水利水电工程动能设计规范范文

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对于水利水电工程而言，工程设计规范的编制非常重要，不仅是工程施工方案设计的重要依据，而且对工程整体经济效益和社会效益也会带来一定程度的影响。工程设计规范编制是否科学，需要编制人员综合考虑我国当前社会经济发展对水利水电工程的需求，同时结合水利水电工程建设所在地的实际情况进行编制。只有这样，才能够确保工程设计规范具有参考价值，可以在真正意义上推动水利水电工程的可持续发展。

 

1水利水电工程设计规范编制的现状

 

纵观我国水利水电工程发展历程，对于设计规范的编制主要开始于解放之后。最初，设计规范的编制主要以苏联的规范和技术为标准，这对我国水利水电工程质量的提升具有重要意义。随着我国社会经济发展脚步的不断加快，国内水利水电发展呈现出新的局势。在这种情况下，如果我们依旧沿用国外的规范和技术，势必无法适应国内需求。所以，从60年代初开始，我国开始结合实际国情制定了与水利水电设计相关的规范与技术，以此来为我国水利水电工程的建设提供指导。

 

经过长时间的研究与探索，国家基本建设委员会发出了关于水利水电设计规范的通知，通知下达之后，各级水利水电部门开始着手对其进行编制和修订，以期使其更加完善、系统。截止到目前，我国水利水电设计规范的编制已经相对来说比较成熟，能够为水利水电的发展提供充足的保障。就我国目前水利水电设计规范来看，呈现出来的特点主要体现在以下几个方面：(1)设计规范的编制严格遵循了安全适用、经济合理、技术先进等原则，试图以此为依据，更加有效的为生产建设提供服务。例如，在《水工钢筋混凝土结构设计规范》中，编制人员在原有基础上对施工技术和整体结构进行了优化，不仅大幅度降低了钢筋使用量，而且对结构整体安全系数的提升也有现实意义，单从这一方面来看，现行设计规范就有较高的经济效益和社会效益。(2)设计规范是在深入研究、科学试验的基础上，经过反复修改和补充而形成的，具有可靠的理论基础。就目前设计规范的内容来看，主要包括三个部分，即总则、规范条文和附录。比如说，在对《混凝土重力坝设计规范》进行编制的时候，为了确保设计规范具有针对性，规范编制之前，编制人员展开了对坝置、坝体应力计算、设计基本要求等多项内容的调查分析，并对坝体设计的抗滑稳定措施进行了优化，以此来提升坝体设计的安全系数。此外，对于设计温度的控制，适当放宽了基础容许温差，这样可以使温度控制措施简单且有效。(3)设计规范中的每项内容都有与之相应的适用范围。施工单位可以根据工程类型、工程规模参考相应的设计规范。比如说，《水利水电工程设计洪水计算规范》、《水工建筑物抗震设计规范》以及《水工水利动能设计规范》分别适用于水利工程建设过程中各个阶段的设计洪水计算、工程烈度为7、8、9度的水工抗震设计以及中型水工初步设计等，为工程建设的科学性和合理性提供了充足的保障。

 

2工程设计规范使用中应注意的几个问题

 

就我国目前水利水电工程设计规范的使用现状来看，其内容大致可以满足工程建设的根本需求，使得各项施工作业均能够有章可循，可以使工程建设保质保量的完成任务，同时也可以间接提升工程的管理水平。但随着水利水电工程发展脚步的不断加快，在未来的时间里，若想将设计规范的作用充分发挥，需要注意以下几个方面的问题。

 

2.1正确选用设计规范

 

上文提到，每项设计规范都有与之相应的适用范围。所以，在开展项目工程施工的时候，需要根据规范的适用范围，正确选择设计规范。但需要注意的是，有些设计规范具有较强的灵活性，比如说，《水工钢筋混凝土结构设计规范》只规定了该规范适用范围为“水利水电工程建设中混凝土及其结构设计”，却没有对工程的规模进行明确规定。在这种情况下，尽管此设计规范可以对工程建设提供参考，但约束力不强，无法在工程建设中发挥作用。此外，在众多设计规范中，还有一些规范之间存在着紧密的联系，遵循此规范时，还应遵循与之相关的设计规范。比如说，对地震区混凝土重力坝进行设计的时候，除了要遵循《混凝土重力坝设计规范》之外，还要遵循《水工建筑物抗震设计规范》。只有这样，才能够使工程建设满足区域经济发展需求，达到施工效果。

 

2.2正确理解规范各部分的作用

 

