失陷性黄土地区雨水箱涵沉降加固

2019-10-29吴倩

中国建材科技 2019年6期

吴倩

（中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃兰州 730000）

近年来，各地方由于发展需要，新建了许多国家级及地方级新区，新区多地域广阔且一切基础设施从规划到建设一步到位，尤其对城市的雨水系统要求也比较高，这就需要建设一批大截面、长距离的完善的雨水排放箱涵。但是在失陷性黄土地区，由于土质的特殊性，失陷性黄土遇水沉降，又由于雨水箱涵的距离往往很长，不均匀沉降造成涵体不同程度的沉降，从而对箱涵造成一定的破坏，并影响其功能，因此需要对涵体进行部分加固。

1 工程概况

图1 工程地质剖面图

中通道雨水工程全长13017米，采用地下箱涵，渠道断面5×5m～6×6m,箱涵顶土覆土4～6m。由于暴雨造成纬一路与科体路交接处路基及周围土体塌陷，雨水渗漏于箱涵基础底下的地基土，造成地基的空洞及下沉，从而导致已施工完毕的雨水箱涵有4节涵体不同程度沉降，尤其在伸缩缝处有不均匀沉降造成缝处开裂，沉降最大相对高度为20cm,已影响工程交付及后期使用，针对这种情况，采取加固措施。

2 加固方案

由于原设计场地为高填方区，填方高度为18-21米，原地基处理为强夯处理，单击夯击能为4000kN m。现由于雨水渗漏造成基础下部发生沉降，可能在基础下会有空洞，但是无法判断空洞的位置及范围。又因箱涵已建成，不便在箱涵基础下部进行地基加固，所以采取先在箱涵两侧各打一排旋喷桩。其目的，一是达到固结部分土体，降低地基变形，稳定基础，最大程度使地基不再下沉；二是因为在周围整个片区中此处为较低点，无法控制周围存在的管道渗水、地表水汇集入渗等现象，产生水穿洞而对箱涵的影响，旋喷桩排桩可用作防水帷幕，以降低其他区域渗水对本工程的影响；三是帷幕在后期的注浆过程中，可以挡住浆液，不往箱涵外侧跑浆。

箱涵底标高为1923.5左右，根据地勘报告，此段箱涵底距填方底标高处10米，距角砾层20米左右，所以处理深度初步定为10米。箱涵两侧开挖至箱涵底标高处，然后沿箱涵侧壁外侧做旋喷桩，桩间距为1米，沿箱涵两侧单排布置，选用双管法，桩径≥800，采取增径浮喷措施。一节箱涵为15米，旋喷桩长度范围为80-90米。

3 施工工艺及要点

水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求，并有质量合格证。严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。一般水泥为425号普通硅酸盐水泥。水要干净，酸碱度适中，pH值在5～10之间。二重管法浆液压力20～40MPa,压缩空气压力0.7～0.8MPa。水泥浆液的水灰比宜为0.8～1.2。

试桩试验：根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液，在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。

在正式施工之前，必须做好试桩，对浆液配比和工艺参数进行选择。在进行旋喷施工时，冒浆量不超过20%，属于正常情况；若冒浆量大于20%，则需要查找原因，对喷嘴直径或者旋喷参数进行适当调整。钻杆在提升和旋转的过程中，必须保持连续性，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，防止在施工过程中出现断桩的问题。在旋喷施工时，如果机械出现问题导致旋喷中断，则需要重新钻至桩底设计标高，对浆液进行重新配置，在配置的过程中必须做好水灰比的控制工作，避免出现和中断前配合比不相同的情况。在旋喷施工过程中，施工人员需要防止泥浆出现沉淀和浓度降低的问题。此外，不得使用受潮或过期的水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有筛网进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。

高压旋喷桩做完后，再对中间土体进行加固，采用旋喷斜孔注浆或采用传统的注浆方法。旋喷斜孔注浆或传统注浆角度均为10～15度。注浆深度与高压旋喷桩底标高相同，注浆孔位布置为在高压旋喷桩的桩间。