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摘要：套井回填施工是水库除险加固工程处理防渗的方法之一，近年来，套井回填在水库除险加固工程中应用越来越多，本文通过对大毛岭水库除险加固工程套井回填施工技术和质量控制要点进行进行介绍和分析，以取得类似工程套井回填施工的一些难点和需要进行重点质量控制有益经验。
关键词：套井回填；防渗加固；质量控制
0 引言
淳安县已建水库、山塘1138座，其中中型水库4座，小（一）型水库14座，小（二）型水库46座，1至10万立方米山塘232座，1万立方米以下山塘844座，中小型水库的除险加固难度高、成本大，任务重。粘土套井防渗墙是在一般在土坝（或均质坝）的除险加固中应用较多，可以充分利用当地粘土材料，套井形成柔性防渗墙，具有施工方便、投资省、工效高、防渗效果好等优点。
1 套井回填施工技术
套井回填是一般在大坝的轴线上或心墙位置，对全坝段或渗漏通道，用冲抓锤按一定要求造孔至岩基内或坝体填筑质量较好的的土层内1-2m，然后用粘土分层回填，并用夯锤夯实后，形成一道连续的套接粘土防渗墙，截断渗流通道，同时在套井夯实时，对井孔周围土体有压实作用，使其土体密度增大，渗透系数减少，综合达到防渗的目的，部分工程基础基岩渗漏可以结合基础帷幕灌浆处理，从而达到更好的防渗效果。
套井回填施工主要工序：主要由造孔、回填、夯实三个环节组成，其主要施工流程为：施工准备→放样布孔→钻机就位→冲抓造孔（弃土）→下井检查、△入岩深度鉴定→清孔（机械冲抓，必要时人工辅助）→△验收（合格）、重新清孔（不合格）→回填夯实（土料挖运、存储→翻晒或加水）→△取样检查→移机（合格）、重新冲抓回填（不合格）。加“△”的主要工序必须由项目法人、监理现场签字确认。[1]
（1）施工准备：
套井施工宜安排在枯水季节，施工前，要求水库水位必须降低至死水位以下或放空，使坝体内蓄含的水释放彻底。
施工前，场地应平整，并清除杂物，坝顶宽度应满足钻机架立及土料进出场地运输道路的要求，一般可降坝1.5-2.0m。
套井施工前，由施工单位会同监理工程师根据试验室提供的土工试验指标要求进行现场压实试验，选择合适的部位，使用接近击实试验确定的最优含水量的土料，进行造孔和回填夯实试验，根据不同的锤重进行试桩，以得出钻机相应的分层填筑厚度、落锤高度、击实遍数等参数，复核设计提出的有关参数，确定施工中的压实参数。应对设计提出的各项技术指标进行验证，通过系统地整理、分析、研究、优选，确定经济合理的压实参数和主要施工方法，施工中应进一步复核、调整、优化。
（2）粘土制备
由于土的形成方式及组成材料的多样性，土成为一种很不均匀的材料。因此土的压实性变化也很大，在同一个土场不大的范围内从一个地方到另一个地方，土的粒径和级配的变化虽甚微，而最大干容重和最优含水量却有可观的变化。干容重控制不考虑土料压实性的变化，目前，土石方填筑粘性土的压实质量控制都采用压实度控制，当土料比较均匀而且工程量不大的小工程才采用干容重控制。
进场粘土应满足防渗土料的要求：设计说明中参考渗透系数（一般心墙和斜墙渗透系数指标≤1×10-5cm/s）、有较好的塑性和渗透稳定性、水溶盐含量≤3%、有机质含量（心墙和斜墙≤2%），塑性指数≤20和液限≤40%的冲积粘土。施工中以含水率和干密度为控制指标，使用的土料，其含水率一般应控制在试验确定的最优含水率上下2个百分点，如超过该范围，应采用翻晒或洒水的方法来调整。控制干密度为最大干密度×设计压实度，如果施工中发现干密度波动较大，除了检查施工方面的原因，还需要对土料重新进行击实试验，以验证土料是否有变化，并相应调整施工控制指标。
（3）放样布孔和冲抓造孔