总则、技术条文、附录是当前设计规范的三个重点内容，其中，总则所涉及的内容主要是对规范中所提及的内容进行概括，使应用者可以通过对总则的阅读，了解规范的对象、适用范围、技术特征以及原则性问题等，以此来为日后的使用提供方便。技术条文主要是阐述工程设计的主要原则、质量指标、计算规定以及安全质量指标等。技术条文是设计规范的核心，也是工程设计的重要参考资料。附录的内容则主要是对技术条文进行补充，其作用与技术条文的作用相同，都是为使用者提供参考。一般来说，附录的内容主要包括工程设计中常用的表格、图例和工程计算方法等。但由于缺少相应的理论依据，从而使得附录的约束性普遍不高。

 

2.3必须维护规范的严肃性

 

一旦设计规范推行之后，就具有了一定的约束力，水利水电工程在建设过程中，无论勘测、设计，还是施工、验收，都需要严格按照设计规范进行，如果设计文件未能达到设计规范要求，那么该设计将不得继续使用。如果在工程设计中，遵循现有设计规范有一定困难，那么可以向有关部门说明原因，提出暂缓贯彻执行的期限和贯彻执行的措施报告，主管部门同意之后，可按照暂行办法进行设计操作。只有维护规范的严肃性，才能够将其约束力最大限度发挥出来，为工程设计提供充足的保障。

 

3水利水电工程设计规范的经济效益

 

水利水电工程设计规范的经济效益可以从多个方面体现出来，首先，设计规范可以为工程建设提供充足的理论依据，确保工程各项施工作业能够高效率完成，避免诸多因素给工程建设带来的影响。一旦工程建设周期缩短，其所需的建设成本也自然会降低，从而实现对工程造价的有效控制，有利于提高工程建设的经济效益。其次，水利水电工程若严格按照设计规范对施工方案进行设计，那么工程质量势必会在一定程度上提升，从而更好的将工程的社会效益发挥出来，推动区域经济的可持续发展。由此可见，水利水电工程设计规范具有较强的经济效益，做好设计规范的编制至关重要。近年来，随着我国水利水电工程建设行业发展脚步的不断加快，相关部门必须结合实际情况，做好设计规范的编制工作，使其充分满足行业需求，完善工程质量，提高工程的经济效益和社会效益。

 

4结语

 

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1 问题的提出

为了合理开发、有效利用、节约和保护水资源，解决水资源开发利用中取水高开采、用水高消耗、排水高污染造成的开发过度、河流干枯、灾害频发、生态失衡等问题，2002年5月，国家出台了《建设项目水资源论证管理办法》，实施水资源论证制度。这是以水资源为基础，指导建设项目合理布局，保障建设项目的合理用水要求，促进水资源的优化配置和可持续利用的重要措施，为科学审批取水许可提供可靠的技术支撑。云南省开展建设项目水资源论证工作已有三年多了，经过省水利厅组织专家评审的建设项目水资源论证报告书共138项，其中40%为水利，60%为水电。笔者作为水利部“建设项目水资源论证报告书评审专家”，参加了13个水利水电项目水资源论证报告书的评审。回顾三年来云南省水利水电建设项目水资源论证（以下简称论证）工作，总体感到进步较快，大多数有资质承担论证任务的单位都能按照《建设项目水资源论证导则》（SL/Z322-2005）的要求，认真开展论证工作。但是，也不难发现对一些主要技术问题的认识还不一致，工作的深度参差不齐，在这里对评审工作中碰到的主要技术问题，提出来与同行们商榷。

2 论证范围的选取和工作等级确定

云南水利水电建设项目绝大多数是以地表水为取水水源。在论证工作中，合理地确定论证工作范围和等级是保证论证成果质量、工作深度和费用协调一致的重要因素。范围过大，工作量大，浪费严重；范围过小，不能满足工作深度要求。

2.1 论证范围的选取

对地表水而言，一般应从3个方面考虑论证范围：①水文评价区间。对建设项目取水，从水文资料可靠性、一致性、代表性分析的角度，考虑流域水文控制站所涉及的范围。②取水用水评价区间。建设项目所在区域或流域现状水平年和规划水平年水资源开发利用的供需平衡、累积影响所含盖的范围。③退水评价区间。对建设项目退水口所在水域，以水功能区为分析单元，论证对周边水功能区可能产生的影响。

上述3个方面考虑的范围可交叉、重叠，并在论证范围图中示意清楚。此外，还要考虑水量平衡计算条件及与现有的规划成果、资料协调一致等因素，使论证工作能顺利开展，论证质量得到保证。

2.2 工作等级的确定

水资源论证主要从取水、用水、退水及其影响等方面进行，对建设项目取用水的全过程进行分析论证，有别于区域水资源评价、水资源规划和建设项目的水文专题分析。工作等级的确定主要从建设项目的取水规模、用途、当地的

