三峽一期圍堰運(yùn)行后的調(diào)查與試驗(yàn)

第第頁(yè)三峽一期圍堰運(yùn)行后的調(diào)查與試驗(yàn)摘要：三峽一期圍堰安全運(yùn)行3年后拆除。堰體大量采用當(dāng)?shù)仫L(fēng)化砂，其中70m以下為水下拋填，最大拋填深度25m。對(duì)部分風(fēng)化砂進(jìn)行了調(diào)查和物理、力學(xué)性能試驗(yàn)，證明水下拋填不會(huì)產(chǎn)生大的顆粒級(jí)配分離現(xiàn)象，干密度可滿足設(shè)計(jì)要求，堰基淤砂層不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)液化。柔性材料防滲墻運(yùn)用3年后，墻厚及力學(xué)性能均滿足設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：三峽一期圍堰風(fēng)化砂柔性材料防滲墻

三峽一期圍堰安全運(yùn)行3年后于1996年10月開(kāi)始拆除。該圍堰分為茅坪溪段、上游橫向段、縱向段和下游橫向段，軸線長(zhǎng)2502.36m，最大堰高42m，圍護(hù)基坑面積75萬(wàn)m2，屬四級(jí)臨時(shí)建筑物。圍堰采用水下拋填風(fēng)化砂為主要填料、堰基保留原河漫灘部分淤砂、柔性材料作防滲心墻、上接土工合成材料的方案。經(jīng)過(guò)3年運(yùn)行，證明圍堰設(shè)計(jì)、施工是成功的。

二期圍堰同一期圍堰有著許多類似之處。為進(jìn)一步給二期圍堰的設(shè)計(jì)、施工和安全可靠性分析提供數(shù)據(jù)參數(shù)，在一期圍堰拆除中，對(duì)圍堰水下拋填風(fēng)化砂、堰基淤砂和柔性材料防滲墻等進(jìn)行了實(shí)況調(diào)查和試驗(yàn)。

1水下拋填風(fēng)化砂調(diào)查與試驗(yàn)

一期圍堰堰體大量采用了當(dāng)?shù)仫L(fēng)化砂，其中70m以下為水下拋填，最大拋填深度25m。對(duì)這部分風(fēng)化砂的調(diào)查與試驗(yàn)，不僅可以驗(yàn)證大量室內(nèi)試驗(yàn)研究成果，同時(shí)也為二期圍堰深水拋填風(fēng)化砂提供有價(jià)值的參考資料。

調(diào)查與試驗(yàn)選在0+672、0+697和0+702三個(gè)斷面的背水側(cè)，重點(diǎn)是風(fēng)化砂沿拋填深度顆粒級(jí)配、密度的變化及其力學(xué)性質(zhì)。三個(gè)斷面均采用挖探槽(坑)的方法，沿深度方向，高程每下降50cm取樣一組，取至風(fēng)化砂底部堰基淤沙為止，分別進(jìn)行密度、含水量和顆粒級(jí)配分析試驗(yàn)，并取代表性試樣進(jìn)行飽和固結(jié)三軸剪切試驗(yàn)。

1.1風(fēng)化砂的密度

現(xiàn)場(chǎng)采用灌砂法，共檢測(cè)密度21個(gè)，檢測(cè)成果及其與圍堰施工初期鉆孔取樣檢測(cè)結(jié)果的對(duì)比，列于表1。

從表1可知，3個(gè)斷面均隨深度增加而干密度減小。表面上看，這一結(jié)果似乎不符合土力學(xué)自重壓密原理，但如果考慮到水上施工機(jī)械荷載的影響，這一結(jié)果與土力學(xué)原理并不矛盾。在4m水深中拋填風(fēng)化砂，水上施工機(jī)械荷載的作用可影響到水下已拋填的風(fēng)化砂，其影響力隨深度增加逐漸減小，故風(fēng)化砂密度隨深度增加而減小。21個(gè)試樣的干密度為1.70～2.06g/cm3，平均1.87g/cm3，均大于1.70g/cm3的水下拋填風(fēng)化砂干密度設(shè)計(jì)值。1993年圍堰施工初期，長(zhǎng)江科學(xué)院在0+665～0+710樁號(hào)鉆孔取樣檢測(cè)結(jié)果：干密度1.66～1.93g/cm3，平均1.81g/cm3。兩者對(duì)比，表明圍堰運(yùn)行3年后，水下拋填風(fēng)化砂得到了壓密。

表1水下拋填風(fēng)化砂干密度與施工初期對(duì)比

基淤砂的試驗(yàn)研究

葛洲壩水庫(kù)蓄水后，三峽壩址淤積了大量淤砂，厚約2～18m，在水下處于飽和狀態(tài)，平均干密度1.40g/m3，比重2.65～2.76，空隙比0.9～1.09，平均相對(duì)密度0.43，屬均勻細(xì)砂。

一期圍堰施工時(shí)，為減少開(kāi)挖量，爭(zhēng)取工期，保留了堰基大部分淤砂，只在圍堰兩側(cè)堰角采取挖除淤砂、回填石渣、設(shè)置反濾層和堆石壓重等措施。運(yùn)行實(shí)踐證明，這些措施是成功的。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)拆除，在0+672背水側(cè)距防滲墻水平距離4m處，開(kāi)挖取樣槽，槽頂高程66m(拋填風(fēng)化砂與淤砂界面)，底部高程56.1m(淤積層底部與河床沉渣界面)。在不同高程上檢測(cè)密度試樣12個(gè)，同時(shí)取代表性試樣進(jìn)行室內(nèi)比重、顆粒級(jí)配分析。密度檢測(cè)成果及其與施工前期