三八河北涵流土成因分析及處理措施

胡長虹

（中水淮河規劃設計研究有限公司 合肥 230601）

水利工程設施與民生息息相關。當前，我國水利工程取得一定的進展，但諸多問題也凸顯出來，比如整體質量不佳、經常發生滲水現象，導致發生洪水等嚴重災害，進而危及民眾的財產與生命安全。其中，較為嚴重的問題就是流土現象，為此本文對三八河北涵的流土成因分析及處理措施進行探討。

1 工程概況

三八河北涵作為三八河上的控制建筑物，擔負著防洪、排澇兼擋水功能。防洪情況下，相應閘上水位為20.10m，閘下水位為19.10m；設計自排流量為3.2m3/s，相應上游水位為19.10m，下游水位為19.00m。擋水情況下，相應閘上水位為18.60m，閘下水位為15.50m。三八河北涵為3 級建筑物，設計防洪標準與沱河一致，采用20年一遇，防洪水位為20.10m。進口與三八河相接，出口與沱河相接。為使涵洞有較好的進、出水條件，設進、出口引渠，以分別與三八河及沱河平順銜接，長各10m。涵洞總長36.0m，由伸縮縫分為4 節，各節長均為9.0m。三八河北涵各土層指標建議值如表1 所示。

表1 三八河北涵各土層指標建議值表

2 流土發展情況

按照施工計劃開挖了消力池、下游擋墻、下游鋪蓋基礎，此次開挖深度為-1～-1.5m。在開挖過程中消力池中心位置發生1 號流土，涌出灰黃色泥沙，涌水量并逐漸增大。在閘室右側距閘室1m處又出現2 號流土，與1 號流土點類似，出水量略小于1 號流土。

3 流土成因分析

為了分析流土具體的成因，進而采取徹底有效的處理措施，相關專家對流土險情發生的三八河北涵現場進行了實地勘查，經綜合分析研究得出1、2號流土的成因主要是以下兩方面：

（1）地基基礎1-3 層為砂壤土，滲透系數較小，3-4 層為重粉質壤土地帶且滲透系數較大，基坑開挖后，3-4 層滲透水流的動水壓力超過1-3 層的有效壓力，導致土表被頂裂，開始隆起，伴隨滲流水流流失，局部土層出現坑洼與洞穴，進而產生流土現象。

（2）在地質勘查過程中勘探留下來的勘探孔未封堵密實，從而形成流土通道。

4 流土處理措施

針對上述對流土成因的具體分析，提出主要的處理措施是導滲，即在1、2 號流土附近安裝排水設施，以水泵抽排，降低其滲透壓力。同時輔以空洞的封堵處理，以實現防止滲漏的目標。具體措施如下：

4.1 導滲處理

發現1 號流土后，為避免涌水浸泡基坑，首先在閘室與消力池及消力池與鋪蓋連接位置填筑小圍堰，流土處填筑碎石及瓜子片；下游圍堰向沱河處加寬，增加蓋重，在消力池邊放置水泵抽水，排除基坑積水。緊接著周邊布置井點以降低地下水位，布置三口井，井管直徑為40cm 并用土工布包裹，井管周圍填筑反濾料，開始抽水直至水質變清。最后，消力池基坑涌水量下降，流土得到了有效的控制。

發現2 號流土后，在流土處填筑碎石及瓜子片，在填筑的濾料流土處安裝無砂管接引至上2m，用水泵抽排。在周邊增加兩口直徑50cm 井點降水，打井完畢，開始抽水后水質由渾變清。經四方商定后，再打兩口降水井，打井完畢后開始抽水，實施下井管操作，下濾料至11.8m 高程后1 號流土處揚水盆處水位吸入地下。這使得1 號、2 號涌水處消失，經測量該井水位與外河水平相同。

通過上述措施處理使得1 號、2 號涌水點涌水消失，此后各個井點正常抽水，經觀測1 號、2 號流土點不再冒水，流土點處于穩定狀態。

流土點及管井位置見圖1。圖中灰色方塊為流土位置，點為管井位置。

圖1 三八河北涵流土點及管井位置圖

4.2 封堵處理

根據1 號、2 號流土點位置，在沱河岸邊尋找流土進水口，發現沱河大橋橋下游有30cm 左右空洞，離岸約2m，深約1.8m，及時對其進行封堵，在周圍增加蓋重，封堵過程中1 號、2 號流土點出現泥漿液，但后續1 號、2 號流土點冒水全部消失，其他井點水位迅速下降，處于7.73～11.23m 之間。

4.3 后續施工處理

把流土處砂石濾料清理完畢，消力池基礎面上的雜物及浮土清理干凈，消力池齒墻處（排水基坑流土點）濾料、浮土清理干凈，直至清理到原始土（約12.40m 高程）。待有關部門對地基檢驗合格后，采用粘土回填并分層夯實，直至齒墻基礎高程（設計高程12.90m），然后根據施工程序進行消力池底板施工。具備施工條件時，增加人力物力，短時間內快速完成底板及后續施工任務。

5 流土應急搶險措施

根據工程實際情況，為了防止流土險情的發生，在應急搶險方面可以制定應急預案：

（1）成立流土應急救援小組，通過組織相關人員學習現場已出現流土的經驗，掌握常用應急救護方法。請技術專家現場指導，所有員工接受安全和應急培訓，具備緊急狀態下的自保及逃生能力。

（2）針對在潛在（可能）發生的流土事故區域（情況）下工作，作好安全技術交底。

（3）一旦出現流土，現場施工人員立即停止施工，及時上報項目流土應急救援小組，小組成員立即趕赴現場進行應急搶險，立即安裝輕型井點降水設備，在最快的時間內降低水頭，阻止流土區域的繼續增加；為防止土體反拱、涌土，用挖掘機將準備好的反濾料堵住流土區域，及時配合水泵抽水，第二層用編織袋裝沙土，緊壓事故區域，堵住涌水；迅速增加管井抽水能力，降低動水位。

6 結語

流土可嚴重破壞堤壩，在流土搶險過程中需要基于工程的流土發展情況與成因，針對性采取處理措施，本文基于筆者的工程實踐經驗，對三八河北涵流土成因進行分析，綜合應用多種處理措施，取得的處理效果顯著，以期為同類研究提供經驗■