套井可分为单排套井和多排套井。双排套井一般先上游排、后下游排；多排套井一般先上游排、后下游排，再中间排。淳安县一般采用单排冲抓钻造孔，套井孔径多选用1.2m，孔距0.8m，有效防渗（接头搭接处）厚度不小于0.8m。井底应深入设计要求的土层内或深入基岩（一般为强风化基岩面以下0.5m或至弱风化基岩），接近勘探成果提供的估计岩面时，应加强观察，确定入岩高程，控制入岩深度。有入弱风化基岩要求的井孔，一般以5次明显出土空抓为终孔标准。为保证井孔竖直和套井最小搭接厚度达到设计要求，钻机三角架应架立稳固、防止移位，冲抓钻4个叶片必须长短一致，冲抓时应平稳下落。造孔至一定深度，要及时检查钻井是否平整垂直，如发现井壁已歪斜，应及时纠正，必要时，须派人下井，人工挖正纠偏。
（4）粘土回填
粘土回填工作应在清孔完毕、验收合格后及时进行，时间间隔不宜超过1h。在施工单位自检合格的基础上，由监理单位组织验收，项目法人进行认定，验收采用“套井开挖隐蔽工程验收合格证”，如实填写：排号、孔号、孔口高程、设计深度、实际深度、孔径、搭接厚度、孔斜度、入岩深度，由地质人员对抓取的岩样进行准确描述。
土料用于回填前，应进行含水率测定，确定是否接近击实试验确定的最优含水率。不得将树（草）根等有机质及石块等混入土料中，5cm以上土块（团）等应敲碎。铺土应分层。每层铺土要均匀、平整，严格控制铺土厚度，一般控制厚度为0.3m，可用填土重量来控制填土厚度，估算公式为：
G=SRH （2）
式中：G为一次填土重量，t；S为套井底面积，m2；R为回填土料的湿密度，t /m3；H为土料铺土厚度，m。
夯实要合理。夯锤不可过重，夯距不可过高，否则冲击力太大会对原坝体结构造成破坏，一般采用：夯锤直径90cm，重800kg，夯距（夯锤下落高度）2-3m，夯击次数20-25次，当距坝顶2.0m以内后，应减少单位冲量，控制夯距小于2.0m，以防止坝顶开裂或沿孔周壅起。实际铺土厚度、夯距和夯击遍数按照现场夯实试验参数。夯实时，夯锤不能忽高忽低，落锤要平稳，落锤前保持几秒钟的稳定时间，避免钢丝绳抖动，使之自由下坠，以保证夯击均匀密实和避免夯锤碰撞井壁、降低夯击功能。 2 套井粘土防渗墙的质量控制指标与评定标准
1）造孔的孔序、井孔深度或井底深入基岩深度、墙体厚度应符合设计要求，井孔应竖直、无偏斜，井孔中心偏差要求不大于±3.0cm。
2）清孔要求彻底清理孔内积渣杂物，积水应妥善排干。
3）采用合格的土料回填，回填应在造孔完毕并经验收合格后立即进行，并连续分层夯实，夯击遍数、夯锤高度控制符合现场试验参数。
4）每个套井施工应严格控制分层回填厚度，分层回填厚度不大于现场试验参数；回填后的套井，其压实度、渗透系数应满足设计要求，压实度一般为96%-98%，渗透系数不大于1×10-5cm/s。质量控制上，每个套井抽检干密度的合格率应大于90.0%，不合格样不得集中，最小值不低于设计压实度的0.98倍。[2]
5）土料检验、干密度和渗透系数的试验应按照《土工试验规程》（SL237-1999）的规定进行。水库除险加固多在交通不方便的偏远山区，一般现场含水率试验可以采用该《规程》所载的“酒精燃烧法”。施工单位检验渗透系数和压实度次数视井孔深度确定，一般不少于3次。回填厚度视下料控制情况，逐层或数层检测1次（可根据每次回填土料数量推算）；渗透系数和压实度自底部起1.5m开始（所处位置一般不大于10m），视套井深度，每2-5m抽检1次，每次1组2个环刀检测干容重、1个环刀（专用）检测渗透系数。为保证取样人员安全，同时利于检查Ⅰ、Ⅱ序孔套接厚度，一般安排在Ⅱ序孔施工时取样。
6）监理单位抽检渗透系数和压实度次数不少于套井总数的10%。
7）一般在施工单位自检、监理单位抽检的基础上，项目法人应委托第三方检测机构对套井的渗透系数和压实度进行抽样检测，数量不少于套井单元总数的10%。
8）对所有回填厚度、干密度（压实度）、渗透系数检测资料，应及时分析汇总，作为验收评定资料，对达不到质量评定合格标准的套井必须及时返工。套井造孔、回填以及干密度、含水率、渗透系数试验等，应由专人负责记录，施工完成后，及时进行汇总。