水资源状况及开发利用程度、取退水影响的程度与范围、水功能区管理要求等分类指标的最高级别确定。

3 取用水合理性分析

3.1 取用水合理性分析的基础

在确定的建设项目水资源论证范围内，在流域或区域水资源调查评价现有成果的基础上，结合调查和收集的资料，简要分析水资源量及其时空分布特点；在水功能区划成果的基础上，调查分析入河污染物的现状及水资源质量情况；在水资源开发利用调查评价成果的基础上，结合现场调研资料，分析水源工程的设计供水能力和现状供水能力，查清工业、农业和城市生活等各行业用水现状、人均水资源量、平均耕地水资源量，农业有效灌溉程度、有效灌溉面积，现状可供水量占总需水量及规划水平年需水量的比例等进行供需平衡和现状开发利用程度分析；结合流域综合规划和社会经济发展指标，评价区域用水水平，进行水资源开发利用现状评价、开发利用潜力以及存在问题的分析，阐明取用水的必要性、迫切性。

3.2 取水的重要依据

在区域水资源开发利用现状调查基础上，建设项目取水应从水资源综合规划、水资源专项规划、水中长期供求计划、水资源配置方案及国家产业政策的总体思路分析取水的合理性。取水应符合水资源规划、配置和管理要求，并与项目所在区域的水资源条件、开发利用程度、区域的用水水平等相适应。满足河道内最小生态需水量，在通航河道上满足最小通航水深。

3.3 用水合理性分析的重要内容

根据建设项目的取水方案和用水工艺，进行各行业用水指标、用水定额的拟定，并与国内同行业先进指标、区域用水指标、用水定额相比较，分析建设项目的用水合理性，并通过水量平衡计算，分析是否缓解当地的水资源供需矛盾，符合国民经济的发展要求。如2003年水利部水规总院对云南省第一个水资源论证报告书——云南省德宏州陇川麻栗坝大（二）型水库用水合理性评价为：报告提出的陇川县2015设计水平年农业灌溉、工业及城乡生活用水定额、灌区需水量预测和供需平衡分析成果基本合理。经分析，麻栗坝灌区当地多年平均地表径流量为7.31亿m3，水利设施多年平均可供水量0.67亿m3（未考虑麻栗坝水库），设计枯水年份需麻栗坝水库供水1.49亿m3.修建麻栗坝水库工程后，可对水资源进行调节和优化配置，有利于缓解陇川坝区的水资源供需矛盾，符合陇川县国民经济发展规划和《南宛河流域规划》的要求。通过径流调节计算分析，水库多年平均供水量1.42亿m3，灌溉供水保证率符合有关规范规定。

4 取水水源论证

4.1 取水水源论证的重要环节

建设项目取水首先要分析来水量是否满足要求。根据建设项目所在流域的水文控制站、邻域参证站的实测降水径流资料，分析论证所采用径流资料系列的代表性、可靠性。通过径流特性、人类活动对径流的影响分析及径流还原和插补延长，一般可把径流资料还原到天然状况，或统一到现状下垫面条件下，使其具有一致性。

依据建设项目对取水设计保证率要求，选择取样时段和方法，一般按皮尔逊Ⅲ型频率曲线分布，适线法确定不同水平年来水量。经验频率按数学期望公式计算，适线时，在照顾大部分点据的基础上，应侧重考虑平水年、枯水年的点群趋势。当建设项目所在流域、区域无实测水文资料时，可依据已有的水资源调查评价与规划成果、流域水文模型、径流系数、地区综合公式、等值线图等计算来水量。

对水资源紧缺地区，应在现状水平年来水量的基础上，

充分考虑论证范围来水区域规划水平年用水量的情况计算来水量。需要注意的是，无论是有资料条件的或是无资料条件下的来水量分析计算，都应对径流成果进行合理性检查，即径流分析计算成果应与上下游、干支流和邻近流域的计算成果比较，符合其降水径流特性与自然规律。

4.2 应体现宏观规划与微观项目建设的结合

可供水量是指在某一水平年需水要求和指定供水保证率的条件下，现有和规划的水工程设施可能为用户提供的水量，是水资源论证的主要内容，也是取水许可审批的重要依据。

规划水平年的确定，除考虑建设项目的实施计划外，还要结合考虑宏观规划，如国民经济发展规划、流域或区域水资源规划等的水平年，以便资料成果的协调一致。

根据论证范围区域社会经济发展指标、用水定额和规划用水量，结合现状用水量分析调查进行不同水平年的需水量预测； 以需水预测和供水工程规划为基础，结合工程的设计供水能力，不同水平年和不同保证率的来水与用水过程，通过水量调节计算可供水量。可供水量的计算原则是，需考虑河道生态用水，有航运要求的航运用水，以及其它用户用水，在此基础上计算工程的可供水量。计算中应充分考虑现有工程和规划拟建工程条件，对不同工程条件和需水水平进行多方案调节计算；对于具有多年调节功能的蓄水工程，应进行多年调节计算；对于保证率要求较高的建设项目，应对连续枯水年进行调节计算。

