南水北調(diào)中線工程總干渠雙廟溝河倒虹吸地基缺陷處理

□孟鎖蘭

南水北調(diào)中線工程總干渠雙廟溝河倒虹吸地基缺陷處理

□孟鎖蘭

雙廟溝河倒虹吸場地存在飽和少黏性土震動液化、濕陷性、地基承載力不足等工程地質(zhì)問題，設(shè)計有針對性地采取了夯擴擠密碎石樁、強夯法地基處理方案，較好地解決了上述地基缺陷，也為類似場地地基缺陷問題的處理提供了參考。

南水北調(diào)；地質(zhì)缺陷；地基處理

雙廟溝河道倒虹吸屬Ⅰ級建筑物。倒虹吸為河道穿總干渠建筑物，總長253m，其中進口段長81m、管身段長98m、出口段長74m。管身設(shè)計為3孔一聯(lián)型式，過水斷面尺寸3×6m×6m。管身水平管段基礎(chǔ)底面高程75.12m，基底最大壓應力240.1kPa，進出口擋土墻基底最大壓應力182.6kPa。

1.場地工程地質(zhì)條件

場區(qū)雙廟溝呈東西走向，水流自西向東。溝谷為侵蝕地貌，呈“U”字型，溝寬30m，深約3.0m。兩岸高程86.8～87.3m，平坦開闊。溝底高程84.4～84.7m。工程區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度。

2.主要工程地質(zhì)問題

場區(qū)天然地基存在震動液化、濕陷性和地基承載力不足等工程地質(zhì)問題。

2.1 飽和少黏性土震動液化

2.2 濕陷性

2.3 地基承載力

倒虹吸設(shè)計基礎(chǔ)底面最低高程75.12m，基底最大荷載240.1kPa，基礎(chǔ)位于砂壤土及中粉質(zhì)壤土層，中粉質(zhì)壤土承載力標準值140kPa，砂壤土承載力標準值100kPa，均不能滿足設(shè)計荷載要求。其下部輕粉質(zhì)壤土承載力標準值70kPa，呈軟塑狀態(tài)，壓縮性高，且處于飽和震動液化狀態(tài)，為軟弱下臥層。

3.地基缺陷問題處理

3.1 強夯法處理濕陷性問題

經(jīng)強夯法處理后消除地基土濕陷性，提高地基承載能力，同時減小堤身沉降變形量。

3.2 夯擴擠密碎石樁基礎(chǔ)處理液化及承載力不足問題

經(jīng)設(shè)計計算復核，建筑物建成后地基承載力、沉降量及沉降差均不能滿足規(guī)范要求，且飽和砂壤土、輕粉質(zhì)壤土存在震動液化問題。經(jīng)方案優(yōu)化后采用夯擴擠密碎石樁進行地基基礎(chǔ)處理。

夯擴擠密碎石樁樁徑采用80cm，樁距進出口擋土墻1.8m、平管段1.7m、斜管段1.6m，樁孔按梅花狀布置，樁端均深入卵石層1.0m，最大樁長11.2m，最小樁長6.2m，平均樁長9.2m。夯擴范圍為倒虹吸管和進出口連接段，基礎(chǔ)范圍外加兩排保護樁。

經(jīng)計算地基處理后，夯擴擠密碎石樁復合地基容許承載力為298.1MPa，滿足設(shè)計要求。同時也消除了地基飽和砂壤土、輕粉質(zhì)壤土震動液化問題及變形沉降差等地質(zhì)缺陷問題。

4.結(jié)語

通過設(shè)計有針對性地采取夯擴擠密碎石樁、強夯法地基處理等有效措施，很好地解決了震動液化、濕陷性及地基承載不足等地基缺陷問題，整體提高了地基安全性，確保了建筑物施工和運行安全?！?/p>

2016-05-06

孟鎖蘭，男，漢族，河北省水利水電第二勘測設(shè)計研究院，正高級工程師。