9）套井施工完成后，视工程总体进度情况，有条件的应安排对套井进行抽样钻孔做注水试验，测定渗透系数，数量宜为套井单元总数的10%。如发现坝基渗漏或薄弱时，须与坝基防渗（可采用帷幕灌浆等）相结合。
3 异常情况处理
造孔过程，应及时检查孔壁、孔底的渗漏情况，发现有明显渗漏，
关键词：套井回填；防渗加固；质量控制
0 引言
淳安县已建水库、山塘1138座，其中中型水库4座，小（一）型水库14座，小（二）型水库46座，1至10万立方米山塘232座，1万立方米以下山塘844座，中小型水库的除险加固难度高、成本大，任务重。粘土套井防渗墙是在一般在土坝（或均质坝）的除险加固中应用较多，可以充分利用当地粘土材料，套井形成柔性防渗墙，具有施工方便、投资省、工效高、防渗效果好等优点。
1 套井回填施工技术
套井回填是一般在大坝的轴线上或心墙位置，对全坝段或渗漏通道，用冲抓锤按一定要求造孔至岩基内或坝体填筑质量较好的的土层内1-2m，然后用粘土分层回填，并用夯锤夯实后，形成一道连续的套接粘土防渗墙，截断渗流通道，同时在套井夯实时，对井孔周围土体有压实作用，使其土体密度增大，渗透系数减少，综合达到防渗的目的，部分工程基础基岩渗漏可以结合基础帷幕灌浆处理，从而达到更好的防渗效果。
套井回填施工主要工序：主要由造孔、回填、夯实三个环节组成，其主要施工流程为：施工准备→放样布孔→钻机就位→冲抓造孔（弃土）→下井检查、△入岩深度鉴定→清孔（机械冲抓，必要时人工辅助）→△验收（合格）、重新清孔（不合格）→回填夯实（土料挖运、存储→翻晒或加水）→△取样检查→移机（合格）、重新冲抓回填（不合格）。加“△”的主要工序必须由项目法人、监理现场签字确认。[1]
（1）施工准备：
套井施工宜安排在枯水季节，施工前，要求水库水位必须降低至死水位以下或放空，使坝体内蓄含的水释放彻底。
施工前，场地应平整，并清除杂物，坝顶宽度应满足钻机架立及土料进出场地运输道路的要求，一般可降坝1.5-2.0m。
套井施工前，由施工单位会同监理工程师根据试验室提供的土工试验指标要求进行现场压实试验，选择合适的部位，使用接近击实试验确定的最优含水量的土料，进行造孔和回填夯实试验，根据不同的锤重进行试桩，以得出钻机相应的分层填筑厚度、落锤高度、击实遍数等参数，复核设计提出的有关参数，确定施工中的压实参数。应对设计提出的各项技术指标进行验证，通过系统地整理、分析、研究、优选，确定经济合理的压实参数和主要施工方法，施工中应进一步复核、调整、优化。
（2）粘土制备
由于土的形成方式及组成材料的多样性，土成为一种很不均匀的材料。因此土的压实性变化也很大，在同一个土场不大的范围内从一个地方到另一个地方，土的粒径和级配的变化虽甚微，而最大干容重和最优含水量却有可观的变化。干容重控制不考虑土料压实性的变化，目前，土石方填筑粘性土的压实质量控制都采用压实度控制，当土料比较均匀而且工程量不大的小工程才采用干容重控制。
进场粘土应满足防渗土料的要求：设计说明中参考渗透系数（一般心墙和斜墙渗透系数指标≤1×10-5cm/s）、有较好的塑性和渗透稳定性、水溶盐含量≤3%、有机质含量（心墙和斜墙≤2%），塑性指数≤20和液限≤40%的冲积粘土。施工中以含水率和干密度为控制指标，使用的土料，其含水率一般应控制在试验确定的最优含水率上下2个百分点，如超过该范围，应采用翻晒或洒水的方法来调整。控制干密度为最大干密度×设计压实度，如果施工中发现干密度波动较大，除了检查施工方面的原因，还需要对土料重新进行击实试验，以验证土料是否有变化，并相应调整施工控制指标。
（3）放样布孔和冲抓造孔
套井可分为单排套井和多排套井。双排套井一般先上游排、后下游排；多排套井一般先上游排、后下游排，再中间排。淳安县一般采用单排冲抓钻造孔，套井孔径多选用1.2m，孔距0.8m，有效防渗（接头搭接处）厚度不小于0.8m。井底应深入设计要求的土层内或深入基岩（一般为强风化基岩面以下0.5m或至弱风化基岩），接近勘探成果提供的估计岩面时，应加强观察，确定入岩高程，控制入岩深度。有入弱风化基岩要求的井孔，一般以5次明显出土空抓为终孔标准。为保证井孔竖直和套井最小搭接厚度达到设计要求，钻机三角架应架立稳固、防止移位，冲抓钻4个叶片必须长短一致，冲抓时应平稳下落。造孔至一定深度，要及时检查钻井是否平整垂直，如发现井壁已歪斜，应及时纠正，必要时，须派人下井，人工挖正纠偏。
