摘要: 河北省張家口市橋東區(qū)建國路道連續(xù)3次毫無征兆的發(fā)生大面積塌陷。防空洞處理已成為建設過程中不可回避的現實問題。本文通過對建國路防空洞的處理過程進行介紹,說明了地下防空洞處理及加固的方法,特別是在現有技術條件下,對道路地下防空洞采用壓力注漿簡單、易行,對目前仍利用的防空洞加固卓有成效。
關鍵詞: 雷達無法探測區(qū);防空洞處理;加固技術;研究
一、任務概況
2013年初,河北省張家口市橋東區(qū)建國路道連續(xù)3次毫無征兆的發(fā)生大面積塌陷。地下防空洞的隱患日亦嚴竣。建國路人防工程建于上世紀70年代,由于主巷道處于建國路主干道路面以下15米,本身處于濕陷性土體中,加上年久失修,安全隱患凸現出來。在此情況下,張家口市橋東區(qū)區(qū)政府決定對建國路防空洞加固及填埋任務進行深入研究,并根據研究成果對防空洞進行加固及填埋。
此項研究從2013年5月開始到2014年5月結止歷時一年,由橋東區(qū)城鄉(xiāng)建設局負責此項任務的研究工作,協(xié)作單位為張家口市公用事業(yè)局、市、區(qū)人防辦及煤氣、自來水等地下管線單位,主要參研人為橋東區(qū)城鄉(xiāng)建設局的項目組人員。
二、防空洞現狀
上個世紀修建的防空洞一般位于第四系地層中,洞口大多數處于土質陡坎部位,且以平巷為主,距地表10-----20m左右,它的斷面型式為拱形,洞寬約2~3m,洞高約2.5~3m,支護材料以水泥砂漿、磚或毛石為主, 防空洞在地下枝狀分布,極不規(guī)則。由于年代較長,加之洞內較潮濕,部分磚砌防空洞表面已發(fā)生侵蝕,局部地段防空洞表面發(fā)生剝落、掉塊。
三、防空洞加固設計
3.1確定加固范圍
包括所有通過建筑物內的防空洞,以及建筑物輪廓線以外一定安全距離以內的范圍,根據擬建建筑物設計基底標高和防空洞的相對位置確定安全距離,按45°塌陷角行計算。
3.2確定注漿孔布置及孔深
依據防空洞斷面現狀、規(guī)格及防空洞壁后充填情況及場地條件,多在洞頂、交界、直墻部位布置加固鉆孔,開始向兩側布置,一般按3~5排布置注漿鉆孔,必須垂直于防空洞碹壁布置鉆孔,孔深以打穿碹體至老土為止,孔徑不小于Φ42mm,孔距2.0~3.0m。
3.3 選擇注漿管及漿液配比注漿采用鋼管,在注漿管外露端挑扣處加堵頭,在內部加工成花管。采用純水泥封孔注漿孔,水泥采用標號為32.5#的普通或復合硅酸鹽水泥,使用0.5∶1~0.6∶1的水灰比。
3.4 注漿、結束的標志采用小泵量低壓力注漿,如果注漿當中,發(fā)現有漿液冒現象立即停止灌注,及時封堵。如果注漿壓力超過了0.5~1.0MPa,穩(wěn)定時間在10min以上時,即可停止灌注。
3.5防空洞內掛網抹面
為增加防空洞整體穩(wěn)定性,防止洞體表面發(fā)生剝落、掉塊現象。在所處理地段采用洞內掛金屬網,金屬網規(guī)格為50×50mm,使用扒釘固定,用防水砂漿抹面,厚度應大于等于5mm。
四、防空洞處理
4.1 防空洞處理
對埋藏較淺的廢棄防空洞可采用大開挖的法揭露防空洞,然后采用換填的方法進行處理,應嚴格按地基處理技術規(guī)范的所有要求進行承載力檢驗及變形計算;對埋深較大的防空洞采用壓力注漿的方法進行,注漿時,應先對洞口進行封閉,然后沿防空洞延伸的方向,布置注漿孔,孔距一般大約為8~10m,以水泥、粉煤灰、石屑為主要注漿材料,水固比為0.8∶1~1∶1,水泥、粉煤灰固相比為1∶9~2∶8。
