基坑巖溶涌水封堵工藝

謝濟(jì)安 王雪龍

（1.廣西大藤峽水利樞紐開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司 桂平市 537200；2.湖南宏禹工程集團(tuán)有限公司 長(zhǎng)沙市 410117）

1 工程概況

某工程船閘主體部位樁號(hào)范圍為航上0+26～航下0+359 m，全長(zhǎng)385 m。其中，航上0+26～航下0+53.8 m 段開(kāi)挖至（-7 m～6）m；航下 0+53.8～航下 0+183.8 m段大面開(kāi)挖至-2 m高程；航下0+183.8～航下0+359 m段大面開(kāi)挖至-1.45 m高程；底部左、右側(cè)各布置有一輸泄水廊道，輸泄水廊道底寬11 m，兩側(cè)開(kāi)挖邊坡坡比 1∶0.3，設(shè)計(jì)底高程（-6.46～-14.25）m，左、右側(cè)輸泄水廊道各布置有兩個(gè)集水井，設(shè)計(jì)底高程-22.0 m，開(kāi)挖最大深度20余米。

船閘基坑開(kāi)挖已接近建基面，基坑內(nèi)巖溶涌水量呈不斷增加趨勢(shì)，基坑左岸坡腳出現(xiàn)三股較大情況的涌水，右岸坡腳出現(xiàn)一股較大涌水，水量約4 500 m3/h，且各涌水點(diǎn)涌水帶泥，右岸涌水點(diǎn)存在連通河道通道可能，存在災(zāi)難性巖溶涌水風(fēng)險(xiǎn)。為避免基坑發(fā)生災(zāi)難性巖溶涌水，造成基坑淹沒(méi)，保證工程施工安全，必須對(duì)基坑巖溶涌水進(jìn)行應(yīng)急搶險(xiǎn)封堵，并對(duì)巖溶滲水進(jìn)行綜合治理。

2 巖溶類型及發(fā)育情況

巖溶主要發(fā)育在郁江階的灰?guī)r、白云巖中，屬溶原寬谷型，為埋藏型巖溶。覆蓋層下面埋藏第三系前古巖溶，巖溶發(fā)育，多表現(xiàn)為溶溝、溶槽、溶洞等巖溶形態(tài)，基巖面起伏較大。

船閘基坑開(kāi)挖揭露兩側(cè)邊坡上溶溝、溶槽發(fā)育，基巖面起伏不平。

左側(cè)邊坡航下0+000～0+170基巖面高程一般（10～18）m，溶溝、溶槽底部高程分布在 5m 左右；航下0+170～0+240 基巖面高程一般分布于（24～27）m，溶溝、溶槽底部高程20m左右；航下0+240～0+400基巖面高程一般（12～24）m，溶溝、溶槽的底部高程5m左右。

右岸邊坡航下0+000～0+060基巖面高程一般0 m，溶溝、溶槽的底部高程-2 m左右；航下0+060～0+167基巖面高程一般（16～25）m，溶溝、溶槽的底部高程16 m左右；航下0+167～0+400基巖面高程一般（6～16）m ，溶溝、溶槽的底部高程 4 m 左右。

3 涌水情況介紹及涌水分析

3.1 涌水情況介紹

地下巖溶管道由左右兩側(cè)向基坑涌水。左側(cè)補(bǔ)給源為地表積水及地下水，右側(cè)補(bǔ)給源主要為地下水或外江水。

船閘基坑主要大涌水點(diǎn)分布在左岸航下0+359（左岸下閘首部位）、右岸0+359（右岸下閘首部位）、左岸航下0+238、左岸航下0+116等四處，其中左岸3個(gè)主要涌水點(diǎn)涌水分析為地表積水與地下水結(jié)合，右岸新增涌水點(diǎn)巖石破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，EL25高程以下巖石邊坡層面已張開(kāi)，極不穩(wěn)定，出水渾濁，初步分析涌水極有可能和河道連通，不及時(shí)處理有可能造成嚴(yán)重后果，嚴(yán)重情況下可能造成基坑淹沒(méi)，必須對(duì)各涌水點(diǎn)進(jìn)行封堵施工?，F(xiàn)場(chǎng)主要涌水點(diǎn)情況可見(jiàn)圖 1、圖2、圖3。

圖1 左岸航下0+116處涌水點(diǎn)

圖2 左岸航下0+359涌水點(diǎn)

圖3 右岸航下0+359涌水點(diǎn)

