武 晉 鋒

(山西晉通公路工程監(jiān)理有限公司，山西 晉城 048000)

?

某涵洞軟基的處理

武 晉 鋒

(山西晉通公路工程監(jiān)理有限公司，山西 晉城 048000)

介紹了某涵洞基礎的特點，結合該涵洞現(xiàn)場施工的情況，闡述了涵洞軟基處理的方案與過程，并探討了后續(xù)施工措施，經(jīng)觀測表明，涵洞運行平穩(wěn)，達到了預期的處理效果。

涵洞，軟基，強夯，工程質量

1 地基與基礎

地基與基礎是兩個部分，是兩個完全不同的概念?；A是結構物的組成部分，是結構物最下面的一部分，是承受結構物及結構物上面?zhèn)飨聛淼暮奢d，并把荷載傳給地基。地基是指承受基礎荷載的那部分土體，它必須符合強度、穩(wěn)定性及變形的要求。

所謂軟基，是結構物的地基不能達到承受基礎荷載的那部分軟質土體，也叫軟土。軟土一般指在靜水或緩慢流水中以細顆粒為主的近代沉積物。其含水量較大，壓縮性高，承載力低，滲透性小，是一種呈軟塑～流塑狀態(tài)的飽和粘性土。在工程中將淤泥和淤泥質土統(tǒng)稱為軟土。

2 涵洞基礎的背景

在某一級公路的K14+007處設計的有一孔直徑5 m的鋼波紋管涵，在該涵洞處是一河谷，每當下雨的時候，山坡兩邊的雨水就匯集成河流，經(jīng)過該谷流入下游的一條小河。因為該涵洞周邊的匯水面積較大，所以才設置成直徑5 m的管涵。且該處又處于高填方路段，涵頂?shù)淖罡咛罘綖?0.35 m，涵中的填方高度為19.42 m。該涵洞基礎的質量好壞直接影響到將來路基路面的運行安全。故，我們在涵洞基礎施工的過程中格外重視。

3 涵洞的設計

K14+007為1-5 m鋼波紋管涵，涵長90.75 m，基礎為碎石土基礎，基礎下做碎石土墊層。其中碎石土基礎寬為10 m，厚為1 m；碎石土墊層寬13 m，厚度1 m。地基承載力不低于250 kPa，天然土地基承載力不低于500 kPa，基坑開挖鋪碎石土墊層后，對基底進行承載力檢驗，滿足設計要求后方可施工。

4 現(xiàn)場施工情況

由于該涵洞所處位置原本就是河谷，每到夏天下雨的時候，山上的地表水就由此流入下方河流。在基礎清表的過程中就發(fā)現(xiàn)該地基承載力不足且含水量偏大。于是決定開挖三處(上、中、下游)至墊層底標高后進行承載力檢測，經(jīng)過輕型觸探查試驗，地基承載力僅能達到160 kPa，遠遠低于設計要求的天然土地基承載力不低于500 kPa。

經(jīng)過建設單位、設計單位、監(jiān)理單位、施工單位四方現(xiàn)場察看后決定，地基下2 m內(nèi)進行鏟探，一是看地質情況，二是取土做含水量試驗。沿涵洞的中心線每10 m布一孔，每孔在第0.5 m和第1.5 m處取土做含水量試驗。最終結果是該涵洞基地全部為紅粘土；土的最小含水量為18%，最大含水量為25%，平均含水量為21%；土質處于可塑狀態(tài)。結論，該土質和地質報告不符，地基承載力不滿足要求，須對該地基進行處理?；娱_挖完成后現(xiàn)場如圖1所示。

5 處理方案

經(jīng)過建設單位、設計單位、監(jiān)理單位和施工單位四方現(xiàn)場查看后，形成了《工程建設管理處紀要》對該涵洞基礎變更，設計單位出變更圖。設計方案是基坑開挖后拋填130 cm片石后進行2 000 kN·m強夯，強夯整平碾壓后再逐層填筑80 cm厚碎石土。在壓路機壓實的過程中須用重型壓路機進行壓實，其壓實度須符合要求。碎石土施工完成后再進行地基承載力復核，滿足設計承載力要求后方可進行下一道工序的施工。

強夯，單擊夯能達到2 000 kN·m，消除5 m內(nèi)濕陷性黃土。每遍每點夯擊6擊～9擊，原則上最后2擊夯沉量不大于5 cm，但最后2擊夯沉量根據(jù)現(xiàn)場實際夯擊情況再予以修正。夯實三遍，前兩遍按3 m～4 m間距跳夯，兩遍夯擊之間須有一定的時間間隔，間隔時間應根據(jù)地基土的滲透性決定，滲透性好的地基可連續(xù)夯擊。最后一遍排夯，互相搭接不大于1/2夯痕。夯完后，對表層松動的土層整平碾壓至壓實的要求。強夯范圍大于基礎范圍，每邊超出基礎外緣的寬度為2 m。

