醫(yī)大三院暗渠工程基礎(chǔ)處理措施分析

伊佳倩

(大連市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，遼寧大連116021)

醫(yī)大三院暗渠工程基礎(chǔ)處理措施分析

伊佳倩

(大連市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，遼寧大連116021)

醫(yī)大三院是國家標(biāo)準(zhǔn)的三級甲等綜合型醫(yī)院，因其規(guī)劃占地中包括一既有排洪渠，需改線重建該排洪渠，新建排洪渠采用鋼筋混凝土暗涵型式。文章主要根據(jù)暗涵地基基礎(chǔ)情況，簡要介紹其基礎(chǔ)處理措施。

水利工程;暗渠;基礎(chǔ)處理;排洪渠

1 工程概述

大連醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目位于普灣新區(qū)李店社區(qū)，南臨海皮路，西臨荷花灣濕地公園，北臨世紀(jì)鼎盛小區(qū)，東臨普蘭店市政府接待中心。擬建的大連醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院是高水平的大型綜合醫(yī)院，即國家標(biāo)準(zhǔn)的三級甲等綜合性教學(xué)醫(yī)院。該項(xiàng)目計(jì)劃投資15.3億元，一期投資11.2億元，二期投資4.1億元。

醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院規(guī)劃占地中包括李店社區(qū)一條既有排洪渠，李店社區(qū)部分山洪通過排洪渠匯入下游河道，該區(qū)域內(nèi)建有多家工廠、學(xué)校及民居，如汛期洪水無法順利排出，水位壅高后形成澇災(zāi)，對周邊人民生產(chǎn)生活產(chǎn)生影響，將造成較大經(jīng)濟(jì)損失。若保證街道的排洪系統(tǒng)正常運(yùn)行，該排洪渠需改線重建，本次工程設(shè)計(jì)內(nèi)容為:改線重建既有排洪渠，使排洪系統(tǒng)正常運(yùn)行。

本次興建排洪渠位于海皮路與規(guī)劃醫(yī)大三院項(xiàng)目區(qū)之間，從一座既有公路橋接出排洪渠連接至下游河道，排洪渠總長526.63 m，考慮到對工程安全性、耐久性及少占地的要求，綜合方面因素?cái)M采用鋼筋混凝土暗涵結(jié)構(gòu)形式。

本次設(shè)計(jì)排洪渠防洪標(biāo)準(zhǔn)保持與原有排洪渠相同，取20 a一遇重現(xiàn)期，排洪渠排水流量在此標(biāo)準(zhǔn)下確定為45.01 m3/s。根據(jù)排水流量及地勢條件，經(jīng)計(jì)算箱涵總凈寬確定為7.6 m，共2孔，每孔凈寬3.8 m，凈高2.3 m。

2 地質(zhì)條件及存在問題

根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，場地所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8°，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20 g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，特征周期值為0.35 s。場地土類型為中軟土，建筑場地類別為Ⅱ類，為對建筑抗震不利地段［1］。

設(shè)計(jì)暗渠工程區(qū)處地層巖性自上而下分別為:

1)素填土:黃褐色，稍濕～飽和，松散，主要由細(xì)砂、黏性土等回填而成，回填時(shí)間短，欠固結(jié)。場地均有分布，層厚 0.70～4.30 m，層底標(biāo)高 1.82～3.06 m。

2)細(xì)砂:黃褐色～灰褐色，飽和，松散，成分以石英、長石為主，混有少量黏性土，分選性好，級配不良，場地均有分布。層厚1.5～3.30 m，層底標(biāo)高-0.89～0.45 m。為液化砂土。fak=100 kPa。

3)淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:深灰色，飽和—很濕，軟塑，混少量細(xì)砂，有異味，場地內(nèi)均有分布。層厚0.90～1.30 m，層底標(biāo)高-2.19～ -0.65 m。fak=60 kPa。

4)粉質(zhì)黏土:黃褐色，濕，軟塑～可塑，手捻有砂感，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性較低，場地內(nèi)均有分布。層厚 1.60～3.70 m，層底標(biāo)高 -5.09～-2.87 m。fak=120 kPa。

5)細(xì)砂:黃褐色，飽和，松散，成分以石英、長石為主，混有少量黏性土，分選性好，級配不良，場地內(nèi)大部分鉆孔均有分布。層厚0.80～1.60 m，層底標(biāo)高 -5.65～ -3.85 m。fak=110 kPa。

本次設(shè)計(jì)暗涵經(jīng)計(jì)算對基礎(chǔ)要求承載力為150 kPa，底板底高程2.10～1.22 m。

持力層為②細(xì)砂層，承載力為100 kPa，層厚為1.50～3.30 m，為液化砂土，液化等級為中等。

其下臥層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，承載力為60 kPa，飽和～很濕，軟塑。

由以上內(nèi)容可見，暗涵基礎(chǔ)有以下2個(gè)不利條件:

