冲抓套井回填施工与质量控制
1 冲抓套井回填的原理
冲抓套井回填是一种垂直防渗技术, 适用于中、小型均质土坝、心墙坝的防渗加固处理. 该技术主要是在土坝渗漏范围内原防渗体中, 沿坝轴线单排或多排布孔, 利用冲抓锥取土造井, 再向套井内分层回填粘土 ( 层厚25 ～30 cm) , 由钻机的动力和卷扬设备带动夯锤加以夯实, 形成一道连续的套接粘土防渗墙； 同时, 夯实对孔周围土体有压实作用, 使坝体局部密度增大、渗透系数减小而达到截断坝体的渗流, 达到防渗加固的目的.
2 设计要点
①井位布置。一般沿坝轴线偏上游布置，两端必须超过渗漏范围3～5m，井底高程必须在渗漏高程以下1～2m；井距视打井方式而定；采用冲抓式打井机具造孔，开孔直径在1.1～1.2m时，井距0.8～0.9m。如华容县北汊水库设计井位布置，沿大坝坝顶中轴线偏上游1.5米，单排布孔，采用主、套井相间布置，一主一套相连成井墙，井孔径1.1米，孔距0.78米，井孔深入坝基淤泥质粉质粘土层1.0米。
②设计指标。回填粘性土料要求和土料填筑后的干密度。如华容县北汊水库设计要求回填粘性土料粘粒含量35～50%，小粒径石子含量不超过10%，渗透系数小于1×10-5cm/s，含水量控制在19～25%，填筑后的土料干密度大于1.55g/cm3。
3 施工工艺
3.1 施工工艺流程
冲抓套井施工操作主要是造孔、回填、夯实3个环节，其详细工艺流程如下所示：放样布孔→架机对中→造孔→下井检查→人工清理→回填夯实→质量检查。 3.2 施工机械设备和原材料
施工主要机械设备有：8JZ—95型冲抓式打井机、三角架、卷扬机、夯锤、弃土车、自翻斗车、挖掘机、自卸汽车等。冲抓井孔径1.1米，夯锤直径要大于90厘米，锤重800公斤以上。开工前要做2—3个试验孔，检验设备技术状况、性能是否满足施工需要，是否符合设计要求，细化施工技术措施和质量、安全保证措施，并及时与设计联系。
大坝冲抓回填材料为粘土，料场土要做详细的土工试验，按施工规范及监理要求
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取土料检测试样，送交资质满足要求的具有法律效力的检测单位进行检测，确保土料满足设计要求。
3.3 冲抓套井的定位与放样
根据业主和监理提供的大坝水准点，测量冲抓坝段坝顶高程，每50米坝长留一固定高程点，在施工区以外距第一孔和终孔各10米设永久性固定桩。钻孔中心线位于坝顶中轴线偏上游处（1.5米），第一孔中心桩位置在起点（桩号0＋000）处，然后每间隔孔距（0.78米）打中心桩，并用元钉钉在桩顶上控制孔距。所有施工放样和移机定位均用钢卷尺进行，并由监理负责验收。 3.4 造孔
造孔的施工顺序是：先施工单号主井，再施工套井井孔，套打前进。如在同一排井先打主井1、3号井，回填夯实后，再打套井2号井，回填夯实后，再打5号井，回填后打4号井，依此类推，按顺序进行。
造孔前必须将水库水位降低到要求处理的高程以下；造孔应连续作业，不得停歇，以免塌孔；当出现严重塌孔时，可用土回填击实后，再进行冲抓；造孔时机架要保持固定平衡，不得因震动而产生位移。冲抓钻机要垂直打孔，严格控制井孔的垂直度，这是施工操作的关键，否则会直接影响防渗墙的有效厚度。保证井口至井底最大偏移不得大于孔深的1%，相邻两井壁交点距不小于77厘米（有效防渗厚度）。钻机定位时孔位中心偏差不得大于5厘米，造孔深度深入坝基淤泥质粉质粘土层1.0米以下。 3.5 回填
回填土料前首先检测土料含水量，工地试验合格后书面通知现场质检员，由监理最终确定是否回填。超过施工允许含水量范围的土料，应在取土区挖开翻晒（洒水），对储留工地较长的回填土料，视其天气加测土料的含水量。回填土料粒径一般不得大于5厘米，并不准掺有草皮、树根等杂物。
在土料回填前，应下井检查，把井底浮土、碎石等杂物清理干净并保持井内无水。井内有渗水时要抽干，或倾倒干的废土， 反复用冲抓钻抓净， 把水吸干， 然后回填粘土。 如井壁有渗水， 应在渗水方向布置副井，用深井泵抽吸， 拦截渗漏水，保证套井回填的质量。孔内挖出的土料，因颗粒结构被破坏，不能重复使用。
打井完毕后，应立即连续进行分层回填粘土夯实；回填铺土要均匀平整，分层回填，铺土层不宜过厚，以25～30cm为宜。向井里倒回填土时，夯锤要提出井口平面1.5米以上，使入井土均匀洒落在井内。每次向井里倒土，均要用板车装量，以便控制
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数量，保证回填土的厚度满足要求。 3.6 夯实
合理夯实是提高土密度和抗渗强度的重要环节，因此对保证填土的质量是关键，要求对夯重、落距、夯次等都必须经试验做最佳的选择。
夯土时要分层夯实，夯实时落锤要平稳，提升后自由下坠，不使钢丝绳抖动。夯锤落距宜小，不要忽高忽低。一般控制夯距为2m，夯击次数为20次。当距坝顶2 m以内时夯距可小于2 m，以防止坝顶开裂。回填土夯实速度不超过4.5米/小时。
4 质量控制和质量检查内容
4.1 土料的检查
做好料场选择工作，确保土料满足设计要求。土料回填前严格控制含水量， 以确保土料回填的质量。施工前检查土料是否在料区范围内开采，取土前是否已将草皮、树根等覆盖层清除干净，排水系统、防雨措施是否完善，土料性质、粘粒含量、含水量等是否符合设计要求。 4.2 井孔的检查
施工前按设计要求放出套井中心线位桩，造孔前先检查套井中心桩位置、孔径、孔距。
下井检查，必须有安全可靠的机具，可制作铁制安全罩，下井人员必须头戴安全帽，确保人身安全。井孔检查内容包括：(1)检查井底的清基及积水的排除。(2)测量孔深是否达到设计要求的深度。(3)测量井孔垂直度是否满足设计与规范要求。
按施工质量要求，井口至井底最大偏移不得大于孔深的1%，在造孔过程中，为保证井孔垂直不偏斜，经常用垂球检查孔斜度，检查垂直度，作好造孔记录和井内土质描述，发现特殊情况时如渗水、漏水及时记录溢出点位置、面积、出露点高程、剥土、塌方情况及可能出现漏水洞等，造孔结束后由施工单位技术人员和监理共同测量井孔深度、垂直度，填写记录表，双方共同签字认可后有效。 4.3 施工参数控制
施工参数的确定应通过现场实验确定，按其实验最佳铺土厚度、落距、夯击次数控制。当料场改变时，施工参数也应做相应调整。 4.4 回填土质量检查
检查项目包括干密度、含水量、渗透系数，一般要求对每个井孔均应取样试验。冲抓回填夯实土，在监理人员指定的位置，由技术人员采取土样。无论主孔或套孔，
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