医大三院暗渠工程基础处理措施分析

伊佳倩

(大连市水利规划设计院，辽宁大连116021)

医大三院暗渠工程基础处理措施分析

伊佳倩

(大连市水利规划设计院，辽宁大连116021)

医大三院是国家标准的三级甲等综合型医院，因其规划占地中包括一既有排洪渠，需改线重建该排洪渠，新建排洪渠采用钢筋混凝土暗涵型式。文章主要根据暗涵地基基础情况，简要介绍其基础处理措施。

水利工程;暗渠;基础处理;排洪渠

1 工程概述

大连医科大学附属第三医院建设项目位于普湾新区李店社区，南临海皮路，西临荷花湾湿地公园，北临世纪鼎盛小区，东临普兰店市政府接待中心。拟建的大连医科大学附属第三医院是高水平的大型综合医院，即国家标准的三级甲等综合性教学医院。该项目计划投资15.3亿元，一期投资11.2亿元，二期投资4.1亿元。

医科大学附属第三医院规划占地中包括李店社区一条既有排洪渠，李店社区部分山洪通过排洪渠汇入下游河道，该区域内建有多家工厂、学校及民居，如汛期洪水无法顺利排出，水位壅高后形成涝灾，对周边人民生产生活产生影响，将造成较大经济损失。若保证街道的排洪系统正常运行，该排洪渠需改线重建，本次工程设计内容为:改线重建既有排洪渠，使排洪系统正常运行。

本次兴建排洪渠位于海皮路与规划医大三院项目区之间，从一座既有公路桥接出排洪渠连接至下游河道，排洪渠总长526.63 m，考虑到对工程安全性、耐久性及少占地的要求，综合方面因素拟采用钢筋混凝土暗涵结构形式。

本次设计排洪渠防洪标准保持与原有排洪渠相同，取20 a一遇重现期，排洪渠排水流量在此标准下确定为45.01 m3/s。根据排水流量及地势条件，经计算箱涵总净宽确定为7.6 m，共2孔，每孔净宽3.8 m，净高2.3 m。

2 地质条件及存在问题

根据地质勘查报告，场地所在地区抗震设防烈度为8°，设计基本地震加速度值为0.20 g，设计地震分组为第一组，特征周期值为0.35 s。场地土类型为中软土，建筑场地类别为Ⅱ类，为对建筑抗震不利地段［1］。

设计暗渠工程区处地层岩性自上而下分别为:

1)素填土:黄褐色，稍湿～饱和，松散，主要由细砂、黏性土等回填而成，回填时间短，欠固结。场地均有分布，层厚 0.70～4.30 m，层底标高 1.82～3.06 m。

2)细砂:黄褐色～灰褐色，饱和，松散，成分以石英、长石为主，混有少量黏性土，分选性好，级配不良，场地均有分布。层厚1.5～3.30 m，层底标高-0.89～0.45 m。为液化砂土。fak=100 kPa。

3)淤泥质粉质黏土:深灰色，饱和—很湿，软塑，混少量细砂，有异味，场地内均有分布。层厚0.90～1.30 m，层底标高-2.19～ -0.65 m。fak=60 kPa。

4)粉质黏土:黄褐色，湿，软塑～可塑，手捻有砂感，无摇震反应，干强度中等，韧性较低，场地内均有分布。层厚 1.60～3.70 m，层底标高 -5.09～-2.87 m。fak=120 kPa。

5)细砂:黄褐色，饱和，松散，成分以石英、长石为主，混有少量黏性土，分选性好，级配不良，场地内大部分钻孔均有分布。层厚0.80～1.60 m，层底标高 -5.65～ -3.85 m。fak=110 kPa。

本次设计暗涵经计算对基础要求承载力为150 kPa，底板底高程2.10～1.22 m。

持力层为②细砂层，承载力为100 kPa，层厚为1.50～3.30 m，为液化砂土，液化等级为中等。

其下卧层为淤泥质粉质黏土，承载力为60 kPa，饱和～很湿，软塑。

由以上内容可见，暗涵基础有以下2个不利条件:

