浅谈基坑内天然泉眼的处理

张晓春

摘 要：文章对黑龙江省北引渠首泄洪闸基坑内出现的天然泉眼所采取的封堵及引流处理，得到了较好的效果，可供同行参考。

关键词：基坑；泉眼；封堵；引流

引言

当建筑物基坑内出现天然泉眼时，将对建筑物存在一定的安全隐患，现将对黑龙江省北引渠首泄洪闸基坑内的多处天然泉眼的处理，采取封堵及引流的技术措施，取得较好的效果。

1 基本情况

根据已揭露的基坑底层和基坑底部渗漏水观测，由于基坑基底粘土层不连续及26个地质钻孔，基坑内存在许多泉眼。在已完成封底混凝土的部位发现涌水泉眼发现23处，其具体位置分别位于消力池、闸室处，详见表1泉眼坐标（相对泄洪闸轴线坐标）表。

2 泉眼处理方案

基坑内泉眼对基坑的安全尤其不利，须及时发现及时进行处理，处理泉眼主要采取两种方式：一是，当发现泉眼后立即采取反滤压重的方式处理，及时将被扰动的基础部位振压密实，防止基坑形成大面积管涌而淘空基础。此方案主要用于构筑物基础以外未有水下封底混凝土的部位及有封底混凝土但基础被冲刷较严重的部位；二是，确定泉眼的具体位置及水量、水压，采取引流埋设导管的措施，减小水压力或平衡压力后再封堵。

3 具体措施

3.1 对于涌水压力较小的泉眼处理措施

对于涌水压力较小的泉眼，人工凿通泄水通道，在其中间安设导流管，然后在管外与混凝土之间填充止水材料，再在管的四周灌注速凝膨胀水泥浆或水泥砂浆，待水泥浆强度达到15Mpa以上之后封堵导流管。速凝水泥砂浆采用硅酸钠水玻璃（Na2O·nSiO2）及氯化钙水溶液拌快硬酸盐水泥（硅酸盐水泥与和适量石膏粉）制成。导流管采用钢管，其管径根据泉眼出水量的大小确定，一般为DN50-DN150管。导流管分永久埋设于地下的引流管和向外导水的上部临时引流管，永久引流管的上口及临时引流管的下口均设置法兰盘，施工过程中的引流通过法兰连接上下两部分引流管。在封闭前，先拆下上部引流管，然后向永久导管内人工填实砂砾料，再用厚度不小于δ10mm的钢制盲板封住导流口。处理泉眼的导流管型式详见“图1处理泉眼分流用导流管简图”。

3.2 对于涌水压力较大的泉眼处理措施

对于涌水量较大且水头压力也较大的泉眼，当水位降至能确定泉眼位置后，设置集水井，利用潜水泵排水减压引流的措施进行泉眼处理。首先对泉眼处的冲坑用级配良好的砂砾反滤料填充撼实，必要时在下面压盖无纺布，无纺布上覆盖砂砾料压重，将被扰动的基础处理密实，防止基坑形成大面积管涌而淘空基础。然后在泉眼处埋设集水井，集水井采用DN200-DN300的钢管，井底部焊钢筋网蒙住井底布，井深及滤管长度根据排水量确定，一般控制在100cm左右。最后在集水井不透水管外部与封底混凝土之间有用速凝膨胀水泥砂浆填灌密实止水，待止水砂浆达到设计强度后，回填密闭井口。封井主要采用二种方法，第一种是具备集水井封堵条件后利用级配良好砾石对集水井回填密实，再用盲板将井口密封死；第二种方法是将集水井用同径的管材接高以平衡承压水的水头，然后在静水条件下用导管法灌注水下膨胀水泥砂浆进行封井。详见“图2集水井引流剖面图”。

4 封堵完泉眼漏水补救措施

4.1 封堵泉眼周围填筑砂浆强度达不到设计强度的补救措施

由于封堵泉眼的时间主要在3月份，为保证在4月10日前完成消力池底板钢筋混凝土，处理完毕的泉眼周围水泥砂浆强度在浇筑泉眼处主体底板混凝土时有可能满足不了封闭泉眼的要求。出现此种情况时，主要采取两种补救处理措施：方案一，在导流管处设集水箱，通过潜水泵排水降压，在泉眼附近混凝土达到设计强度后再撤泵，根据压力平衡原理用导管水下混凝土将底板排水点处的集水箱及导水管封死。集水箱的几何尺寸根据泉眼的出水量确定，最小直径不小于200mm，采用厚度为δ5mm的钢板焊制。方案二，直接接与导流管同径的钢管导至最近的未浇仓面，待泉眼处底板混凝土强度达到泉眼承压水压力时将底板边缘处出水导流管的管口封住。

4.2 浇筑完底板漏水补救措施

4.2.1 补强措施。如底板混凝土浇筑完成后发现有漏水点时，在漏水点处钻孔达底板底高程，然后高压灌注硅酸钠水玻璃（Na2O·nSiO2）水溶液堵塞漏水点。

对已产生冲蚀的底板混凝土表面采用硅胶聚合物防护剂处理。聚合物防护剂是通过聚合物乳胶改性而制成的一类有机无机复合材料。这类浆液的硬化过程是伴随着水泥水化形成水化产物刚性空间结构的同时，水化和水分散失使得胶乳脱水，胶粒凝聚堆积并借助毛细管力成膜，填充结晶相之间的空缺，形成聚合物相间网状结构。聚合物相的引入提高了水泥石的密实性、黏结性，提高了砼表面强度。聚合物浆液加固防护处理流程：砼表面处理→基面清洗→涂抹聚合物浆液→聚合物渗透检测→表面防护处理。

4.2.2 漏水处理措施。对漏水较严重的部位，将其表层强度达不到设计要求的部分彻底凿除，最小凿深为30cm，然后采用“龙图牌水不漏”（速凝型）堵漏粉进行封堵漏水点，再填筑与原混凝土强度相同的混凝土并压光密实。此堵漏材料的主要特点：（1）抗渗堵漏瞬间止水，迎背水面均可施工；（2）单组份，使用简单方便；（3）无毒无害；（4）凝固时间任选，防水粘贴均可。烈日下施工，需加湿养护：-5℃以下施工，需加占粉料重量1-3%的亚硝酸钠。

5 结束语

黑龙江省北引渠首泄洪闸工程基坑内的天然泉眼采取的封堵及引流施工，达到了封堵目的，保证了工程的安全，此种施工措施可供同行们参考。