南水北调中线工程总干渠双庙沟河倒虹吸地基缺陷处理

□孟锁兰

南水北调中线工程总干渠双庙沟河倒虹吸地基缺陷处理

□孟锁兰

双庙沟河倒虹吸场地存在饱和少黏性土震动液化、湿陷性、地基承载力不足等工程地质问题，设计有针对性地采取了夯扩挤密碎石桩、强夯法地基处理方案，较好地解决了上述地基缺陷，也为类似场地地基缺陷问题的处理提供了参考。

南水北调；地质缺陷；地基处理

双庙沟河道倒虹吸属Ⅰ级建筑物。倒虹吸为河道穿总干渠建筑物，总长253m，其中进口段长81m、管身段长98m、出口段长74m。管身设计为3孔一联型式，过水断面尺寸3×6m×6m。管身水平管段基础底面高程75.12m，基底最大压应力240.1kPa，进出口挡土墙基底最大压应力182.6kPa。

1.场地工程地质条件

场区双庙沟呈东西走向，水流自西向东。沟谷为侵蚀地貌，呈“U”字型，沟宽30m，深约3.0m。两岸高程86.8～87.3m，平坦开阔。沟底高程84.4～84.7m。工程区地震基本烈度为Ⅶ度。

2.主要工程地质问题

场区天然地基存在震动液化、湿陷性和地基承载力不足等工程地质问题。

2.1 饱和少黏性土震动液化

2.2 湿陷性

2.3 地基承载力

倒虹吸设计基础底面最低高程75.12m，基底最大荷载240.1kPa，基础位于砂壤土及中粉质壤土层，中粉质壤土承载力标准值140kPa，砂壤土承载力标准值100kPa，均不能满足设计荷载要求。其下部轻粉质壤土承载力标准值70kPa，呈软塑状态，压缩性高，且处于饱和震动液化状态，为软弱下卧层。

3.地基缺陷问题处理

3.1 强夯法处理湿陷性问题

经强夯法处理后消除地基土湿陷性，提高地基承载能力，同时减小堤身沉降变形量。

3.2 夯扩挤密碎石桩基础处理液化及承载力不足问题

经设计计算复核，建筑物建成后地基承载力、沉降量及沉降差均不能满足规范要求，且饱和砂壤土、轻粉质壤土存在震动液化问题。经方案优化后采用夯扩挤密碎石桩进行地基基础处理。

夯扩挤密碎石桩桩径采用80cm，桩距进出口挡土墙1.8m、平管段1.7m、斜管段1.6m，桩孔按梅花状布置，桩端均深入卵石层1.0m，最大桩长11.2m，最小桩长6.2m，平均桩长9.2m。夯扩范围为倒虹吸管和进出口连接段，基础范围外加两排保护桩。

经计算地基处理后，夯扩挤密碎石桩复合地基容许承载力为298.1MPa，满足设计要求。同时也消除了地基饱和砂壤土、轻粉质壤土震动液化问题及变形沉降差等地质缺陷问题。

4.结语

通过设计有针对性地采取夯扩挤密碎石桩、强夯法地基处理等有效措施，很好地解决了震动液化、湿陷性及地基承载不足等地基缺陷问题，整体提高了地基安全性，确保了建筑物施工和运行安全。□

2016-05-06

孟锁兰，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，正高级工程师。