4.3 综合分析取水水源的可靠性

根据分析调节计算得到的建设项目所在区域不同水平年的可供水量，对各种影响可供水量的因素进行风险分析，主要分析规划水平年取水水源受人类活动的影响，分析来水水量与水质的变化，可供水量的减少对供水要求产生的影响，人类活动对水质产生的影响，是否满足用水水质的要求。定量给出规划水平年不同保证率可供水量的可靠程度，以保证供水安全、可靠。

5 取退水对周边环境的影响分析

5.1 地表取水影响分析

建设项目地表取水影响，重点是分析取水对论证范围内水量时空分布与水文情势的影响。根据建设项目取水量占论证范围内现状和规划用水量的比例，特别是枯水期和枯水流量的取水比值，定量分析取水前后水功能区控制断面相应时段径流量的变化和影响；当取水量占取水水源可供水量比例较大时，必须定量分析取水对河流生态基流量的影响；对引水、蓄水工程，由于水域流态改变，必须分析对下游水文情势的影响，对农业蓄水灌溉工程而言，重点是对回归水量的分析，定量分析净耗水量，在枯水期对河道产生的影响及对水功能和纳污能力的影响，提出满足下游生态保护的最小流量和其它生态保护措施。

当取水可能对敏感生态水域和重要水功能区的水资源条件构成明显影响时，要针对取水引起水位降低、水量减少、流速变化、水质下降、水温改变等水资源特性改变的情况，对可能进一步产生的水域生态系统中保护性生物群落栖息地、繁殖场和迁徙通道的影响等问题进行重点分析，预测取水对水域生态系统、生态完整性和生物多样性的影响。

5.2 退水影响分析

建设项目退水影响分析必须遵循论证范围内水功能区管理的规定，满足水功能保护的要求。对水利工程而言，主要根据水功能区水域纳污能力和入河排污总量控制要求，分析工程建成、灌区开发后，退水污染物对水域纳污总量及水资源保护

规划目标的影响，是否符合水功能区划要求；要结合工程调度运行方式，分析下泄水量、水温的沿程变化及可能产生的生态影响及低温水下泄对农业生产的影响；要针对退水特性和退水水域环境特点，特别是周边水功能区集中城市生活饮水水源或第三者取用水的安全，分析其污染物的迁移扩散和自净转化能力，论证可能影响的程度和范围。

在建设项目取水和退水影响论证基础上，综合分析入河排污口位置选取及所确定排放方式的合理性与可行性，并针对建设项目取水和退水可能产生的影响，提出相应的减轻和消除不利影响的对策措施，使其符合水功能区管理和保护要求。

6 存在问题及建议

（1）缺乏统一的收费标准或各级水资源论证工作的指导价格，竞相压价会导致论证工作无法保证成果质量和论证工作所应持的公正立场。

（2）对于南方地区河道内生态基流量的确定，与执行水利水电工程动能设计规范有冲突之处，即在水电站设计保证率90%以上时河道水量都变成生态基流量不能开发利用，规范所定设计保证率没有实际意义。

（3）水资源论证工作在一定程度上属于论证范围内水资源利用配置方案，需要协调处理好各有关用水户之间的合法利益，更要站在水资源管理代言人的立场上，保证水资源的高效利用，即水资源论证工作的社会责任重大，但还不被广大群众所重视，导致论证工作中对相关受影响方利益考虑欠周全，遗留下一些问题，增加今后的处理难度。

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中图分类号：TV62文献标识码： A 文章编号：

工程概括

黏土心墙坝位于某厂房进水口与左岸面板堆石坝之间，坝轴线长约880m，最大坝高84m，最大断面宽约390m。部分坝体采用抛填砂石组成，主体采用黏土心墙防渗，为碾压式黏土心墙堆石坝。为防止大坝蓄水后因心墙材料出现的渗流集中而导致管涌发生，进而引发坝体的溃塌，在进行黏土心墙坝的设计时，考虑采用“塑性混凝土+帷幕灌浆”进行防渗，即在黏土心墙防渗层中心处修筑一道伸入基岩的塑性混凝土防渗墙，以控制左河道黏土心墙坝基础冲积层的渗流。