3.2 基坑涌水原因分析

基坑施工過(guò)程中，開(kāi)挖揭露涌水點(diǎn)10余處，其中下閘首部位較為集中，涌水點(diǎn)大多位于邊坡坡腳。隨基坑下挖施工，上覆壓重減小，分別于右岸下閘首附近及左岸航下0+116m處各新增揭露一涌水點(diǎn)，其中右岸涌水點(diǎn)初步判定與河道連通，左岸涌水點(diǎn)與積水區(qū)域連通，基坑涌水量增加且呈增大趨勢(shì)，存在災(zāi)難性涌水風(fēng)險(xiǎn)。

4 基坑巖溶涌水封堵工藝

本文基坑涌水處理工序如下，涌水點(diǎn)處理如圖4所示。

圖4 涌水點(diǎn)處理示意圖

首先采用反鏟清除各涌水點(diǎn)部位松散浮渣及淤泥，盡量露出巖溶涌水通道口或巖溶裂隙，清除范圍根據(jù)各涌水點(diǎn)實(shí)際情況現(xiàn)場(chǎng)確定。涌水點(diǎn)清理完畢后，沿清挖范圍邊線人工配合反鏟碼砌沙袋，然后采用反鏟在清挖范圍內(nèi)依次拋填級(jí)配碎石及砂作為反濾料。底部反濾料拋填完成后，采用人工配合反鏟將導(dǎo)流（注漿）插入涌水點(diǎn)通道內(nèi)，導(dǎo)流(注漿)管根據(jù)通道大小采用不同孔徑鋼管，鋼管長(zhǎng)度不定，以適應(yīng)不同涌水點(diǎn)涌水量及埋設(shè)深度為宜。鋼管埋入段及孔口外包兩層無(wú)紡?fù)凉げ?，并用棉紗、布料、棉被、土工布、海帶等扎緊管壁與溶洞洞壁間間隙，最大限度將水導(dǎo)入管內(nèi)引出，鋼管外露出口處安裝閘閥。根據(jù)涌水量大小，導(dǎo)流（注漿）管宜多根埋設(shè)。

壓重混凝土采用C25二級(jí)配混凝土，考慮水下澆筑，為減少漿液流失，混凝土拌和時(shí)加入速凝劑和抗分散劑，具體摻入量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定。混凝土澆筑前，沿清挖邊線采用人工配合反鏟碼砌砂袋作為模板。澆筑時(shí)需保持導(dǎo)流管暢通，并將導(dǎo)流管固定在壓重混凝土中，壓重混凝土厚度不小于1.5 m。

在C25蓋重混凝土澆筑1 d后，若有水從混凝土邊、角和底部滲出，將無(wú)縫鋼管制作成花管，強(qiáng)插入滲水部位，用海帶和土工布、棉紗頭等對(duì)管壁外側(cè)的水逼入鋼花管導(dǎo)引出，人工清除周邊廢渣，再澆筑C25混凝土，將花管固定。混凝土初凝后，采用雙液漿對(duì)鋼花管進(jìn)行封水固結(jié)灌漿處理，將導(dǎo)流管與混凝土及底部反濾料局連成整體。

開(kāi)灌采用水泥漿液，用水泥漿為后續(xù)砂漿灌漿打開(kāi)通道，防止砂漿灌注時(shí)封堵壓力太大，導(dǎo)致封蓋混凝土抬動(dòng)。在灌注水泥漿液的過(guò)程中，若有大量水泥漿液從漏水點(diǎn)周邊的反濾體、巖體裂縫中冒出，則改灌水泥砂漿；若僅僅少量水泥漿滲漏，大量水泥漿能夠灌入溶洞地層，灌注一定量水泥后改為水泥砂漿繼續(xù)進(jìn)行灌注，直至砂漿灌注孔口壓力達(dá)到1.0 MPa，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用雙液漿或聚氨酯進(jìn)行小滲水點(diǎn)封閉灌漿處理。

5 涌水處理效果

本文介紹的幾個(gè)涌水點(diǎn)未處理前均涌水帶泥，且涌水量較大，通過(guò)按上述處理后，涌水點(diǎn)處水量明顯減少，且水質(zhì)變清，基坑總涌水量減少1/3以上，有效地排除了災(zāi)難性涌水風(fēng)險(xiǎn)，船閘基坑安全施工處于可控狀態(tài)。基坑內(nèi)巖溶涌水處理取得良好效果。

6 結(jié)語(yǔ)

位于巖溶地基內(nèi)的該大型船閘基坑由于開(kāi)挖面的不斷降低，兩岸地下水沿巖溶通道從基坑內(nèi)大量冒出，為防止基坑施工出現(xiàn)災(zāi)難性涌水風(fēng)險(xiǎn)，采用“基坑巖溶涌水封堵工藝”進(jìn)行施工，對(duì)各巖溶涌水點(diǎn)取得良好的封堵效果，有效防止了災(zāi)難性涌水風(fēng)險(xiǎn)，確保了工程施工安全。

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