某精礦庫礦槽在使用期出現滲水原因分析

侯 秀

1 工程概況

山東陽谷祥光銅業精礦庫工程上部結構為33 m跨雙跨式門式鋼架結構，下部為獨立柱基，每跨中間為箱形火車軌道基礎，火車軌道基礎兩側為礦槽，火車軌道基礎底板頂標高－4.25 m，廠房柱基底標高－5.1 m，礦槽底板頂標高－4.15 m，柱基、礦槽及軌道基礎均采用C30 S8混凝土，廠房高度18.63 m，建筑面積為38 000 m2。

平面圖和剖面圖見圖1，圖2。

2 地質及設計條件

1)該工程地下水位:豐水期 －1.5 m～－2.0 m，枯水期 －2.5 m～－3.5 m。

2)廠房柱基和火車軌道基礎地基處理均為長螺旋鉆孔鋼筋混凝土灌注樁，而中間礦槽基處理均為CFG擠密樁。

3)設計在廠房周圍設六個抽水泵房，通過地下濾層、盲溝、地下水排入泵房將水抽走，以降低地下水位。

4)礦槽底板、豎壁和火車軌道、柱基之間水平縫、豎縫均采用橡膠止水帶連接。

3 使用情況

該工程于2005年7月開工，2006年8月竣工，2006年9月投入使用，在2009年7月份發現部分礦槽內出現嚴重滲漏水現象。

4 原因分析

4.1 生產使用上的原因

1)當時正處于雨季，地下水位較高，精礦庫周圍的六個泵站又未及時向外抽水，使精礦庫的地下水位高于圖紙設計時考慮的生產使用期要求的水位，從而使地下水對礦槽底板向上的水壓增大。

2)每個礦槽內貯礦不均勻，有的礦槽內長期未貯礦或貯礦量太少，不足以抵抗地下水對礦槽向上的浮力。

4.2 設計原因

1)礦槽下未設計抗浮錨桿，由于地下水位較高，地下水對礦槽向上浮力增大，礦槽內又未貯存礦粉，又未設計抗浮錨桿，因而使礦槽向上浮。

其中，F浮力為地下水對礦槽向上的浮力;G自為礦槽自身重量;G礦為礦粉重量。

2)廠房柱基下和火車軌道基礎下為樁基礎，樁鋼筋錨在基礎承臺內，對其有抗浮的作用，不會向上浮。

其中，F浮力為地下水對柱基或軌道基礎向上的浮力;G自為基礎自身重量;F錨力為抗浮錨桿向下錨力。

5 結論和建議

5.1 結論

上述式(1)和式(2)比較，礦槽和廠房柱基、火車軌道基礎受力合力方向正好相反，造成它們之間接縫的橡膠止水帶長期受拉而撕裂，引起礦槽滲漏水。

5.2 建議

1)設計上要考慮在礦槽底板下設計抗浮錨桿，使礦槽內在沒有礦粉或有少量礦粉的情況下，抗浮錨桿對礦槽起到向下錨力，使其受力方向和火車軌道基礎和柱基受力方向相同，即滿足公式F浮力≤G自+F錨力，以保證礦槽不向上浮。

2)設計上將礦槽和柱基、火車軌道接縫處的橡膠止水帶改為抗拉強度高，且抗老化性能強的鋼板止水帶。

3)使用單位在使用期要保持精礦庫周圍的六個泵站及時向外抽水，保證地下水位低于設計時考慮的使用期要求的水位，以減少地下水對礦槽向上的水壓或上浮力。

4)使用單位要盡量及時向礦槽內補充礦粉，使礦槽內礦粉貯存至設計高度，保證給礦槽向下的壓力，足以抵抗地下水對其向上的浮力。