宝应船闸扩容工程基坑管涌发生原因及对策.doc

1、1宝应船闸扩容工程基坑管涌发生原因及对策摘 要: 以宝应船闸扩容工程施工为例，分析了船闸深基坑施工中出现管涌险情的原因，介绍了现场控制险情的对策，研究采用套筒反滤引排封堵压浆的处理方案，达到既满足施工及工期要求，又节约处理成本的效果，为今后基坑管涌处理提供参考。 关键词：宝应船闸深基坑管涌套筒反滤 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 1 基本情况 1.1 工程概况 宝应船闸位于江苏省宝应县城南，连通京杭大运河和宝射河，承担沟通江苏省干线航道网中“两纵”京杭大运河和连申线的重要作用。宝应船闸扩容工程为拆除老船闸、建设新船闸，扩容后船闸尺度231804m（口门宽闸室长槛上水深）

2、 ，闸首、闸室均采用整体坞式结构，上下游导航墙采用扶壁结构，输水系统采用长廊道输水。船闸为级通航建筑物，上闸首为 1 级水工建筑物，下闸首、闸室为 3 级水工建筑物。 宝应船闸上闸首距离京杭大运河 250m。上游京杭运河最高洪水位9.0m，最高通航水位 8.5m，最低通航水位 6.0m；下游宝射河最高洪水位3.5m，最高通航水位 2.8m，最低通航水位 0.7m。 21.2 工程地质 场地处于长江里下河浅洼平原区，地貌类型属古泻湖堆积平原中的沼泽洼地平原。场地钻探深度范围内揭示的土层，按其成因类型及土的性状自上而下共分为 13 大层，分别为层灰黄、杂灰色粘土夹粉质粘土、粉土，1 层灰色淤泥质粘

3、土夹粉土，层灰黄、黄灰色粘土，层灰、黑灰色粘土、粉质粘土，层灰黄、灰色粉质粘土、粘土，层灰黄色砂质粉土夹薄层粘土，层灰黄色粉质粘土，层灰黄色砂质粉土，层灰色粉质粘土、粘土，层灰色淤泥质粉质粘土、粘土，层灰黄、灰色粉砂，层灰、灰黄色粉质粘土，层灰色粉质粘土、粘土，层灰、灰黄色粉砂，层灰色粉质粘土。 场地地下水类型主要为上层滞水及孔隙性承压水。场地地表、层构成场地上层滞水含水层；、层粘性土局部分布，层、层粉土与层粉砂相互连通，构成场地的第一承压含水层；层粉砂构成场地第二承压含水层。 1.3 防渗帷幕 施工期船闸下闸首基坑开挖最低-7.0m，地面高程 3.0m。考虑到闸址紧邻京杭大运河，闸址处有砂质

4、粉土地基，地下水补给路径短，加之船闸基坑与地面存在较大高差，基坑周边 30m 外为密集居民区，基坑降水后，基坑底承压水头较大。为确保施工期周边建筑物安全，在地面?3.00m 外侧，沿基坑四周设置防渗帷幕墙作为垂直防渗（图 1） ，防渗墙顶高程 3.0m、底高程-15.0m。防渗墙采用上部 600mm 小直径搅拌桩与下部 600mm 直径高压旋喷桩的组合防渗墙施工技术，旋喷桩高程-315.0-8.0m、长 7.0m，搅拌桩高程-9.03.0m、长 12.0m，高程-8.0-9.0m 为搭接段，搭接长度 1.0m、厚度 0.25m。 图 1 防渗布置图 1.4 基坑开挖及排水 船闸基坑开挖底高程：

5、上闸首-4.8m,下闸首-7.0m,闸室-5.9m,开挖边坡 1:2，高程?-1.5m 设 4m 宽平台。开挖顺序：先开挖下、上闸首，后开挖 110#闸室。 由于主体结构开挖深度较大，为确保闸塘施工安全，沿基坑?-1.50m高程平台、防渗帷幕内侧布置直径 300mm、间距 20m 的降水井，井底高程-12.0m。基坑底部设明沟排水，以保持船闸基坑干地施工。 2 管涌发生、对策及原因 2.1 管涌发生经过及对策 1、船闸基坑工程于 2011 年 10 月开挖，次年 2 月 12 日，基坑底高程-2.5-5.6m，在 6#基坑与 7#基坑分缝间发现涌水，涌水部位为直径约2m、深度约 5m 的沉陷孔

