一、前言

砂壳坝上游坝坡的抗震加固，过去一直延用翻压法进行处理。翻压法工期长、投资大，且需放空库水至加固深度，给土坝的抗震加固带来极大的不便，造成相当大的损失。振冲技术是上世纪70年代引入我国的一项地基处理新技术，上世纪80年代初为了研究振冲技术加固砂壳的可能性，在山东省岸堤水库附近修建了一座试验坝（坝高7.0m），进行振冲技术加固砂壳的研究，取得了初步成果。但能否将振冲技术应用于大坝上游坡、加固效果如何、采用什么样的施工方法和施工工艺等都是悬而未决的问题。为此，结合本次岸堤水库大坝砂壳上游坡的抗震加固，展开了振冲加固上游坝坡的研究，取得了很好的效果。

二、工程概况

岸堤水库位于山东省蒙阴县境内，大坝座落在沂河支流东汶河与梓河的汇流处，控制流域面积1690km2，总库容7.49×108m3，兴利库容4.51×108m3，是一座以防洪、灌溉为主，结合发电、供水、养殖和旅游开发等综合利用的大（Ⅱ）型水利枢纽工程。大坝于1959年11月动工兴建，1960年4月建成蓄水，现坝顶高程为181.80m（1956年黄海高程系，下同），最大坝高29.80m，大坝全长1665m，南坝段0 000到0 730为粘土宽心墙砂壳坝（其中0 000到0 350为细砂坝段，0 350到0 730为粗砂坝段）；0 730到1 665为粘土均质坝。根据现场勘察和室内试验，得到坝料的物理力学性质如表1和表2所示，由表2可见该坝的砂壳很松散，相对密度仅为0.26~0.32，地震时极易发生振动滑坡，严重影响工程的安全运行，必须对大坝砂壳进行抗震加固。

表1坝料颗粒组成

项目

粒径（mm）

砂类

颗粒组成（％）

特征粒径与级配指标

土的分类

＞20

20～5

5～2

2～0.5

0.5～0.25

0.25～0.1

＜0.1

D60

D50

D10

Cu

Cc

中砂

/

/

0.6

9.0

65.0

22.3

3.1

0.29

0.26

0.16

1.70

1.40

SP

粗砂

/

7.3

22.0

47.8

14.9

5.8

2.2

1.59

1.02

0.28

5.70

0.90

SP

含砾粗砂

11.2

27.3

19.0

28.6

8.3

3.0

2.6

4.75

2.95

0.35

13.8

0.90

GP

表2坝料物理力学性质

土类

容重（g/cm3）

含水量（％）

流限（％）

塑限（％）

塑性指数

渗透系数（cm/s）

相对密度

抗剪强度

干

湿

饱和

C（MPa）

（ψ0）

粉质粘土

（心墙）

1.59

1.97

2.01

23.7

37

21

16

1.3×10-5

/

0.02

20.9

细砂

（砂壳）

1.43

1.53

1.89

7.31

/

/

/

2.17×10-3

0.32

0

27.5

粗砂

（砂壳）

1.44

1.54

1.90

6.80

/

/

/

1.5×10-2

0.26

0

29.0

细砂

（坝基）

1.48

1.59

1.92

/

/

/

/

2.6×10-3

0.44

0

29.5

粗砂

（坝基）

1.54

/

1.96

/

/

/

/

7.0×10-2

0.47

0

34.6

三、振冲加固设计

为增强坝体的抗震稳定性，经计算分析确定：大坝168.0m高程以下进行抛石压重，高程168.0m以上进行振冲加固。

1、加固标准：相对密度Dr≥0.75

2、加固范围：0 000~0 730坝段，高程168.0m~178.0m，加固深度8.0m。

3、振冲桩距：振冲桩呈梅花型布置，经施工性试验确定顺坝轴线方向桩距2.0m，垂直坝轴线方向

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