1)持力層為液化砂土且承載力較低。

2)下臥層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，承載力較低，土層較軟。

根據(jù)以上不利條件，首先如遇地震基礎(chǔ)將產(chǎn)生液化，建筑物易發(fā)生不均勻沉陷破壞建筑物;其次基礎(chǔ)下臥層的淤泥質(zhì)粉土含水量高、壓縮性高，在外荷載作用下，地基變形大，不均勻變形也大，其變形穩(wěn)定歷時(shí)較長，同樣極易產(chǎn)生不均勻沉陷從而破壞建筑物結(jié)構(gòu)［2］。

因此暗涵地基需采用有效處理措施，消除其砂土液化性及淤泥質(zhì)粉土高壓縮性，同時(shí)加固基礎(chǔ)提高其承載力。

3 基礎(chǔ)處理措施

針對工程的具體情況，主要考慮的基礎(chǔ)處理方法為強(qiáng)夯法及強(qiáng)夯置換法。

強(qiáng)夯法通過一般8～30 t的重錘和8～20 m的落距，對地基土施加很大的沖擊能，一般能量為500～8 000 kn·m。在地基土中所出現(xiàn)的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，可提高地基土強(qiáng)度、降低其壓縮性、改善砂土抗液化條件等。同時(shí)可提高土層的均勻程度，減少不均勻沉降。

強(qiáng)夯置換法分為樁式置換法和整式置換法兩種，針對本工程僅對樁式置換法進(jìn)行討論。

樁式置換是利用強(qiáng)夯過程中夯成的夯坑作為樁孔，向坑中不斷按需要填充各種散體材料并夯實(shí)，使夯填料形成直徑2 m左右，深度約為3～6 m的散體材料樁，與周圍土體共同組成復(fù)合地基。

可有效提高地基承載力減小地基變形，廣泛適用于塑性指數(shù)較高的高含水量軟黏土。

本工程需進(jìn)行基礎(chǔ)處理面積8 626 m2，結(jié)合本工程具體特點(diǎn)對以上兩種基礎(chǔ)處理方法進(jìn)行比較，其優(yōu)缺點(diǎn)如下:

1)強(qiáng)夯法:此種方法地基處理效果較好，工程投資較少，基礎(chǔ)處理可比造價(jià)約22萬元，施工工藝簡單。本工程實(shí)際勘察地下水水位較高，降水較難，且要求施工工期較短。如采用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理則需先降水至淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土以下，降水難度較大，且強(qiáng)夯過程中淤泥質(zhì)粉土固結(jié)時(shí)間要求較長，難以滿足施工進(jìn)度要求。

2)強(qiáng)夯置換法:此種方法地基處理效果好，質(zhì)量較易控制，工程投資與強(qiáng)夯法相比較大，基礎(chǔ)處理可比造價(jià)約31萬元。

根據(jù)本工程實(shí)際條件，如采用強(qiáng)夯置換法，地下水位降至操作面以下1～2 m即可，同時(shí)使地基達(dá)到要求承載力的時(shí)間較短。

根據(jù)以上分析比較可知，兩種方法均可達(dá)到基礎(chǔ)處理要求，且均有可實(shí)施性。其中強(qiáng)夯置換法雖投資較大，但操作簡單、工期短，確定為為本工程的推薦方案。

本工程強(qiáng)夯置換要求置換深度穿過淤泥層伸入黏土層0.3 m以上，處理后地基承載力≥150 kPa。建議施工方案為:置換樁正方形布置，夯錘直徑1.2 m，橫、縱向間距3.5 m，夯擊能150 t· m，方案設(shè)計(jì)參數(shù)需經(jīng)施工單位現(xiàn)場試驗(yàn)確定，并根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，將調(diào)整后參數(shù)提供給設(shè)計(jì)單位后確定最終實(shí)施方案。

4 結(jié)論

根據(jù)醫(yī)大三院暗渠工程場區(qū)的具體條件，經(jīng)比較分析，確定采用樁式強(qiáng)夯置換法為地基基礎(chǔ)處理措施。

該方法雖投資較大，但操作簡單、工期短，能降低降水難度，大幅提高施工效率，有效的提高基礎(chǔ)的承載力，形成整體性強(qiáng)壓縮性低的良好地基基礎(chǔ)。因此，本工程采用樁式強(qiáng)夯置換法進(jìn)行地基基礎(chǔ)處理是合理的。

［1］劉正峰.地基與基礎(chǔ)工程新技術(shù)實(shí)用手冊［S］.北京:海潮出版社，2006:27-35.

［2］王廣月，等.地基基礎(chǔ)工程［M］.北京:中國水利水電出版社，2001:37-43.

S277

B

1007-7596(2014)05-0092-02

2013-12-12

伊佳倩(1980-)，女，遼寧大連人，工程師，從事設(shè)計(jì)工作。