1 塑性混凝土设计规范

根据设计目标要求防渗墙应有最小的渗透性和抗侵蚀性，因此要求塑性混凝土具有以下性能：

(1)能抵抗55m水头的浸蚀破坏。

(2)充分的强度以保证其抗腐蚀能力；

(3)充分变形能力以使得周围土的变形裂缝最小；

(4)充分的稳定性以保证新鲜的混凝土不出现泌水和离析；

(5)充分的和易性(流动能力)，能够保证新鲜混凝土使用导管进行浇筑，能够有效置换钻孔内的泥浆，以及保持塑性混凝土自身的平整和密实度；

基于这要求，塑性混凝土的目标性能推荐如下：

(1)坍落度：220mm±30mm；

(2)28d无侧限抗压强度：≥O.6MPa；

(3)28d三轴试验弹性模量(平均值)：E≤200MPa(最大值≤300MPa)；

(4)28d三轴试验破坏时变形：≥3.5；

(5)28d渗透系数：≤l×10 m／s。

根据德国Karlsruhe岩土工程研究院的试验报告，推荐本工程塑性混凝土配合比见表1。

表1塑性混凝土配合比

配合比 水灰比 膨润土含量(kg/m3) 砂/骨料（%） 砂含量(kg/m3) 骨料含量(kg/m3) 水泥含量(kg/m3) 水含量(kg/m3)

M2 2.8 35 60 72 580 140 391

注：砂粒径为O～4.75mm；骨料粒径为4.75～19mm。

2塑性混凝土防渗墙施工工艺

2.1箱段划分及施工成箱

箱段的长度宜尽量加长，以减少箱段间接头数量，提高墙体的整体性。但受墙基地质条件限制及成箱深度等因素影响，箱段又不宜过长。根据工程特点，采用冲击钻与液压抓斗相结合的“两钻三抓”成箱方式，即用冲击式钻机钻箱孔两端的接头孔，箱段中间部分用“三抓”完成。它的优点是既保证了端孔的造孔精度，又可增加箱长，充分发挥抓斗的效用，加快了施工进度。冲击钻的特点是比较容易控制箱孔的垂直度。此外，冲击钻在箱内成千上万次的冲击作用和积压作用，对于固壁、防止箱壁坍塌和漏浆非常有益。同时，液压抓斗的成箱和清孔速度快，容易控制箱孔的垂直度。在黏土层中采用空心钻头，将主孔依次冲击到底，在碎石层、砂砾石、基岩地层采用“+”字形铸钢钻头钻进，抽砂筒出渣。二期混凝土接头处采用钢丝钻头清洗套接处泥皮，抽筒捞渣换浆。

2.2混凝土浇筑

采用直升导法浇筑水下混凝土，导管直径220mm，每个箱段设两组导管，间距为2.5m，导管和箱口的储料斗连接，由混凝土输送泵往储料斗送料。开浇前，导管内应置人可以浮起的隔离塞球，初浇前先将料斗口用带钢绳钢板封闭，向料斗内注入一盘砂浆，再注满混凝土，然后同时拉开封底钢板，料斗内混凝土同时推挤皮球，通过皮球将泥浆从导管底部排出，预计混凝土到孔底后冲击钻机轻提料斗，使皮球从导管底端浮出，混凝土埋住管底，并保证导管初次埋深不小于50cm，因此在浇筑前要计算好上次封底的混凝土方量，导管封底后应随即向料斗内注入混凝土。在浇筑过程中，控制各料斗均匀下料，并根据混凝土上升速度起拔导管，导管埋人混凝土的深度保持在1.0～6.0m之间。混凝土供应强度满足上升速度不小于2m／h的要求。

2.3泥浆固壁

塑性混凝土防渗墙施工过程中，固壁泥浆直接影响工程的施工进程和箱壁的稳定，并能起到冷却钻头、钻具、悬浮岩屑以及防止坍孔的作用。覆盖在壁面上的泥皮的约束作用及渗入箱壁土层内泥浆所起的对地层的固结作用，不仅有利于防止箱壁上土颗粒坍落，还可减少地层变位和增加壁面强度。同时，泥浆本身又具有一定的抗剪强度，如同稳定塑性体，能发挥其被动抵抗力作用支撑箱壁，这些因素的综合作用，保证了箱壁的稳定。

2.4清孔换浆

抓斗在抓孔过程中，会有部分细砂或其他岩渣悬混在泥浆中，然后逐渐沉淀到底孔，抓斗在挖掘箱孔底部时也会遗留少部分细砂和岩渣，这些淤积物都必须在混凝土浇筑前清理干净，否则，会给墙体质量带来危害。造孔结束以后经检验终孔合格后，需进行清孔换浆。清孔换浆可选用反循环泵吸法或气举法，先采用抓斗捞取箱孔大部分淤积和大颗粒沉渣，然后再用泥浆箱底正循环置换法清孔。

2.5墙体塑性混凝土浇筑

塑性混凝土的浇筑采用泥浆下直升导管法，导管采用直径为250mm的钢制导管，丝扣连接，导管安装用16t吊车或冲击钻辅助下设。一期箱端导管距孔端或接头管间距为l～1.5m，二期箱间距不大于3.5m，每孔设3套导管。开浇前导管内的隔水栓为球塞式，导管料斗下部用隔板盖住，导管距孔底的距离大于球塞的直径，以使浇筑混凝土时球塞能被挤出导管口。混凝土输送泵将塑性混凝土送至箱口大储料斗，再经溜箱分流至各导管料斗，储料斗和导管料斗盛满混凝土后提出隔板进行正常浇筑。

