□楊松 姚慧敏

南水北調(diào)中線工程總干渠邯邢段渠道特殊地基處理技術

□楊松 姚慧敏

南水北調(diào)中線工程總干渠邯邢段渠道地質(zhì)情況復雜，存在膨脹土（巖）、濕陷性土及飽和砂土等特殊地質(zhì)渠段，需要采取特定的地基處理措施保證渠道安全。按照不同地基的特性，膨脹土（巖）地基采取換填黏性土方案進行處理，濕陷性黃土地基采取強夯、土擠密樁及翻壓方案進行處理，飽和砂土地基采取等能量夯擴擠密碎石樁技術進行處理。根據(jù)埋設的長期觀測儀器監(jiān)測通水數(shù)據(jù)顯示，總干渠渠道運行正常。

地基處理；膨脹土（巖）；濕陷性土；飽和砂土

南水北調(diào)中線工程總干渠邯邢段以冀豫交界處的漳河北為起點，沿京廣鐵路西側的太行山東麓自南向北，經(jīng)過河北省邯鄲、邢臺兩市及所屬8個縣（市），至邢臺石家莊交界的梁村為止，總長度172.751km，其中，渠道長162.107km，建筑物長10.644km。本段渠線較長，地層巖性變化較大，經(jīng)過膨脹性土（巖）、濕陷性土及飽和砂土等特殊地質(zhì)渠段，需要特定的基礎處理措施，以確保渠道的運行安全。

1.渠道及特殊地質(zhì)渠段情況

總干渠邯邢段渠道設計橫斷面為梯形斷面，渠道設計底寬為13.0m～26.5m，設計邊坡1∶0.3～1∶3.5，設計水深6m，渠道縱坡為1/28000～1/15720。按不同地形條件，分全挖、全填和半挖半填3種情況。

膨脹土（巖）主要分布在邯鄲（樁號10+650～68+315）和邢臺（樁號109+ 798～123+049）的部分渠段。在勘探深度范圍內(nèi)，強膨脹土（巖）分布長度3.65km，中等膨脹土（巖）20.705km，弱膨脹土（巖）17.655km。

濕陷性土主要分布在邯鄲（樁號15+241～16+741、66+747～69+762，74+ 105～76+210）和邢臺（樁號109+403～109+903）的部分渠段，總體評價為Ⅰ（輕微）級非自重濕陷性場地～Ⅱ（中等）級自重濕陷性場地。

飽和砂土主要分布于漳河北岸河漫灘（樁號0+000～1+851,4+500～4+ 950）渠段，局部范圍內(nèi)飽和中砂、輕粉質(zhì)壤土層具有輕微和中等液化潛勢。

2.地基處理技術

2.1 膨脹土（巖）地基

膨脹土（巖）地基的處理，一是清除膨脹土基礎，換填非膨脹性土料；二是土性改良，通過化學或物理方法將膨脹土轉變?yōu)榉桥蛎浲粱驌桨枰欢ū壤姆桥蛎浲两档兔浛s性；三是采取復合地基或樁基的深層處理方式。

膨脹土渠道一般采用換填非膨脹土料處理。一級馬道以下：挖深大于15m時，強、中、弱膨脹土的換土厚度分別為3.0m、2.5m、1.0m；挖深小于15m時，強、中、弱膨脹土的換土厚度分別為2.5m、2.0m、1.0m。一級馬道以上：強、中膨脹換土厚度分別為1.5m、1m；弱膨脹土采取混凝土拱形框格植草防護，不再采取換填措施。在磁縣設計單元部分渠段由于土料匱乏，采用渠道開挖的弱膨脹土摻和4%水泥改性土料進行換填。另外，針對施工過程中部分膨脹土滑坡渠段，采取抗滑樁與換土結合方案進行處理。

2.2 濕陷性土地基

濕陷性黃土地基采取工程措施，改善土的工程性質(zhì)和結構，減小土的壓縮性、滲水性，消除基底以下部分或全部濕陷量。當基底建基面的自重應力與附加應力之和大于濕陷起始壓力時，按照濕陷系數(shù)和土層厚度計算濕陷量，對濕陷量大于50mm的地基進行處理，否則不處理。

對總干渠填方段濕陷性黃土地基首選強夯方式進行處理，夯擊能根據(jù)處理深度分別選用1000kN·m～5000 kN·m，強夯夯擊點正方形布置，間距5m，點夯2遍，滿夯1遍；對周邊環(huán)境影響區(qū)域，采用土擠密樁方案進行處理，土擠密樁直徑400mm，樁間距1m×1m；受高壓線及既有建筑物限制，強夯及擠密樁不能實施的，采取原土翻壓處理。處理后的濕陷性黃土地基濕陷系數(shù)小于0.015。

2.3 飽和砂土地基

飽和砂土地基采用擠密、振密等方法，使得土體結構逐漸破壞，孔隙水排出，砂層孔隙比減小，密實度增大，達到消除液化的目的。

飽和砂土地基采用等能量夯擴擠密碎石樁技術進行處理。等能量夯擴擠密碎石樁利用碎石做填料，樁徑550mm，樁間距1.8m×1.8m，樁孔位采用等邊三角形布置，可見樁長7.0m，以卵石層為持力層。處理后地基承載力不小于200kpa，基本消除液化。

3.結語

南水北調(diào)中線工程總干渠邯邢段渠道特殊地基處理方式的選擇除考慮安全性外，還考慮經(jīng)濟性、社會性等因素。地基處理型式經(jīng)過多方案的論證，結合土的工程特性、處理工藝研究，施工期現(xiàn)場試驗總結，得出了成套的特殊地基處理技術、工法。2014年12月18日，河北段正式通水，根據(jù)埋設的長期觀測儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)，總干渠渠道運行狀態(tài)正常。□

2016-05-06

楊松，男，漢族，河北省水利水電第二勘測設計研究院，高級工程師。

姚慧敏，女，漢族，河北天和咨詢有限公司，工程師。