某精矿库矿槽在使用期出现渗水原因分析

侯 秀

1 工程概况

山东阳谷祥光铜业精矿库工程上部结构为33 m跨双跨式门式钢架结构，下部为独立柱基，每跨中间为箱形火车轨道基础，火车轨道基础两侧为矿槽，火车轨道基础底板顶标高－4.25 m，厂房柱基底标高－5.1 m，矿槽底板顶标高－4.15 m，柱基、矿槽及轨道基础均采用C30 S8混凝土，厂房高度18.63 m，建筑面积为38 000 m2。

平面图和剖面图见图1，图2。

2 地质及设计条件

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

2)厂房柱基和火车轨道基础地基处理均为长螺旋钻孔钢筋混凝土灌注桩，而中间矿槽基处理均为CFG挤密桩。

3)设计在厂房周围设六个抽水泵房，通过地下滤层、盲沟、地下水排入泵房将水抽走，以降低地下水位。

4)矿槽底板、竖壁和火车轨道、柱基之间水平缝、竖缝均采用橡胶止水带连接。

3 使用情况

该工程于2005年7月开工，2006年8月竣工，2006年9月投入使用，在2009年7月份发现部分矿槽内出现严重渗漏水现象。

4 原因分析

4.1 生产使用上的原因

1)当时正处于雨季，地下水位较高，精矿库周围的六个泵站又未及时向外抽水，使精矿库的地下水位高于图纸设计时考虑的生产使用期要求的水位，从而使地下水对矿槽底板向上的水压增大。

2)每个矿槽内贮矿不均匀，有的矿槽内长期未贮矿或贮矿量太少，不足以抵抗地下水对矿槽向上的浮力。

4.2 设计原因

1)矿槽下未设计抗浮锚杆，由于地下水位较高，地下水对矿槽向上浮力增大，矿槽内又未贮存矿粉，又未设计抗浮锚杆，因而使矿槽向上浮。

其中，F浮力为地下水对矿槽向上的浮力;G自为矿槽自身重量;G矿为矿粉重量。

2)厂房柱基下和火车轨道基础下为桩基础，桩钢筋锚在基础承台内，对其有抗浮的作用，不会向上浮。

其中，F浮力为地下水对柱基或轨道基础向上的浮力;G自为基础自身重量;F锚力为抗浮锚杆向下锚力。

5 结论和建议

5.1 结论

上述式(1)和式(2)比较，矿槽和厂房柱基、火车轨道基础受力合力方向正好相反，造成它们之间接缝的橡胶止水带长期受拉而撕裂，引起矿槽渗漏水。

5.2 建议

1)设计上要考虑在矿槽底板下设计抗浮锚杆，使矿槽内在没有矿粉或有少量矿粉的情况下，抗浮锚杆对矿槽起到向下锚力，使其受力方向和火车轨道基础和柱基受力方向相同，即满足公式F浮力≤G自+F锚力，以保证矿槽不向上浮。

2)设计上将矿槽和柱基、火车轨道接缝处的橡胶止水带改为抗拉强度高，且抗老化性能强的钢板止水带。

3)使用单位在使用期要保持精矿库周围的六个泵站及时向外抽水，保证地下水位低于设计时考虑的使用期要求的水位，以减少地下水对矿槽向上的水压或上浮力。

4)使用单位要尽量及时向矿槽内补充矿粉，使矿槽内矿粉贮存至设计高度，保证给矿槽向下的压力，足以抵抗地下水对其向上的浮力。