2.6箱段连接

墙段连接采用接头管法，即在一期箱孔浇筑前在箱孔两端下设钢管，待混凝土初凝后，按一定的速度将其拔起，形成混凝土接头孔。采用接头管法有许多优点，比如，能节省混凝土浇筑量、箱段之间易连接、二期箱孔容易用钢丝刷清除表面泥皮等；缺点是提拔导管的阻力较大，受箱孔深度限制，如掌握不好混凝土初凝时间容易造成堵管及混凝土坍落。

3塑性混凝土防渗墙施工质量控制措施

3.1箱孔深度控制

防渗墙的墙底高程达到插入相对不透水层以下2.0m，冲击钻机钻进时，要根据地质报告将钻孔钻进至设计底高程，采用重垂法测量实际孔深。此外，液压抓斗抓深应由实际取样决定，每抓出一斗，观察取出的岩样，确定地层成分。一、二、三抓都要抓取岩样；取出的岩样要保存，以便确定相对不透水层顶面高程。

3.2塑性混凝土原材料质量控制

原材料的质量是决定工程质量的关键。在施工中，对于组成塑性混凝土的各种原材料，严格按规定要求进行检验，不合格的材料绝不允许进入工地。水泥和膨润土每批材料都必须有出厂检验单，并取样按批量送试验室检验。进场的膨润土、水泥以及黏土均应采取防潮措施，钢筋采取防锈措施。施工拌制塑性混凝土所用水采用清水泵抽取的井水，并对水质进行检验。砂石骨料每500m3进行一次包括筛分、含泥量、泥块含量、含水量、饱和面干吸水率及有机质含量在内的全面分析，以确保原材料质量。

3.3严格执行混凝土配合比

塑性混凝土各原材料用量要严格执行施工配合比，严禁不用称量仪器而直接凭经验上料。混凝土拌和前要对砂、石骨料的含水率进行测定，据此来调整骨料和水的实际用量；在浇筑混凝土的过程中，也要经常检测砂、石骨料的含水量情况，如发现含水量有变化，则立即对砂、石骨料和水的用量进行调整，特别是在雨天施工时更要加强含水量的控制。

3.4 称量系统

塑性混凝土的拌和系统具有先进精确的称量系统，使用PK124型配料控制器和HD1500型顺序配料控制器自动控制单盘混凝土所用的原材料，称量精度达到0.1％。搅拌前，将砂、石骨料单盘用量数值输入配料控制器，则料斗内的砂、石骨料由动力传感器传递信号给控制器，当称量料斗内的材料重量达到设定数值时，配料控制器自动停止上料。水泥、黏土和膨润土用人工方法上料，单盘黏土掺人量取整数值，以整袋数掺人，水泥和膨润土则由专人称量单盘掺人量。拌和用水量由时间继电器自动控制，供水装置的供水能力为9.23L／s，输入单盘用水量的供水时间，当供水量达到设定值时就会自动停止供水。

3.5塑性混凝土入导管前的质量控制

塑性混凝土由混凝土搅拌机、经混凝土输送泵、再由混凝土输送管道输送到分料盘。分料盘的设置要使分料斗的位置高出浇筑导管上口，分料盘设有三个分料斗，分别连接在三根导管的上人口处。为保证导管内混凝土面高度保持一致，塑性混凝土到达分料盘后，经三根导管同时入箱孔。浇筑时，分料盘由两名浇筑员看守，当混凝土进入分料盘后，如发现有超径的石料或未搅拌开的水泥团，即用铁锹清除，不合格的物料严禁进入导管。

结束语

综上所述, 防渗墙技术是病险水库防渗处理方案的重要措施。塑性混凝土具有弹性模量低、极限应变大、对周围土体的适应性强、和易性能好、凝结时间较长、在施工中不易发生堵管和假凝事故。 塑性混凝土防渗墙必须经过精心设计和严格执行，以到了预期的优良工程标准，同时也为设计、施工、监理提供了宝贵的经验。

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中图分类号：TU74文献标识码：A

一、工程概况：

1.1概况

宁波新世纪国际集装箱货运站项目（二阶段）工程，位于保税区港西路北侧，已建的新世纪国际集装箱物流有限公司的西侧，西与北仑电厂相邻。拟建场地东面部分被素填土堆填，西侧为荒地，地势呈东高西低，填土厚度为0.5—2.8м，地表高程一般在4.12—2.74м。地基处理范围包括轨道吊基础、重箱堆场，轮胎吊跑道等部分。