4.2改變建筑物基礎的措施
對于處理埋深較淺的防空洞,一般采用改變建筑物基礎的措施處理,設計時多采用一樁分二,以承臺跨越式的方法,沿防空洞兩側對稱布置人工挖孔樁或獨立基礎,在其上部采用承臺或筏板跨越防空洞的方法進行處理
4.3 防空洞加固方法處理
對埋深相對較大的防空洞,本著經濟合理,簡單易行及不影響上部建筑物施工的原則,確保防空洞上部建筑物地基穩(wěn)定,可使用對防空洞進行掛金屬網,防水砂漿抹面,然后洞內打孔注漿的方法進行處理。
五、實際施工中的管理方法及經驗教訓;
5.1主要管理方法:
橋東區(qū)政府牽頭,邀請建筑規(guī)劃設計行業(yè)的應力學專家深入現場進行勘察調研,經過6次專門會議論證,公用事業(yè)局委托河北省地球物理勘查院對建國路進行工程雷達探測;橋東建設局派人外地學習取經、請專業(yè)隊伍給地下設施“體檢”、 便道鉆孔實地探測、組織專家論證;市區(qū)人防辦收集整理防空洞資料。
3月25日,空軍師以北至土爾溝塌坑處約150米作為試驗段開始填充施工。這個過程中每進行一步都有大大小小的新問題出現。最大的問題是試驗孔打至第7處時就發(fā)現了兩處地面下空洞。這些空洞和塌陷處一樣,路面上毫無征兆,防空洞內也是完好無損,唯獨路面至防空洞頂這一部分有脫空。從路面至防空洞頂這15米深的覆土中還有許多不為人知的空洞呢,這才是最大的隱患。目前在國內還沒有更先進的技術可以探測到這些地下暗洞,曾進行過的雷達探地也并未探測出我們后期發(fā)現的空洞。在這種情況下,專家組形成共同意見:第一,將原間隔100米的孔距調整為20米,既易于發(fā)現地下空洞也可達到混凝土在洞內流動的最佳距離,便于施工中發(fā)現空洞及時處理;第二,依據公用局提供的雷達探測報告,采取注漿處理空洞可疑點;第三,請自來水公司提供供水管線保護或改移方案,委托市政研究所研究污水分流方案,盡最大努力從源頭上治理地下各種“水”對路的危害。
試驗段在不斷地實測、修改、論證中取得成功,為全路段施工提供了可靠的技術參數。4月18日,經政府采購中標的兩家施工單位全面進場,五一路恒通酒店至紅旗樓全路段約3.2公里的防空洞填充工程正式開始。
截止到9月底全部防空洞的加固和填埋工作正式完成,經過半年的觀察試驗,防空洞加固的填埋技術基本成功,沒出現任何問題。
5.2經驗教訓:
5.2.1、把所有管線移出路面不可能的情況下,專家們多次調研討論后認為,依目前條件,只能封堵防空洞,堵住土體流蝕的口子,避免出現這種大面積、災害性的坍塌。
5.2.2、在車水馬龍的道路上填充路面下15米深處隱蔽的防空洞呢,應該將施工方案、安全保證、質量保證放在首位。
參考文獻:[1] 顧曉魯.地基與基礎[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.
[2]陳明章.房屋地基中原有防空洞的技術處理[J].當代建設,1999,(5):37.
作者簡介:郭文秀,女,1977年2月27日出生,山西天鎮(zhèn)人,河北張家口市橋東區(qū)城鄉(xiāng)建設局工作,工程師,學位無,研究方向無。