基礎混凝土施工出現(xiàn)滲壓水的技術(shù)處理方法

董長興 朱洪儒 程振威 栗 征

一、基本情況

宿鴨湖水庫位于河南省駐馬店市汝南縣城西7km處，屬淮河流域大洪河支流汝河干流控制工程，控制流域面積4498km2，100年一遇洪水設計，1000年一遇洪水校核，總庫容16.38億m3，是淮河干流上游重要的防洪水利樞紐工程，擔負著為淮河干流錯峰調(diào)度等重任，在歷年的防洪保安中發(fā)揮了重要作用。

該水庫于1958年建成，1959年投入運行。經(jīng)過幾十年的運用，存在影響工程安全的問題，2007年水利部大壩安全管理中心核定為三類壩。

宿鴨湖水庫除險加固工程總投資2.963億元，工程于2009年10月開工。第三標段在五孔泄洪閘拆除重建項目施工的同時，第七標段為安裝自動化觀測用兩點位移計時，對先行澆筑的五孔泄洪閘0.5m厚混凝土基礎墊層及墊層下土基進行鉆孔，當鉆到底板以下12m（相應高程29.74m。該處閘基高程41.74m，設計孔底高程26.24m，設計鉆研深度15.50m）處，鉆透隔水層，造成承壓水地下水滲出，滲水量約為1L/s，致使五孔泄洪閘土建標施工單位無法進行后續(xù)閘底板和邊墩混凝土的澆筑。

宿鴨湖水庫五孔泄洪閘屬于大（1） 型建筑物，設計最大泄量4630m3/s，根據(jù)水庫肩負的防汛任務和除險加固工程總體工期安排，要求2010年4月底前必須達到正常運用條件，時間緊、任務重，這就要求必須立即解決該處滲水問題。

二、技術(shù)處理組織和處理方案

異常滲水情況發(fā)生后，進行了地質(zhì)復勘和分析。五孔泄洪閘位于臻頭河右岸臺地上，地貌單元為淮河沖洪積平原。該區(qū)地下水水位在較小的范圍內(nèi)差別變化很大。該區(qū)地下水分為潛水和承壓水，潛水分布于第②、第③、第④層土中，水位由上游向下游逐漸降低，閘前地下水水位高程52.0m，閘下游尾水渠地下水水位高程40.6m；承壓水分布于中輕粉壤土層（④層）中，水頭高程為42.40～44.21m。

造成滲水的原因是該處兩點位移計鉆孔范圍內(nèi)鉆透承壓水層，出現(xiàn)承壓水發(fā)生突涌滲水，出現(xiàn)突涌滲水后，自動化標施工單位沒有封堵滲水的經(jīng)驗，沒能及時封堵。鑒于上述情況，2010年1月30日，建設單位及時組織有關(guān)專家，會同建管、設計、監(jiān)理、有關(guān)施工單位召開現(xiàn)場專題會議，研究處理方案，經(jīng)過論證，形成如下處理方案：

一是根據(jù)現(xiàn)場情況，先在滲水點下游側(cè)打減壓井3個，井深在設計閘底板高程（41.74m）以下15m，井口直徑30cm，無砂混凝土管；在滲水點右側(cè)邊坡與閘基之間再打一眼小口徑減壓井，井深在設計閘底板高程以下15m，井口直徑5cm，利用滲水壓力自然漫溢來減輕滲水點的水壓力。使用多臺水泵抽水降低地下水位，等水位降下后對滲水點進行封堵。

二是為避免在沒封堵前造成滲水帶出泥和沙，先按處理管涌的辦法，在滲水孔周圍從下到上依次用無紡土工布（200g）、粗砂（25cm厚）、米石（30cm厚）、二級配碎石（40cm厚）做成反濾層，防止砂和泥土滲出形成空洞。

三是等地下水位降低到距閘底板高程接近8m時，及時采用回填灌漿（水泥漿）的方法封堵。水泥漿水泥為標號42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1∶1（重量比）。灌漿壓力先小后大控制在0.3～1.20MPa之間。