6、洞，涌水量约 20m3/h，涌水含灰黑色泥沙。 处理对策为在管涌位置开挖，保证管涌出水点在开挖坑底中间位置，管涌部位用碎石和砂拌合后回填，顶部放置油桶作为过滤箱，油桶周边全部打孔，外部包裹目布，过滤箱内放水泵将过滤后清水抽出。2 天后涌水清澈，水量稳定，滤料未下陷，3 月 7 日对 7#底板进行了封底。 2、现场每天对管涌涌水进行观测，涌水一直稳定，但 3 月底管涌部位水质突然变浑浊。 4处理对策将管涌部位混凝土凿除并重新开挖补充碎石，在 7#闸室底板南北侧打设 5 口底标高为-20.0m 的深井进行降水。经过处理后水质清澈，涌水稳定。 3、因基坑北侧 8 口降水井水泵烧坏而停抽，4 月 17

7、 日水质再次突然变浑浊。 处理对策为补打 3 口-20.0m 深井进行降水，并对管涌部位滤料进行换填，提高砂含量，处理后涌水量明显减少，约 13.5m3/h；但由于滤料砂含量过高，涌水从滤料和泥土接缝处涌出，致涌水部位滤料持续下沉。4 月 29 日，对滤料用小石子进行换填，至 5 月 2 日，水质逐渐清澈，水量稳定，滤料稳定未下沉。 2.2 原因分析 闸室基坑开挖高程-5.9m，位于层砂质粉土夹薄层粘土内，其下为层砂质粉土及层粉砂均含有微承压水，特别是层含水层厚度大，如、层内有小空隙与层相通，极易出现管涌现象。 管涌发生前期，涌出土的颜色为灰黑色粉砂土。根据地质报告，、为灰黄色，只有层土含有灰

8、色粉砂。在基坑开挖及处理管涌开挖过程中，在管涌部位挖出木桩，推测此处原先就存在涌水通道，因此此次管涌极有可能为自层土内沿原有通道涌出的承压水。 3 处理措施 3.1 混凝土封堵 管涌部位用级配碎石拌合后回填，在顶部放置油桶作为过滤箱，油桶周边全部打孔，外部包裹目布，过滤箱内放水泵将过滤后清水抽出。5过滤清水并观测稳定后，用钢管引至底板外侧井管内（图 2） 。底板施工前，对管涌部位进行封底，挖开区域采用 30cm 的 C20 砼封底。 图 2 管涌处理措施图 3.2 压浆 闸室底板浇筑完成后，两侧土方回填到-3.65m 后，停止引水管中的水泵抽水，利用闸室底板预留 100mm 钢管对管涌处进行压

9、浆封堵。封堵浆液采用水泥-水玻璃双液快凝浆，水泥采用 P.O32.5 普通硅酸水泥，水灰比 0.6，水玻璃掺量为水泥用量的 2%。 4 结语 粉土、粉砂质基坑中出现管涌是基坑施工中经常碰到的难题，管涌防治应从基坑防渗设计及施工质量源头着手控制，避免管涌问题发生。本工程管涌事件发生后，及时采用油桶套筒反滤、引排的方法，有效控制了险情的进一步发展。在后续的处理过程中采取了混凝土封堵、压浆的有效措施，使管涌得到了很好的控制与解决，达到既经济又可缩短处理周期的效果，为类似工程的管涌处理提供参考。 参考文献 1 中华人民共和国行业标准. 建筑地基处理技术处理（JGJ79-2012) 2 中华人民共和国国家标准. 建筑地基基础设计规范(GB50007-2011) 3 陈?. 基坑管涌问题的分析与处理J. 建筑与装饰, 2012(5):6231-232 4 李士彦,张敏. 施桥三线船闸基坑管涌问题的处理J. 交通科技,255(6):57-60