1.2设计施工参数

强夯：夯出能量为1800kn.m，强夯3遍（跳档）夯距4m，正方形布置，单点夯6—8击，普夯能量1000kn.m，搭接夯夯2击。

普夯：普夯能量1500kn.m，搭接夯2遍，单点夯2击，搭接长度30—50cm。

二、强夯法主要施工参数

1）有效加固深度H：既是选择地基处理方法的重要依据，又是反映处理效果的重要参数。在这次施工中采用范维垣的经验公式：

D=5.1022+0.00895WH+0.0009361E

式中D—有效加固深度（m）；W—锤重（t）；H—落距（m）；

E—单位面积夯击能（KN.m）。

我们根据规范要求，采用14.5T锤重,落距17.8m ,单位面积夯击能2500(KN.m),计算有效加固深度为9.8m，强夯法的有效加固深度应从起夯面算起。

2）夯击能

夯击能分为单击夯击能和单位夯击能

单击夯击能（即夯锤重和落距的乘积）一般根据工程要求的加固深度来确定，但有时也取决于现有起重机的起重能力和臂杆的长度。

单位夯击能：指施工场地单位面积上所施加的总夯击能，单位夯击能的大小与地基土的类别有关，在相同条件下细颗粒土的单位夯击能要比粗颗粒土适当大些。此外，结构类型、荷载大小和要求处理的深度也是选择单位夯击能的重要因素。单位夯击能过小，难于达到预期加固效果，单位夯击能过大，不仅浪费能源，对饱和土来说，强度反而降低。根据目前我国工程实践，在一般情况下，对于粗颗粒土单位夯击能可取1000~3000KN.m/m2,细粒土为1500~4000 KN.m/m2。

3）夯击次数:是强夯设计中的一个重要参数，根据规范及设计要求8-10击。

4) 夯击遍数：强夯夯击能量为2500 KN .m采用三遍跳档夯，每遍夯点击数8-10击，最后两击夯沉量≤10 cm，普夯夯击能量为1000 KN .m，夯击一遍，每点夯3击，夯坑相切。最后推平碾压。

5）间隔时间：三遍夯击之间应有一定的时间间隔，以利于土中超静孔隙水压力的消散。所以间隔时间取决于超静孔隙水压力的消散时间，碎石土的间隔时间为4周（即1个月）。

6）夯击点布置：夯击点布置是否合理与夯实效果和施工费用有直接关系，考虑到码头的基础面积较大，采用正方形布置。

夯点间距的确定，一般根据地基土的性质和要求加固的深度而定。第一遍采用4米的间距，第二遍为8米的间距，第三遍为12米的间距。

7）处理范围：由于基础的应力扩散作用，强夯处理的范围，每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2~2/3，均大于3m。

三、施工要点

A.强夯试夯

（一）、试夯目的：

根据中交水运规划设计院提供的《宁波港北仑港区四期集装箱码头工程陆域形成和地基处理设计说明》要求，结合本标段地质情况，为给大面积强夯施工提供一个合理、可靠的强夯施工参数，确定强夯法加固地基的效果，指导大面积的施工。

（二）、试夯区域选择及面积

选择位置考虑的因素：

1）、根据工程地质情况，选择地质条件具有代表性

2）、大堤内侧一定范围，确定试夯对大堤的影响。

考虑上述两个因素，选择一块2500M2的区域进行试夯，具体部位根据施工现场而定。普夯试夯选择在“穿山大道”，试夯面积：25×100＝2500M2。点夯选择两块2500M2的区域进行试夯，分A区、B区。

（三）、试夯施工参数

1）、夯点布置，点夯采用三遍完成。

2）、点夯停夯标准：单点满足夯击数8-10击要求，并且最后两击平均夯沉量

3）、注意观测夯坑周围地面，不应发生过大的隆起。

4）、防止夯坑过深而发生起锤困难。

5）、注意观察夯坑及四周，防止出现挤淤现象。

6）、试夯前所有的监测设备埋设好并有显目标记。

（四）、试夯步骤

1）、测出试夯区的自然地面标高H1=1.587m(吴凇高程)