四是要求施工單位澆筑閘底板混凝土方式，要從遠離滲水點位置逐步向滲水部位澆筑，以利于將滲水擠出倉面，最后用塌落度較小的混凝土澆筑滲水點處閘底板，實現(xiàn)對滲水點集中快速封堵。

三、實施過程

按照論證的施工處理方案，2010年1月31日，先在滲水點下游側(cè)打3個減壓井，第一點位于滲水點下游2.5m、右3m處，第二點位于滲水點下游2.5m、左8m處，第三點位于滲水點下游2.5m、左13m處，井深在設計閘底板高程（41.74m）以下15m，井口直徑30cm，無砂混凝土管，使用多臺水泵抽水降低地下水位。在滲水點右側(cè)1.5m邊坡與閘基之間再打一眼小口徑減壓井，井深在設計閘底板高程以下15m，井口直徑5cm，利用滲水壓力自然漫溢來減輕滲水點的水壓力。

2010年2月8日，建管單位邀請河南省地礦建設工程（集團）有限公司進行了封堵，封堵方法是壓力灌漿，首先固定好壓力灌漿設備，采用高壓灌漿機將事先配制好的水泥漿連續(xù)一次性注滿滲水通道，在間隔1h左右，水泥漿自然下沉，混凝土初凝之前，再一次進行壓力灌漿。至10日，滲水點滲水問題得到解決。

四、實施效果

按照處理方案，經(jīng)過兩天兩次封堵，滲水點滲水問題得到解決，在封堵的同時提前安排土建施工標做好閘底板基礎混凝土澆筑的準備，一旦封堵達到效果，及時澆筑閘底板混凝土。在完善下游導滲設施后，及時對滲水點右側(cè)邊坡與閘底板之間的小口徑減壓井進行封堵。

整個處理過程都是按研究的方案處理，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)測，滲水點和小減壓井的滲水得到了有效控制，達到預期目的，沒影響五孔泄洪閘底板和邊墩混凝土澆筑，確保了五孔泄洪閘建設工程按期完成。

五、出現(xiàn)滲水實施前后必須注意事項

施工鉆孔中由于各種原因鉆透隔水層，形成滲壓水溢出現(xiàn)象后，要及時向主管部門和監(jiān)理匯報，請有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員開會研究處理方案，在實施前后還必須注意以下幾個方面：

首先是在滲水后沒封堵之前及時對滲水進行處理，避免滲水帶出地下泥沙形成掏空，給地基帶來不穩(wěn)定的隱患。滲水處理辦法按照滲水反濾的原理，從下層到上層采取中粗砂、碎石、小塊石把滲水點包圍起來。

其次是合理選擇降低地下水方法。能否及時降低地下水位、減輕滲水壓力是封堵成敗的關(guān)鍵。因此，合理選擇降低地下水位的方法很重要，要根據(jù)地形、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤性質(zhì)、水位高低等選擇不同的降低地下水位方法，對于降水深度超過5m，粉土、黏性土、沙土、碎石土類，一般采取井點排水方法，有真空井點、噴射井點、管井。本案采取了在滲水點側(cè)岸打井點自流滲水，滲水點下游打管井抽水降低地下水位，達到了降水效果。

最后是實施中注意選擇好灌漿機械、灌漿材料、漿液濃度和灌漿壓力。要根據(jù)滲水量、滲水壓力大小合理選擇，本案采取了經(jīng)設計、監(jiān)理、建管商討的上述處理方案。

六、經(jīng)驗教訓

有些工程項目需要鉆孔到基礎以下，施工單位首先要對基礎地質(zhì)結(jié)構(gòu)有所了解，必要時要求地質(zhì)勘探單位提供地質(zhì)編錄，當基礎下部有隔水層且有承壓水時，應進行坑底突涌驗算，及時采取水平隔滲或鉆孔減壓措施，保證基礎下部土層穩(wěn)定，否則一旦發(fā)生突涌，將給施工帶來極大麻煩■