1)持力层为液化砂土且承载力较低。

2)下卧层为淤泥质粉质黏土，承载力较低，土层较软。

根据以上不利条件，首先如遇地震基础将产生液化，建筑物易发生不均匀沉陷破坏建筑物;其次基础下卧层的淤泥质粉土含水量高、压缩性高，在外荷载作用下，地基变形大，不均匀变形也大，其变形稳定历时较长，同样极易产生不均匀沉陷从而破坏建筑物结构［2］。

因此暗涵地基需采用有效处理措施，消除其砂土液化性及淤泥质粉土高压缩性，同时加固基础提高其承载力。

3 基础处理措施

针对工程的具体情况，主要考虑的基础处理方法为强夯法及强夯置换法。

强夯法通过一般8～30 t的重锤和8～20 m的落距，对地基土施加很大的冲击能，一般能量为500～8 000 kn·m。在地基土中所出现的冲击波和动应力，可提高地基土强度、降低其压缩性、改善砂土抗液化条件等。同时可提高土层的均匀程度，减少不均匀沉降。

强夯置换法分为桩式置换法和整式置换法两种，针对本工程仅对桩式置换法进行讨论。

桩式置换是利用强夯过程中夯成的夯坑作为桩孔，向坑中不断按需要填充各种散体材料并夯实，使夯填料形成直径2 m左右，深度约为3～6 m的散体材料桩，与周围土体共同组成复合地基。

可有效提高地基承载力减小地基变形，广泛适用于塑性指数较高的高含水量软黏土。

本工程需进行基础处理面积8 626 m2，结合本工程具体特点对以上两种基础处理方法进行比较，其优缺点如下:

1)强夯法:此种方法地基处理效果较好，工程投资较少，基础处理可比造价约22万元，施工工艺简单。本工程实际勘察地下水水位较高，降水较难，且要求施工工期较短。如采用强夯法进行处理则需先降水至淤泥质粉质黏土以下，降水难度较大，且强夯过程中淤泥质粉土固结时间要求较长，难以满足施工进度要求。

2)强夯置换法:此种方法地基处理效果好，质量较易控制，工程投资与强夯法相比较大，基础处理可比造价约31万元。

根据本工程实际条件，如采用强夯置换法，地下水位降至操作面以下1～2 m即可，同时使地基达到要求承载力的时间较短。

根据以上分析比较可知，两种方法均可达到基础处理要求，且均有可实施性。其中强夯置换法虽投资较大，但操作简单、工期短，确定为为本工程的推荐方案。

本工程强夯置换要求置换深度穿过淤泥层伸入黏土层0.3 m以上，处理后地基承载力≥150 kPa。建议施工方案为:置换桩正方形布置，夯锤直径1.2 m，横、纵向间距3.5 m，夯击能150 t· m，方案设计参数需经施工单位现场试验确定，并根据现场试验进行适当调整，将调整后参数提供给设计单位后确定最终实施方案。

4 结论

根据医大三院暗渠工程场区的具体条件，经比较分析，确定采用桩式强夯置换法为地基基础处理措施。

该方法虽投资较大，但操作简单、工期短，能降低降水难度，大幅提高施工效率，有效的提高基础的承载力，形成整体性强压缩性低的良好地基基础。因此，本工程采用桩式强夯置换法进行地基基础处理是合理的。

［1］刘正峰.地基与基础工程新技术实用手册［S］.北京:海潮出版社，2006:27-35.

［2］王广月，等.地基基础工程［M］.北京:中国水利水电出版社，2001:37-43.

S277

B

1007-7596(2014)05-0092-02

2013-12-12

伊佳倩(1980-)，女，辽宁大连人，工程师，从事设计工作。