十字路水库位于宁波市镇海区河头镇,总库容2200万立方米,坝高26米,坝长330米。1978年用水冲法完成砂井7416孔,井直径42厘米,井深12米,井距分2.5米和3米两种。1983年完成设计,基本上按照设计加荷速率进行加荷,坝基很稳定。在软土地基上,如此顺利地建造高26米的土坝,对宁波市而言还是首次。十字路水库土坝和坝基的情况比杜湖水库更差,坝高却比杜湖土坝高9米,其难度更大。在设计指导思想上,不仅要解决稳定问题,而且要解决变形问题,所以我们在杜湖土坝成功基础上,又对设计进行改进和创新:其一,在坝型上,采用黏土心墙与上游铺盖连成L形防渗体,并在心墙背面设置竖向排水,且与砂垫层连在一起。这样既可降低心墙后的浸润线,有利于下游坝坡的稳定,竖向排水又能起反滤作用,即使防渗体开裂,也能使裂缝自愈。而心墙由于荷载对称,剪应力小,断裂的可能小。坝坡与反压平台间用缓坡连接,既有利于稳定,又有利于防裂。其二,在砂井布置和井径比选择上,不同坝区采用不同的井径比。这样可以改善坝基的受力性状,降低坝体纵向裂缝的可能性。其三,采用新的砂垫层铺设法,先按坝基沉降曲线,将土填筑成馒头形,在其上打好砂井,再将砂垫层铺成覆锅形。这样坝体完成后,因沉降把砂垫层压平,而不致使其拉断。据实测资料,砂垫层变形达到了设计要求。其四,在防裂措施上,首先对设计断面中几个转折点进行沉降分析及其倾度计算,严格控制加速率,既有利于稳定,又利于防裂。再者,在土坝施工时,先填筑河床断面,再填筑两岸断面,以减少其纵向不均匀沉降,对防止大坝横向裂缝有利。
总之,5年时间顺利建成26米高的软土坝基的土坝工程实属罕见。由于设计先进,工程质量又好,该工程于1988年获得浙江省优质工程奖,1989年又获水利部优质工程奖。论文《十字路土坝的砂井地基经验》刊登在1988年《岩土工程学报》上,浙江工业大学施如平教授将十字路土坝编入《地基与基础》一书中,2001年浙江大学曾国熙教授和笔者撰写《杜湖、十字路两砂井地基土坝工程回顾》,发表在《地基处理》杂志上,论文对砂井地基进行进一步分析、探讨与总结,将实践经验提升为理论。
(原载于《宁波水利六十周年纪念文集》,2009年)(www.daowen.com)
石湘淼 1928 年生。沿海地区岩土工程专家。历任宁波市水利局技术员、工程师、副总工程师等职。
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