基础混凝土施工出现渗压水的技术处理方法

董长兴 朱洪儒 程振威 栗 征

一、基本情况

宿鸭湖水库位于河南省驻马店市汝南县城西7km处，属淮河流域大洪河支流汝河干流控制工程，控制流域面积4498km2，100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核，总库容16.38亿m3，是淮河干流上游重要的防洪水利枢纽工程，担负着为淮河干流错峰调度等重任，在历年的防洪保安中发挥了重要作用。

该水库于1958年建成，1959年投入运行。经过几十年的运用，存在影响工程安全的问题，2007年水利部大坝安全管理中心核定为三类坝。

宿鸭湖水库除险加固工程总投资2.963亿元，工程于2009年10月开工。第三标段在五孔泄洪闸拆除重建项目施工的同时，第七标段为安装自动化观测用两点位移计时，对先行浇筑的五孔泄洪闸0.5m厚混凝土基础垫层及垫层下土基进行钻孔，当钻到底板以下12m（相应高程29.74m。该处闸基高程41.74m，设计孔底高程26.24m，设计钻研深度15.50m）处，钻透隔水层，造成承压水地下水渗出，渗水量约为1L/s，致使五孔泄洪闸土建标施工单位无法进行后续闸底板和边墩混凝土的浇筑。

宿鸭湖水库五孔泄洪闸属于大（1） 型建筑物，设计最大泄量4630m3/s，根据水库肩负的防汛任务和除险加固工程总体工期安排，要求2010年4月底前必须达到正常运用条件，时间紧、任务重，这就要求必须立即解决该处渗水问题。

二、技术处理组织和处理方案

异常渗水情况发生后，进行了地质复勘和分析。五孔泄洪闸位于臻头河右岸台地上，地貌单元为淮河冲洪积平原。该区地下水水位在较小的范围内差别变化很大。该区地下水分为潜水和承压水，潜水分布于第②、第③、第④层土中，水位由上游向下游逐渐降低，闸前地下水水位高程52.0m，闸下游尾水渠地下水水位高程40.6m；承压水分布于中轻粉壤土层（④层）中，水头高程为42.40～44.21m。

造成渗水的原因是该处两点位移计钻孔范围内钻透承压水层，出现承压水发生突涌渗水，出现突涌渗水后，自动化标施工单位没有封堵渗水的经验，没能及时封堵。鉴于上述情况，2010年1月30日，建设单位及时组织有关专家，会同建管、设计、监理、有关施工单位召开现场专题会议，研究处理方案，经过论证，形成如下处理方案：

一是根据现场情况，先在渗水点下游侧打减压井3个，井深在设计闸底板高程（41.74m）以下15m，井口直径30cm，无砂混凝土管；在渗水点右侧边坡与闸基之间再打一眼小口径减压井，井深在设计闸底板高程以下15m，井口直径5cm，利用渗水压力自然漫溢来减轻渗水点的水压力。使用多台水泵抽水降低地下水位，等水位降下后对渗水点进行封堵。

二是为避免在没封堵前造成渗水带出泥和沙，先按处理管涌的办法，在渗水孔周围从下到上依次用无纺土工布（200g）、粗砂（25cm厚）、米石（30cm厚）、二级配碎石（40cm厚）做成反滤层，防止砂和泥土渗出形成空洞。

三是等地下水位降低到距闸底板高程接近8m时，及时采用回填灌浆（水泥浆）的方法封堵。水泥浆水泥为标号42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1∶1（重量比）。灌浆压力先小后大控制在0.3～1.20MPa之间。

四是要求施工单位浇筑闸底板混凝土方式，要从远离渗水点位置逐步向渗水部位浇筑，以利于将渗水挤出仓面，最后用塌落度较小的混凝土浇筑渗水点处闸底板，实现对渗水点集中快速封堵。

三、实施过程

按照论证的施工处理方案，2010年1月31日，先在渗水点下游侧打3个减压井，第一点位于渗水点下游2.5m、右3m处，第二点位于渗水点下游2.5m、左8m处，第三点位于渗水点下游2.5m、左13m处，井深在设计闸底板高程（41.74m）以下15m，井口直径30cm，无砂混凝土管，使用多台水泵抽水降低地下水位。在渗水点右侧1.5m边坡与闸基之间再打一眼小口径减压井，井深在设计闸底板高程以下15m，井口直径5cm，利用渗水压力自然漫溢来减轻渗水点的水压力。

2010年2月8日，建管单位邀请河南省地矿建设工程（集团）有限公司进行了封堵，封堵方法是压力灌浆，首先固定好压力灌浆设备，采用高压灌浆机将事先配制好的水泥浆连续一次性注满渗水通道，在间隔1h左右，水泥浆自然下沉，混凝土初凝之前，再一次进行压力灌浆。至10日，渗水点渗水问题得到解决。

四、实施效果

按照处理方案，经过两天两次封堵，渗水点渗水问题得到解决，在封堵的同时提前安排土建施工标做好闸底板基础混凝土浇筑的准备，一旦封堵达到效果，及时浇筑闸底板混凝土。在完善下游导渗设施后，及时对渗水点右侧边坡与闸底板之间的小口径减压井进行封堵。

整个处理过程都是按研究的方案处理，经现场监测，渗水点和小减压井的渗水得到了有效控制，达到预期目的，没影响五孔泄洪闸底板和边墩混凝土浇筑，确保了五孔泄洪闸建设工程按期完成。

五、出现渗水实施前后必须注意事项

施工钻孔中由于各种原因钻透隔水层，形成渗压水溢出现象后，要及时向主管部门和监理汇报，请有关专业技术人员开会研究处理方案，在实施前后还必须注意以下几个方面：

首先是在渗水后没封堵之前及时对渗水进行处理，避免渗水带出地下泥沙形成掏空，给地基带来不稳定的隐患。渗水处理办法按照渗水反滤的原理，从下层到上层采取中粗砂、碎石、小块石把渗水点包围起来。

其次是合理选择降低地下水方法。能否及时降低地下水位、减轻渗水压力是封堵成败的关键。因此，合理选择降低地下水位的方法很重要，要根据地形、地质结构、土壤性质、水位高低等选择不同的降低地下水位方法，对于降水深度超过5m，粉土、黏性土、沙土、碎石土类，一般采取井点排水方法，有真空井点、喷射井点、管井。本案采取了在渗水点侧岸打井点自流渗水，渗水点下游打管井抽水降低地下水位，达到了降水效果。

最后是实施中注意选择好灌浆机械、灌浆材料、浆液浓度和灌浆压力。要根据渗水量、渗水压力大小合理选择，本案采取了经设计、监理、建管商讨的上述处理方案。

六、经验教训

有些工程项目需要钻孔到基础以下，施工单位首先要对基础地质结构有所了解，必要时要求地质勘探单位提供地质编录，当基础下部有隔水层且有承压水时，应进行坑底突涌验算，及时采取水平隔渗或钻孔减压措施，保证基础下部土层稳定，否则一旦发生突涌，将给施工带来极大麻烦■