太和县大麦沟泵站施工基坑透水原因分析及处理措施

2016-09-02余百友赵胜发

治淮 2016年7期

余百友　赵胜发

余百友赵胜发

一、工程概况

大麦沟泵站位于安徽省太和县税镇境内、大麦沟沟口西侧，距颍河河岸约70m。泵站设计灌溉流量8.0m3/s，经大麦沟从沙颍河引水入万福沟，再经万福沟及其支流独龙沟等输水入界洪河、茨谷河，灌溉范围包括太和县税镇、旧县、双浮等10个乡镇，满足12万亩耕地的干旱应急灌溉要求。泵站选用4台900QZ-85型潜水轴流泵，配YQGN740-12型潜水电机，单机功率为160kW，总装机640kW。

二、工程地质

大麦沟泵站设计时，进行了地质勘探。基坑透水后，为查明原因，又先后3次补充勘探。勘察重点位于基坑透水的东侧和南侧，共布置勘探点40个，其中静力触探孔36个，钻孔4个，孔深12～21m。3个勘探点发现管涌通道。根据补充的地质勘探报告，站址处地层分布和岩性特征见表1。

三、施工过程及透水情况

大麦沟站工程2015年1月13～20日开始基坑降水、开挖，布置5眼降水井，井深18m，其中基坑东侧2眼、西侧2眼、靠沙颍河侧1眼。因降水效果不理想，在靠沙颍河侧新增2眼降水井，共计7眼。至2月7日，泵室基础开挖至高程27.08m，发现东侧约占总基坑1/3面积的范围出软弱土层，经研究拟采用松木桩处理。2月14～24日，降水井停止抽水，基坑进水，第一次与沙颍河齐平。

2015年3月24日，泵站地基松木桩施工，桩底打至第四层粘土层顶。3月25～29日期间，受客观因素影响，基坑降水反复抽停。

2015年4月12～14日，在基坑东侧新增3眼降水井，井深25m。

2015年4月17日，基坑开挖至设计高程，进行泵室及翼墙垫层浇筑，至傍晚结束。4月18日晨，基坑东南角靠沙颍河侧出现管涌，下午基坑水位与沙颍河齐平（第二次齐平）。

随后建管单位组织监理、设计、施工等单位会议，认为基坑东侧22～23m的高程存在明显涌水通道。4月28日～5月12日，在基坑靠沙颍河侧又新增5眼降水井，井深30m；同时，拟在基坑东侧开挖、回填粘土截渗槽，粘土截渗槽高程至22m。

因场地限制，开挖、回填截水槽未成功。2015年5月28日～6月23日，改用水泥土搅拌桩截渗墙方案进行截渗处理，桩径500mm，桩间距300mm，桩底高程21.5m左右（打入第4层粘土层1.0m），对基坑半封闭。

2015年7月1～24日，重新进行基坑降水。7月24日晚7时，在对基坑底部清淤时，东南角首先出现局部渗水，接着东北角出现直径约1m的管涌。第二天早上基坑东北角管涌沿着降水井喷出，基坑第三次淹没。

2015年9月9～25日，对基坑采用水泥土搅拌桩截渗墙进行全封闭。

2015年10月2～10日，又分别在基坑东侧和南侧补打5眼降压井。随即降压井抽水，基坑缓慢降水。至10月17日，对基坑进行清淤，基坑东南侧出现渗水，施工单位采用砂石滤料对渗水点进行填堵，渗水暂时得到缓解。10月19日凌晨2点，基坑东侧出现管涌，涌水量无法控制，暂停施工。

表1　　地层分布和岩性特征表

四、透水原因分析及处理措施

根据工程地质和水文地质条件以及施工过程分析，大麦沟泵站基坑发生多次涌水，导致基坑淹没，主要有以下原因：

（1）地质方面：地基第④层粘土隔水层厚度3m左右，局部仅约2m，厚度较小；而第⑤轻粉质壤土层较厚且与外河连通，承压受头较大。随着基坑越挖越深，基坑以下抵抗承压水头的粘土隔水层越来越薄，在承压水控制不严时，隔水层被击穿而发生渗透破坏。

（2）施工方面：工程施工受到干扰，不能正常进行，深井降水抽抽停停，不连续降水，难以保证承压水头控制在地基免遭破坏范围之内。

（3）工程布置方面：泵站布置在颍河堤防外河侧，基坑距外河很近，水平渗径较短，渗透坡降大，容易出现渗透破坏。

（4）前期地质勘探工作深度不足，在基坑开挖至高程27.08m时，发现地质与勘测报告不符，临时增加了松木桩加固处理。同时，基坑开挖时，又多次增加降水井，不大的基坑周边，共布置20眼降水井，且降水井钻孔时施工不规范，出现塌孔现象。经观察，基坑东南角沿降水井外壁有地下水涌出，说明前期钻孔、松木桩和降水井的反复实施，对地基土扰动较大，使④层隔水层遭到破坏，出现与⑤层承压水层连通的渗漏通道。

（5）搅拌桩截渗墙深度不足：地基③-1轻粉质壤土和⑤轻粉质壤土层均存在承压水，③-1很薄，而⑤层较厚且与外河连通，是主要的承压水层。因而，虽在基坑第三次进水后，对基坑四周采用水泥土搅拌桩截渗墙进行围封，由于墙底只伸入至④层，没有截断⑤层承压水层，基坑仍发生大量涌水。

针对以上情况，经多方案比选，决定采用混凝土截渗墙将⑤层透水层截断对基坑进行围封的处理措施。截渗墙伸入⑥层粉质粘土内1m。截渗墙封闭范围内保留1～2眼完好的降水井。采取该措施后，基坑透水得到有效控制，工程施工正常进行。