浅谈软基水闸基础截渗处理技术

摘要：由于受工程地质及地下水位不确性的影响，水闸建筑物基础处理时，时常出现局部渗透现象，严重时危及水闸建筑物的稳定及安全。为了确保水闸的安全运行，须进行基础截渗处理，以减少渗透变形。该文结合永嘉三江宁浦水闸基础截渗处理及北仑郭巨碧兰咀闸的处理措施，浅谈水闸纵向防渗处理技术。

关键词：地基处理经济截渗效果

由于受工程地质及地下水位的影响，水闸建筑物基础处理时，时常出现局部渗透现象，严重时将影响水闸建筑物的稳定及安全，解决的办法就是进行基础截渗处理，以减少渗透变形。结合宁浦水闸工程基础处理采用密排截渗桩截渗处理技术及北仑郭巨碧兰咀闸灌浆处理脱空渗漏所取得的效果，浅谈心得。

1永嘉三江宁浦水闸

宁浦水闸位于温州市瓯北镇宁浦村，主要功能是解决宁浦段内河排涝难题，水闸规模为2孔×3m，为3级水工建筑物，按50年一遇防洪潮标准设计。根据水闸工程地质评价显示地基表层淤泥呈软流塑，高压缩性，强度低，工程地质条件差。中上部为含泥细砂或粉砂夹淤泥，松散状，强度一般，工程地质一般。中下部为淤泥及粘土，高压缩性，强度低，工程地质条件差，为稳定和沉降控制层。深部为卵石层，中密状，强度高，工程地质条件好。天然地基不能满足承载力要求，设计采用水泥搅拌桩结合灌注桩施工工艺，要求桩端进入卵石层。

由于地勘时位置不在现状闸址，设计时参考附近的标准堤勘察成果，因此未考虑防渗处理方案。宁浦水闸闸基开挖完成后，由于基础面为较厚的含泥细砂层，受到内河水渠渗水的影响，水闸闸室基础部位出现严重的渗透现象，在极端水位差和不利工况下不能满足渗透稳定的要求，细砂颗粒容易流失，极易造成将来水闸失稳。经工程各参建单位考察后，决定必须对闸基进行截渗处理。经分析渗透来源、深度结合工程现有设备情况，从经济、有效的技术层面研究决定采用密排截渗桩截渗处理方案。

1.1处理方案如下

（1）截渗桩处地层面局部开挖宽1.2m、深1m、边坡1：1的齿槽，齿槽内换填黄土。

（2）在闸底板中心布置密排截渗桩（桩径60cm，桩长13m），闸基外两侧延伸5.45m。桩采用间隔跳打布置，桩间交接10cm。

（3）延伸段截渗桩桩顶设置C30钢筋砼联系梁，梁顶标高0.30m，梁钢筋伸入闸边墩。

1.2宁浦水闸密排截渗桩截渗特点

（1）水闸闸基渗流按平展式地下轮廓方法进行计算，作用水头取极端不利水位组合（外侧设计潮位5.74m，内侧一般低水位2.0m），同时考虑局部底板可能因沉降脱空，计算闸底最大接触渗透比降为0.10，可以满足渗透稳定要求。

（2）为便于桩基搭接形成连续防渗墙，采用素砼桩和钢筋砼桩间隔跳打布置，桩间交接10cm。

（3）为防止侧渗，截渗桩于闸基外两侧延伸5.45m，两侧采用粘性土（黄土）回填，两端与闭气土方相接。

（4）结合施工现场采用灌注桩施工原有的设备，可快速的组织施工，避免因长时间渗透导致细砂颗粒过多流失，从而确保质量的同时，更节约了工程成本。

1.3重点施工工艺

（1）施工前期，施工单位应完成施工准备工作，主要内容包括：设备人员就位、材料充足、相应工序准备齐全。

（2）施工过程中，钻孔灌注桩的造孔、清孔、吊装钢筋骨架、灌注混凝土等各工序应连续快速完成，并加强每道工序的质量控制。

（3）施工结束时，确保每根灌注桩桩顶高程符合设计要求。

1.4效果

宁浦水闸基础截渗桩完成后取得了明显的实际效果，成功发挥了截渗功能，如今宁浦水闸已顺利完工，水闸基础密排截渗桩截渗处理为宁浦水闸的构建提供了有力的安全保障。此方案已充分得到了永嘉县各水利相关部门的一致认可，并开始在永嘉地区实行推广。

2北仑郭巨碧兰咀水闸

郭巨碧兰咀水闸位于宁波市北仑区，主要功能是解决北仑段内河排涝难题，水闸规模为4孔×4m，为3级水工建筑物，按20年一遇排涝标准、50年一遇防洪潮标准设计。根据水闸工程地质评价显示地基上浮软土（淤泥质粘土）厚度约为25m，下部为粉质粘土。天然地基不能满足承载力要求，考虑到软土地基上造闸，设计采用端承摩擦桩进行地基处理，采用钻孔灌注桩，桩尖高程为-37m。

工程于2009年1月开工建设，至2011年12月完工并开始试运行。由于设计时未考虑防渗处理，至2012年12月发现高潮位时出现纵向渗水，经相关部们检查后认定，为涂面沉降后与底板脱空，形成渗水现象，对工程的运行造成了严重的安全隐患，必须进行截渗处理。经研究，最终确定采用闸室底板灌浆法堵漏。

2.1处理方案如下

闸墩中间底板上钻孔分序进行灌浆，灌浆孔为1m×1m的梅花形布置。

灌浆材料控制性水泥浆，要求掺入一定量的粉煤灰。

要求灌浆饱满，并根据实际渗水情况，有针对性的进行局部加强和防渗堵漏。

2.2堵漏水泥灌浆法的特点

（1）水泥浆加粉煤灰灌入软泥层后可迅速失去流动性而变成凝固体，使原有地基相融合，形成密实的防渗墙。

（2）较有针对性，可对局部渗透作快速的处理。

（3）水泥浆扩散半径有限，需按一定比例布置一定数量的灌浆孔位。

（4）水泥浆必须添加化学药剂，如粉煤灰、早强剂等物质，才能有效的实现减水凝固的效果。

2.3重点施工工艺

（1）施工前期，在大潮位开始涨潮时加强观测具体的渗漏部位并做好记录，作为灌浆的重点区域予以标注；因本工程已完成，闸底板处受潮位影响，无法布置工作面，故只能搭设钻孔平台。

（2）施工过程中，钻孔、灌浆等分序施工，重点控制灌浆压力及灌浆量，确保浆液进入脱空部位并形成屏障。

（3）施工后期，需对每个灌浆孔进行渗水压力试验。

2.4效果

郭巨碧兰咀水闸基础灌浆法截渗也成功发挥了截渗功能，但因需要在底板上打孔，对其造成一定的损伤，并且耗费成本相对较高，故只能归类于工程完工后防渗补救措施。

3结语

综上所述，两座水闸的渗漏处理都取得了成功，但是，宁浦闸是在施工其间发现渗漏层而进行的预处理或设计变更，并有效的利用了现场的施工设备，降低了施工成本，且安全保障性更高。而北仑郭巨水闸是建成后因脱空而致渗漏的处理措施，属事后处理，施工成本相对较高，且一旦脱空，势必造成较大的安全隐患。因此，不管是经济上还是建设安全上，水闸基础纵向渗透处理采取截断措施（密排灌注桩），在防渗方面会取得更好的效果。

参考文献

[1]建筑地基处理技术规范.

[2]建筑桩基技术规范.

[3]宁浦水闸防渗设计方案.

[4]郭巨碧兰咀水闸防渗设计方案.