失陷性黃土地區(qū)雨水箱涵沉降加固

吳倩

（中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

近年來，各地方由于發(fā)展需要，新建了許多國家級及地方級新區(qū)，新區(qū)多地域廣闊且一切基礎(chǔ)設(shè)施從規(guī)劃到建設(shè)一步到位，尤其對城市的雨水系統(tǒng)要求也比較高，這就需要建設(shè)一批大截面、長距離的完善的雨水排放箱涵。但是在失陷性黃土地區(qū)，由于土質(zhì)的特殊性，失陷性黃土遇水沉降，又由于雨水箱涵的距離往往很長，不均勻沉降造成涵體不同程度的沉降，從而對箱涵造成一定的破壞，并影響其功能，因此需要對涵體進行部分加固。

1 工程概況

圖1 工程地質(zhì)剖面圖

中通道雨水工程全長13017米，采用地下箱涵，渠道斷面5×5m～6×6m,箱涵頂土覆土4～6m。由于暴雨造成緯一路與科體路交接處路基及周圍土體塌陷，雨水滲漏于箱涵基礎(chǔ)底下的地基土，造成地基的空洞及下沉，從而導(dǎo)致已施工完畢的雨水箱涵有4節(jié)涵體不同程度沉降，尤其在伸縮縫處有不均勻沉降造成縫處開裂，沉降最大相對高度為20cm,已影響工程交付及后期使用，針對這種情況，采取加固措施。

2 加固方案

由于原設(shè)計場地為高填方區(qū)，填方高度為18-21米，原地基處理為強夯處理，單擊夯擊能為4000kN m。現(xiàn)由于雨水滲漏造成基礎(chǔ)下部發(fā)生沉降，可能在基礎(chǔ)下會有空洞，但是無法判斷空洞的位置及范圍。又因箱涵已建成，不便在箱涵基礎(chǔ)下部進行地基加固，所以采取先在箱涵兩側(cè)各打一排旋噴樁。其目的，一是達到固結(jié)部分土體，降低地基變形，穩(wěn)定基礎(chǔ)，最大程度使地基不再下沉；二是因為在周圍整個片區(qū)中此處為較低點，無法控制周圍存在的管道滲水、地表水匯集入滲等現(xiàn)象，產(chǎn)生水穿洞而對箱涵的影響，旋噴樁排樁可用作防水帷幕，以降低其他區(qū)域滲水對本工程的影響；三是帷幕在后期的注漿過程中，可以擋住漿液，不往箱涵外側(cè)跑漿。

箱涵底標高為1923.5左右，根據(jù)地勘報告，此段箱涵底距填方底標高處10米，距角礫層20米左右，所以處理深度初步定為10米。箱涵兩側(cè)開挖至箱涵底標高處，然后沿箱涵側(cè)壁外側(cè)做旋噴樁，樁間距為1米，沿箱涵兩側(cè)單排布置，選用雙管法，樁徑≥800，采取增徑浮噴措施。一節(jié)箱涵為15米，旋噴樁長度范圍為80-90米。

3 施工工藝及要點

水泥的品種、規(guī)格、出廠時間經(jīng)試驗室檢驗符合國家規(guī)范及設(shè)計要求，并有質(zhì)量合格證。嚴禁使用過期、受潮、結(jié)板、變質(zhì)的加固料。一般水泥為425號普通硅酸鹽水泥。水要干凈，酸堿度適中，pH值在5～10之間。二重管法漿液壓力20～40MPa,壓縮空氣壓力0.7～0.8MPa。水泥漿液的水灰比宜為0.8～1.2。

試樁試驗：根據(jù)室內(nèi)試驗確定的施工噴漿量、水灰比制備水泥漿液，在試驗工點打設(shè)數(shù)根試樁，并根據(jù)試樁結(jié)果，調(diào)整加固料的噴漿量，確定攪拌樁攪拌機提升速度、攪拌軸回轉(zhuǎn)速度、噴入壓力、停漿面等施工工藝參數(shù)。

在正式施工之前，必須做好試樁，對漿液配比和工藝參數(shù)進行選擇。在進行旋噴施工時，冒漿量不超過20%，屬于正常情況；若冒漿量大于20%，則需要查找原因，對噴嘴直徑或者旋噴參數(shù)進行適當(dāng)調(diào)整。鉆桿在提升和旋轉(zhuǎn)的過程中，必須保持連續(xù)性，拆卸接長鉆桿或繼續(xù)旋噴時要保持鉆桿有10～20cm的搭接長度，防止在施工過程中出現(xiàn)斷樁的問題。在旋噴施工時，如果機械出現(xiàn)問題導(dǎo)致旋噴中斷，則需要重新鉆至樁底設(shè)計標高，對漿液進行重新配置，在配置的過程中必須做好水灰比的控制工作，避免出現(xiàn)和中斷前配合比不相同的情況。在旋噴施工過程中，施工人員需要防止泥漿出現(xiàn)沉淀和濃度降低的問題。此外，不得使用受潮或過期的水泥。漿液攪拌完畢后送至吸漿桶時，應(yīng)有篩網(wǎng)進行過濾，過濾篩孔要小于噴嘴直徑1/2為宜。

高壓旋噴樁做完后，再對中間土體進行加固，采用旋噴斜孔注漿或采用傳統(tǒng)的注漿方法。旋噴斜孔注漿或傳統(tǒng)注漿角度均為10～15度。注漿深度與高壓旋噴樁底標高相同，注漿孔位布置為在高壓旋噴樁的樁間。

圖2 高壓旋噴樁布置圖

雨期施工，應(yīng)采取防雨措施，在箱涵兩側(cè)開挖排水渠，引流雨水，防止在施工過程中雨水對箱涵底的地基土再度進行沖刷。

4 箱涵主體修復(fù)

在對地基處理完畢后，對結(jié)構(gòu)主體進行修復(fù)。箱涵主體由于地基不均勻沉降，在箱體的伸縮縫處發(fā)生主體破壞和止水帶斷裂。需把箱涵伸縮縫處左右各1米范圍內(nèi)的混凝土鑿掉，根據(jù)裂縫情況進行修復(fù)，二次澆筑接縫處，并在縫處作相應(yīng)的防水處理。

5 結(jié)語

工程完工后，在使用過程中通過監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)有再度沉降的現(xiàn)象，且箱體主體也完全達到使用功能的要求。通過工程檢驗證明了此加固方法可行，可為同類工程的設(shè)計提供很好的借鑒。