2）、划定试夯区域，用经纬仪、钢尺测量放出夯孔，夯机就位施工，记录每只夯坑的夯沉量，并注意观察夯坑及四周及测量相邻夯点的隆起情况。

3）、每遍夯完测出试夯范围的面平均标高H2=1.08m

4）、试夯结束，推土机推平，测出碴面平均标高H3=1.05m，计算出试夯范围平均夯沉量为0.537m。

5）、根据试夯结果，写出试夯总结，确定夯击参数为9。

B.强夯方法

（一）强夯施工参数：

强夯施工参数表

1）、夯点布置，点夯采用三遍完成。

2）、点夯停夯标准：单点满足夯击数8-10击要求，并且最后两击平均夯沉量

（二）施工工艺流程：（见下图）

（三）强夯施工：强夯施工可按下列步骤进行

1）、测量填碴面的原始标高。

2）、测量放线，标出第一遍夯孔位置。并在强夯范围四周挖设集水坑，

3）、夯机就位，夯锤对准夯点。测量夯锤起吊高度。

4）、按设计要求击数及最后两击贯入度控制标准进行单点夯击。

5）、重复步骤4完成第一遍夯点施工。

6）、监理验收合格，达到规定的时间后推平场地。

7）、测量场地标高，并放出第二遍夯点位置。

8）、重复4~6步骤完成第二遍夯点施工。

9）、测量场地标高，并放出第三遍夯点位置。

10）、重复4~6步骤完成第三遍夯点施工。

11）、测量场地标高，进行普夯。

12）、满足规定时间后进行找平碾压。

13）、达到规定时间后进行强夯效果检测。

必须指出：强夯法的加固顺序是先深后浅，即先加固深层土，再加固中层土，最后加固表层土。

(四）强夯施工技术要求：

1）、测量放样：

夯前在场地设置按50m的间距设置坐标控制点和高程控制点，控制点应设在施工区域10m外，控制点须进行围护保护措施。

用测距仪和钢尺放出每一夯点位置，并标有显目标记。

2）、强夯施工

夯击就位后，垫平主车，并使夯锤对准夯点，测量夯前夯锤的顶面标高。

夯锤下落时应要平，出现歪锤后，坑底应找平重新施夯。

注意观测夯坑周围地面，不应发生过大的隆起。

防止夯坑过深而发生起锤困难。

注意观察夯坑及四周，出现挤淤等质量现象及时向监理汇报并记录。

施工前所有的监测设备埋设好并有显目标记。

夯坑如有地下水积水，应在试夯范围四周挖设集水坑抽水，保持坑底干燥。

3）、强夯施工常见问题的处理方法

挤淤现象：

由于吹填砂厚度不足，造成强夯施工时底部淤泥穿透砂垫层和石碴面，造成表层碴面结构破坏及夯击效果降低。

处理方法：采用换土法，挖除该部位的淤泥，重新回填砂和石渣并要碾压密实。

弹簧土现象：

处理方法：采用换土法，挖除该部位的淤泥，重新回填砂和石渣并要碾压密实。

夯点规定击数达到后，最后两击贯入度达不到设计要求

处理方法：检查地基是否达到夯前吹填砂厚度及填碴要求、在坑内回填石块、改用底面积大的锤，调整夯击能量和夯击次数。

(五）施工监测：

强夯施工除了严格按照施工步骤进行外，在施工中还应有专人负责施工过程中的监测工作。

1、开夯前应检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求。

2、强夯施工中夯点放线错误情况常有发生，发现问题及时处理。

3、施工过程中应按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。

4、在施工过程中对各项参数和施工情况进行详细记录。

四、现场检测：根据宁波港务局的要求，项目部委托杭州华东工程检测技术有限公司与2004.2.28-3.7对强夯后的工程采用了陆域地基平板载荷试验,共分4个区域.根据试验结果,全部达到了合同要求.

五、强夯振动的影响

强夯施工过程中，在夯锤落地的瞬间，一部分动能转换为冲击波，从夯点以波的形式向外传播，并引起地表震动。施工中的安全距离为30米（规范规定距夯击点的最小安全距离为15m），边上设有隔振沟，减少从振源向外辐射的能量，降低强夯对建筑物的影响，起预防作用，没有对周围建筑物造成影响和破坏。

六、强夯法优缺点：

一）优点：

1）、设备简单、工艺方便，原理直观；应用范围广，加固效果好。

2）、需要人员少，施工速度快。

3）、不消耗水泥、钢材，费用低，通常可比桩基节省投资30%-70%。

二）缺点：

1）、振动大、有噪音，在市区密集建筑区难以采用；

2）、强夯理论不成熟，不得不采用现场试夯后才能最后确定强夯参数。

3）、强夯的振动对周围建筑物的影响研究还不够。

总起来说，今后还应深入总结经验，加强理论研究，不断提高强夯法的水平。

作者简介：徐伟轩，男，1978年9月15日，1998年毕业于甘肃省水利水电学校，中专，水利水电工程专业， 1998年07月到中国水利水电第十三工程局参加工作，先后主持或参与许多重要的工程项目，业余期间函授了中央电大举办的水工学习，拿到了大专文凭，先后在国内项目担任项目总工兼副经理，在国外工作期间，担任施工队长，经理助理，代项目总工，现在坦桑尼亚布万加公路项目部担任副经理。

参考文献

[1]《浙江省标注建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）

[2]《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）