6 處理過程

為了保證基礎標高與設計標高吻合，換填厚度符合要求。必須對強夯的夯沉量進行試夯，結合地質條件要據(jù)試夯結果確定拋填片石的虛填厚度。起初點夯最深坑能達到1.5 m～1.8 m，仍然不能達到最后兩擊相差5 cm的要求。究其原因，是由于土質處于可塑狀態(tài)且夯坑周邊的土已向上隆起。根據(jù)夯點的夯沉量情況經(jīng)過現(xiàn)場討論決定，把最后兩擊的夯沉量擴大到10 cm為控制標準。

由于該涵洞地基的土質屬于粉質性粘土，平均含水量較高，土質處于可塑狀態(tài)且土質的滲透很小。原本以為夯完第一遍后需要待水分滲透和蒸發(fā)部分后再進行第二遍的夯擊。但實際情況是第一遍夯完后土體中的水分消散的較快，究其原因，一是天氣較熱氣溫較高有利于水分的蒸發(fā)；二是未夯的土體周邊裸露在空氣中便于水分的散發(fā)；三是夯后的片石中存有大量的孔隙能夠吸收部分水分。于是第一遍夯擊和第二遍夯擊的時間間隔大大縮小，有利于工程的進度。經(jīng)過對試夯段的兩遍點夯一遍滿夯，再整平碾壓后，達到的結果是總的平均沉降量是75 cm。根據(jù)試夯段的結果確定了該基礎拋填片石的虛填厚度，從而保證了基礎標高和換填厚度均符合設計要求。

強夯注意事項，在夯前必須對重錘進行稱重，然后再換算出錘的提升高度，要適當考慮重錘在下落過程中的空氣阻力。也就是在換算出標準高度后要適當?shù)脑偬岣咭稽c，以保證能夠達到有效的夯擊能。由于重錘落地后要濺起土石，所以在重錘下落前，周圍的人員必須撤離到安全地帶。點夯現(xiàn)場如圖2所示。

7 結果

按照設計要求進行處理完成后，用重型觸探儀對基礎進行了承載力檢測，結果合格。根據(jù)經(jīng)驗，用片石處理后再用碎石土處理事后的基礎，用觸探儀做承載力試驗意義其實并不大，觸探儀得出的結果并不能真實反映出該基礎的承載力。為了保證地基能夠達到要求，且對后續(xù)施工的管涵和路基路面不留質量隱患，經(jīng)過現(xiàn)場討論研究決定對該地基做彎沉試驗，試驗標準參照該項目碎石土路基的設計標準，設計值為179。現(xiàn)場檢測值為80，遠遠小于路基交工驗收標準。經(jīng)過一個多月對該地基的處理，結果還是令人滿意的?；A處理完成現(xiàn)場如圖3所示。

8 后續(xù)施工

地基處理完后，涵洞就按正常程序施工，然后是臺背回填、路基填筑。當路基填筑高度達到涵頂高度后開始對涵洞進行沉降觀測，每填高3 m觀測一次。觀測點設在洞內(nèi)涵底，以涵洞中間向兩側均勻設置5個點。

經(jīng)過近一年的觀測(路基施工時間)，涵洞的中間總沉降為115 mm，進水口和出水口沉降分別為18 mm和14 mm?，F(xiàn)在路基已施工完成，并且經(jīng)過了一個雨季和一個凍融期，經(jīng)過近期的觀測未發(fā)現(xiàn)涵洞有明顯的質量變化。從水流的痕跡可以判定水位最高時有2 m左右。說明涵洞運行平穩(wěn)，基底的處理非常有效。

9 結語

工程質量的優(yōu)劣，直接影響國家建設的速度，劣質工程質量本身就是最大的浪費，低劣質量的工程一方面需要大幅度增加返修、加固、補強等人工、器材、能源消耗，另一方面還將增加工程運行中的維修、改造費用。同時劣質工程必然會縮短工程的使用壽命，遭受一定的經(jīng)濟損失。因此在施工的開始就必須提高質量意識，運用科學的施工方法，有效果處理手段就能把質量隱患消滅，為后期的道路運行提供安全的行車環(huán)境。

[1] JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術規(guī)范[S].

[2] JTG F10—2006，公路路基施工技術規(guī)范[S].

[3] CECS 279—2010，強夯地基處理技術規(guī)程[S].

[4] 設計圖紙[Z].

Treatment of a culvert soft foundation

Wu Jinfeng

(ShanxiJintongHighwayEngineeringSupervisionLimitedCompany,Jincheng048000,China)

This paper introduced the characteristics of a culvert foundation, combining with the culvert site construction situation, elaborated the culvert soft foundation treatment scheme and process, and discussed the further construction measures, though the observation showed that the culvert running smoothly, achieved the desired treatment effect.

culvert, soft foundation, dynamic consolidation, engineering quality

1009-6825(2017)14-0182-03

2017-03-09

武晉鋒(1978- )，男，工程師

U449

A