（4）粘土回填
粘土回填工作应在清孔完毕、验收合格后及时进行，时间间隔不宜超过1h。在施工单位自检合格的基础上，由监理单位组织验收，项目法人进行认定，验收采用“套井开挖隐蔽工程验收合格证”，如实填写：排号、孔号、孔口高程、设计深度、实际深度、孔径、搭接厚度、孔斜度、入岩深度，由地质人员对抓取的岩样进行准确描述。
土料用于回填前，应进行含水率测定，确定是否接近击实试验确定的最优含水率。不得将树（草）根等有机质及石块等混入土料中，5cm以上土块（团）等应敲碎。铺土应分层。每层铺土要均匀、平整，严格控制铺土厚度，一般控制厚度为0.3m，可用填土重量来控制填土厚度，估算公式为：
G=SRH （2）
式中：G为一次填土重量，t；S为套井底面积，m2；R为回填土料的湿密度，t /m3；H为土料铺土厚度，m。
夯实要合理。夯锤不可过重，夯距不可过高，否则冲击力太大会对原坝体结构造成破坏，一般采用：夯锤直径90cm，重800kg，夯距（夯锤下落高度）2-3m，夯击次数20-25次，当距坝顶2.0m以内后，应减少单位冲量，控制夯距小于2.0m，以防止坝顶开裂或沿孔周壅起。实际铺土厚度、夯距和夯击遍数按照现场夯实试验参数。夯实时，夯锤不能忽高忽低，落锤要平稳，落锤前保持几秒钟的稳定时间，避免钢丝绳抖动，使之自由下坠，以保证夯击均匀密实和避免夯锤碰撞井壁、降低夯击功能。 2 套井粘土防渗墙的质量控制指标与评定标准
1）造孔的孔序、井孔深度或井底深入基岩深度、墙体厚度应符合设计要求，井孔应竖直、无偏斜，井孔中心偏差要求不大于±3.0cm。
2）清孔要求彻底清理孔内积渣杂物，积水应妥善排干。
3）采用合格的土料回填，回填应在造孔完毕并经验收合格后立即进行，并连续分层夯实，夯击遍数、夯锤高度控制符合现场试验参数。
4）每个套井施工应严格控制分层回填厚度，分层回填厚度不大于现场试验参数；回填后的套井，其压实度、渗透系数应满足设计要求，压实度一般为96%-98%，渗透系数不大于1×10-5cm/s。质量控制上，每个套井抽检干密度的合格率应大于90.0%，不合格样不得集中，最小值不低于设计压实度的0.98倍。[2]
5）土料检验、干密度和渗透系数的试验应按照《土工试验规程》（SL237-1999）的规定进行。水库除险加固多在交通不方便的偏远山区，一般现场含水率试验可以采用该《规程》所载的“酒精燃烧法”。施工单位检验渗透系数和压实度次数视井孔深度确定，一般不少于3次。回填厚度视下料控制情况，逐层或数层检测1次（可根据每次回填土料数量推算）；渗透系数和压实度自底部起1.5m开始（所处位置一般不大于10m），视套井深度，每2-5m抽检1次，每次1组2个环刀检测干容重、1个环刀（专用）检测渗透系数。为保证取样人员安全，同时利于检查Ⅰ、Ⅱ序孔套接厚度，一般安排在Ⅱ序孔施工时取样。
6）监理单位抽检渗透系数和压实度次数不少于套井总数的10%。
7）一般在施工单位自检、监理单位抽检的基础上，项目法人应委托第三方检测机构对套井的渗透系数和压实度进行抽样检测，数量不少于套井单元总数的10%。
8）对所有回填厚度、干密度（压实度）、渗透系数检测资料，应及时分析汇总，作为验收评定资料，对达不到质量评定合格标准的套井必须及时返工。套井造孔、回填以及干密度、含水率、渗透系数试验等，应由专人负责记录，施工完成后，及时进行汇总。
9）套井施工完成后，视工程总体进度情况，有条件的应安排对套井进行抽样钻孔做注水试验，测定渗透系数，数量宜为套井单元总数的10%。如发现坝基渗漏或薄弱时，须与坝基防渗（可采用帷幕灌浆等）相结合。
3 异常情况处理
造孔过程，应及时检查孔壁、孔底的渗漏情况，发现有明显渗漏，