).

［3］张兵运.抛石挤淤在地基浅层处理中的应用(J).科技咨询.2012(10).