日照市東港區(qū)棧子橡膠壩地基處理及檢測

李 杰，高 云，黃維民

1.日照市東港區(qū)水利建筑安裝工程處，山東 日照 276800；2.海陽市水利局，山東 海陽 265100；3.中國水利水電第十三工程局有限公司，山東 德州 253009）

棧子橡膠壩位于東港區(qū)濤雒鎮(zhèn)以南、棧子村北，巨峰河下游分洪支流竹子河上。巨峰河總流域面積262.7 km2，干流長30.8km，為東港區(qū)第三大河流，河道在濤雒鎮(zhèn)大劉莊村西由竹子河、南店河分流入海。新建橡膠壩總長 168m，包括壩體 3跨，蓄水位 4.6m，興利蓄水量392.8萬m3，擋水高度2.5m；調(diào)節(jié)閘 2孔，閘室長8.4 m；配套沉盤井1眼，充排水泵站1處，管理房5間。工程等級為Ⅲ等，主要和次要建筑物分別為Ⅲ級、Ⅳ級，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。

1 壩址地質(zhì)情況

橡膠壩壩址區(qū)域?yàn)楹恿飨鄾_淤積地貌，河床地層上部以淤泥為主，厚度3.5m左右，下部為淤泥質(zhì)中細(xì)沙（灰褐色，松散，含有海蠣子碎皮，底板埋深 11.7～17.6m，滲透系數(shù) 4.6×10-4cm/s，相對密度 0.64，摩擦系數(shù)0.3，容許承載力6t/m2）。淤泥質(zhì)中細(xì)沙物理性質(zhì)：含有很多細(xì)顆粒及大量有機(jī)腐殖質(zhì)；顏色深灰色或暗綠色，有臭味；一般天然含水量在40%～70%之間，有的大于70%，孔隙比>1.0，天然容量在15～18kN/m3之間。力學(xué)性質(zhì)：強(qiáng)度極低，壓縮性大，透水性差。工程性質(zhì)：地基承載力低，強(qiáng)度增長緩慢，加荷后易變形且不均勻，變形速率大且穩(wěn)定時間長，滲透性小、觸變性及流變性大。

2 地基處理方案

2.1 橡膠壩邊墩、隔墩及跨中底板設(shè)計(jì)穩(wěn)定計(jì)算（如表1～3）

表1 邊墩穩(wěn)定計(jì)算表

表2 隔墩穩(wěn)定計(jì)算表

表3 跨中底板穩(wěn)定計(jì)算表

2.2 壩底板與消力池地基處理

壩底板、消力池基礎(chǔ)底設(shè)計(jì)高程以上3.5m全為稀泥，挖掘機(jī)開挖時，泥漿上反，根本無法開挖，經(jīng)本村老年人回憶及實(shí)際勘測此入海口為老船道，多年淤積，地基復(fù)雜。經(jīng)過方案比較，開挖土方用吸泥船。其工作原理是利用高壓水泵產(chǎn)生壓力水，通過高壓水沖擊泥沙，經(jīng)過水的濕化崩解流動作用，將沉積的泥沙形成泥漿，泥沙漿經(jīng)抽沙泵吸出。高壓水槍噴射之處流沙覆蓋在未撓動淤泥層上面0.3m厚左右沙層，泥沙漿則通過抽沙泵及管道輸送至作業(yè)區(qū)。

經(jīng)過連續(xù)施工，底板地基設(shè)計(jì)高程0.7m以下，底板輪廓、斷面、高程均達(dá)到設(shè)計(jì)變更要求（深0.7m設(shè)計(jì)變更為換填中粗河沙）。經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工方聯(lián)合簽證下，用輕型觸探儀做輕便觸探實(shí)驗(yàn)，第一擊N10計(jì)算地基承載力滿足，以下地基承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，因?yàn)榈装宓鼗虏?.7～17.6m為淤泥質(zhì)中細(xì)沙。鑒于淤泥地基承載力低，壓縮性大，達(dá)不到橡膠壩地基承載力設(shè)計(jì)要求，故提出換填中粗河沙的處理方案。換沙深度及平面尺寸嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，換入中粗河沙（含泥量<3%），浸水后用插入式振搗器分兩層（每層35cm）振密實(shí)，分層振密后用環(huán)刀取沙樣做干密度檢測，經(jīng)計(jì)算10組相對密度均大于0.67，滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。

2.3 防沖槽地基處理

防沖槽基礎(chǔ)高程設(shè)計(jì)為0.20m，在南堤向北樁號0+000～0+050及0+080～0+130段，當(dāng)挖至高程0.20m時，出現(xiàn)淤泥，挖至高程0.00m以下時，出現(xiàn)淤泥細(xì)沙，夾有細(xì)碎河蚌皮，泥沙漿上反，所開挖基槽連續(xù)塌方。后加大開挖斷面，兩邊各增加1.5m寬，放坡改為1∶3，基槽兩側(cè)用挖掘機(jī)下木樁，樁距0.25m，樁長 3m，加鋼架管支撐，用裝沙編織袋筑擋土墻，防止塌方。在泥漿上反段拋填亂石及2～4cm石子2.5m深，用泥漿泵吸出擠出的淤泥，到達(dá)設(shè)計(jì)高程0.20m時進(jìn)行防沖槽施工。在防沖槽基礎(chǔ)施工中采用導(dǎo)流明渠排水，導(dǎo)流溝隨挖隨填2～4cm石子以防流沙沖淤，導(dǎo)流溝外側(cè)用沙袋筑小型圍堰攔截流沙。

3 結(jié) 語

據(jù)統(tǒng)計(jì)，橡膠壩自運(yùn)行以來，共發(fā)展淡水養(yǎng)殖達(dá)300hm2，恢復(fù)改善灌溉面積366.7hm2，防止海潮侵襲15km2，經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益顯著。至今橡膠壩已安全運(yùn)行7年，近期對橡膠壩進(jìn)行了實(shí)際測量，與驗(yàn)收時保留的高程基準(zhǔn)點(diǎn)比較，無明顯沉降現(xiàn)象（如表4），達(dá)到了較好的處理效果。

表4 驗(yàn)收橡膠壩固定點(diǎn)與近期實(shí)際測量成果對照表m