基坑岩溶涌水封堵工艺

谢济安 王雪龙

（1.广西大藤峡水利枢纽开发有限责任公司 桂平市 537200；2.湖南宏禹工程集团有限公司 长沙市 410117）

1 工程概况

某工程船闸主体部位桩号范围为航上0+26～航下0+359 m，全长385 m。其中，航上0+26～航下0+53.8 m 段开挖至（-7 m～6）m；航下 0+53.8～航下 0+183.8 m段大面开挖至-2 m高程；航下0+183.8～航下0+359 m段大面开挖至-1.45 m高程；底部左、右侧各布置有一输泄水廊道，输泄水廊道底宽11 m，两侧开挖边坡坡比 1∶0.3，设计底高程（-6.46～-14.25）m，左、右侧输泄水廊道各布置有两个集水井，设计底高程-22.0 m，开挖最大深度20余米。

船闸基坑开挖已接近建基面，基坑内岩溶涌水量呈不断增加趋势，基坑左岸坡脚出现三股较大情况的涌水，右岸坡脚出现一股较大涌水，水量约4 500 m3/h，且各涌水点涌水带泥，右岸涌水点存在连通河道通道可能，存在灾难性岩溶涌水风险。为避免基坑发生灾难性岩溶涌水，造成基坑淹没，保证工程施工安全，必须对基坑岩溶涌水进行应急抢险封堵，并对岩溶渗水进行综合治理。

2 岩溶类型及发育情况

岩溶主要发育在郁江阶的灰岩、白云岩中，属溶原宽谷型，为埋藏型岩溶。覆盖层下面埋藏第三系前古岩溶，岩溶发育，多表现为溶沟、溶槽、溶洞等岩溶形态，基岩面起伏较大。

船闸基坑开挖揭露两侧边坡上溶沟、溶槽发育，基岩面起伏不平。

左侧边坡航下0+000～0+170基岩面高程一般（10～18）m，溶沟、溶槽底部高程分布在 5m 左右；航下0+170～0+240 基岩面高程一般分布于（24～27）m，溶沟、溶槽底部高程20m左右；航下0+240～0+400基岩面高程一般（12～24）m，溶沟、溶槽的底部高程5m左右。

右岸边坡航下0+000～0+060基岩面高程一般0 m，溶沟、溶槽的底部高程-2 m左右；航下0+060～0+167基岩面高程一般（16～25）m，溶沟、溶槽的底部高程16 m左右；航下0+167～0+400基岩面高程一般（6～16）m ，溶沟、溶槽的底部高程 4 m 左右。

3 涌水情况介绍及涌水分析

3.1 涌水情况介绍

地下岩溶管道由左右两侧向基坑涌水。左侧补给源为地表积水及地下水，右侧补给源主要为地下水或外江水。

船闸基坑主要大涌水点分布在左岸航下0+359（左岸下闸首部位）、右岸0+359（右岸下闸首部位）、左岸航下0+238、左岸航下0+116等四处，其中左岸3个主要涌水点涌水分析为地表积水与地下水结合，右岸新增涌水点岩石破碎，节理裂隙发育，EL25高程以下岩石边坡层面已张开，极不稳定，出水浑浊，初步分析涌水极有可能和河道连通，不及时处理有可能造成严重后果，严重情况下可能造成基坑淹没，必须对各涌水点进行封堵施工。现场主要涌水点情况可见图 1、图2、图3。

图1 左岸航下0+116处涌水点

图2 左岸航下0+359涌水点

图3 右岸航下0+359涌水点

3.2 基坑涌水原因分析

基坑施工过程中，开挖揭露涌水点10余处，其中下闸首部位较为集中，涌水点大多位于边坡坡脚。随基坑下挖施工，上覆压重减小，分别于右岸下闸首附近及左岸航下0+116m处各新增揭露一涌水点，其中右岸涌水点初步判定与河道连通，左岸涌水点与积水区域连通，基坑涌水量增加且呈增大趋势，存在灾难性涌水风险。

4 基坑岩溶涌水封堵工艺

本文基坑涌水处理工序如下，涌水点处理如图4所示。

图4 涌水点处理示意图

首先采用反铲清除各涌水点部位松散浮渣及淤泥，尽量露出岩溶涌水通道口或岩溶裂隙，清除范围根据各涌水点实际情况现场确定。涌水点清理完毕后，沿清挖范围边线人工配合反铲码砌沙袋，然后采用反铲在清挖范围内依次抛填级配碎石及砂作为反滤料。底部反滤料抛填完成后，采用人工配合反铲将导流（注浆）插入涌水点通道内，导流(注浆)管根据通道大小采用不同孔径钢管，钢管长度不定，以适应不同涌水点涌水量及埋设深度为宜。钢管埋入段及孔口外包两层无纺土工布，并用棉纱、布料、棉被、土工布、海带等扎紧管壁与溶洞洞壁间间隙，最大限度将水导入管内引出，钢管外露出口处安装闸阀。根据涌水量大小，导流（注浆）管宜多根埋设。

压重混凝土采用C25二级配混凝土，考虑水下浇筑，为减少浆液流失，混凝土拌和时加入速凝剂和抗分散剂，具体掺入量根据现场实际情况确定。混凝土浇筑前，沿清挖边线采用人工配合反铲码砌砂袋作为模板。浇筑时需保持导流管畅通，并将导流管固定在压重混凝土中，压重混凝土厚度不小于1.5 m。

在C25盖重混凝土浇筑1 d后，若有水从混凝土边、角和底部渗出，将无缝钢管制作成花管，强插入渗水部位，用海带和土工布、棉纱头等对管壁外侧的水逼入钢花管导引出，人工清除周边废渣，再浇筑C25混凝土，将花管固定。混凝土初凝后，采用双液浆对钢花管进行封水固结灌浆处理，将导流管与混凝土及底部反滤料局连成整体。

开灌采用水泥浆液，用水泥浆为后续砂浆灌浆打开通道，防止砂浆灌注时封堵压力太大，导致封盖混凝土抬动。在灌注水泥浆液的过程中，若有大量水泥浆液从漏水点周边的反滤体、岩体裂缝中冒出，则改灌水泥砂浆；若仅仅少量水泥浆渗漏，大量水泥浆能够灌入溶洞地层，灌注一定量水泥后改为水泥砂浆继续进行灌注，直至砂浆灌注孔口压力达到1.0 MPa，再根据现场实际情况采用双液浆或聚氨酯进行小渗水点封闭灌浆处理。

5 涌水处理效果

本文介绍的几个涌水点未处理前均涌水带泥，且涌水量较大，通过按上述处理后，涌水点处水量明显减少，且水质变清，基坑总涌水量减少1/3以上，有效地排除了灾难性涌水风险，船闸基坑安全施工处于可控状态。基坑内岩溶涌水处理取得良好效果。

6 结语

位于岩溶地基内的该大型船闸基坑由于开挖面的不断降低，两岸地下水沿岩溶通道从基坑内大量冒出，为防止基坑施工出现灾难性涌水风险，采用“基坑岩溶涌水封堵工艺”进行施工，对各岩溶涌水点取得良好的封堵效果，有效防止了灾难性涌水风险，确保了工程施工安全。

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