建筑物基础下废弃防空洞处理技术实例

Abstract: the shelter is in the process of urban construction often met in one case, the design and construction of the foundation of the existence of the big influence, adopt scientific reasonable shelter processing method of building foundation bearing capacity to meet demand. This paper introduces the engineering practice experience basis and foundation reinforcement of processing shelter specific steps and methods.

Keywords: basis; Shelter; Sealing warehouse; Grouting; reinforcement

0 引言

20世纪 70年代初 ,国内大中小城市都建有密集的地下人防工程 ,网格分布 ,互相贯通。几十年过去了 ,它们大多都被废弃不用 ,图纸资料丢失。近年来 , 随着城市建设的飞速发展，现代建筑的深基础或地下室越来越多，旧城区改造的建设过程中会遇到设计场地范围内存在有防空洞障碍物的情况。在这种情况下，处理得好在保证工程安全的同时还能加快工程进度、节省工程投资;处理不当轻者影响房屋的正常使用，严重的还会造成工程事故。现将施工中遇到的工程实例进行介绍，希望能对今后处理类似问题有所帮助。

郑大第一附属医院临床教学楼工程位于郑州市建设东路与大学北路交叉口东南角郑州大学第一附属医院院内，属框架结构、筏板基础;建筑物南北总长49.5m，东西总宽19.4m。拟建临床教学楼地上9层，地下1层。基底标高-6.85m，建筑结构最高处标高39.4m。拟建建筑物室内外高差0.9米，基坑开挖深度约为6.1m，最深处集水坑2开挖深度约为7.95m。

根据《岩土工程勘察报告》，该工程预估作用于临床教学楼基础底面处的平均压力Pk为168kPa。该工程采用柱下钢筋混凝土筏板基础，基础落在第3层粉土层，天然地基承载力特征值fak=180kpa。

1基础下废弃防空洞状况

经实际勘察，该工程建设场区内下部有一防空洞穿过。防空洞从西北向东南方向穿过该工程基础持力层。

该建场区内防空洞顶相当于该工程室内地坪标高-8.250m，防空洞净宽1.4m、净高2.2m，防空洞采用240厚粘土砖砌筑，顶部为圆拱形。

2场地工程地质条件与水文地质条件

该场地位于郑州大学第一附属医院院内，自然地面标高102.91～103.16m，场地地形平坦，地貌单元属山前冲洪积平原。根据“岩土工程勘察报告”，场地地下水位类型为潜水，其补给来源主要为大气降水。地下水位埋深16.5m，水位年变幅1-2m左右，近3-5年最高水位15.0m左右。历史最高水位14.0m左右。地下水对基坑开挖不构成影响。

根据《岩土工程勘查报告》勘察场地内未发现影响滑坡、采空区、地面沉降和活动断裂等不良地质作用。也未发现古河道、暗浜、孤石、古墓等影响地基稳定性的不良地质现象。但场地内分布有人防空洞。

3基础下废弃防空洞处理方案的选择

由于该工程基础下有一防空洞从西北向东南方向穿过拟建临床教学楼基础持力层，影响着基础的荷载能力。因此，按照《岩土工程勘查报告》(详勘阶段)提供的建议，本工程基础下废弃防空洞的处理可采用大开挖法全部挖除防空洞，分层回填灰土至设计标高，或采用封仓加固处理防空洞。但采取全部挖除防空洞再回填土的方法较封仓加固处理方法耗费更多的时间，为确保按期交付业主使用，尽早发挥效益，防空洞拟采取封仓加固法处理。

3.1防空洞封仓处理步骤

(1)土方开挖

采用机械开挖第一层土(为平衡注浆压力挖至标高-3.60m)。

(2)确定防空洞位置关系

在进行基础防空洞封仓加固处理前，首先准确探查出防空洞的标高、位置及与该建筑物相对位置关系，画出平面示意图，在基坑土方开挖至第一层土结束时(即-3.6m)，在基坑内现场标出防空洞的平面位置线。

(3)防空洞两端封堵及洞内场地清理

沿建筑物基础筏板外侧砌筑500厚粘土砖墙将基础下防空洞两端进行封堵。

探查基础下部防空洞内情况。在对基础下防空洞封仓处理前，将防空洞内的垃圾、杂物全部清理出防空洞外，使防空洞底露出坚实、未经扰动的原状土体。

(4)防空洞顶钻孔

沿防空洞走向，在防空洞顶中心部位每间隔2.0m，采用机械洛阳铲钻孔Φ400直径圆孔，将防空洞拱顶粘土砖钻透，并清理出钻孔留下的垃圾。

(5)防空洞封仓处理

防空洞内采用C15微膨胀混凝土封仓处理，混凝土采用商品混凝土，为防止钻孔中间部位混凝土灌注不密实现象，灌注混凝土由一端进行，注意掌握灌注的标高控制，直至将混凝土灌注至设计基底标高位置，再灌注下一个灌注孔。灌注防空洞微膨胀混凝土时，配置4台高频插入式振捣器振捣。

3.2防空洞外周边缝隙注浆加固处理

基础下废弃防空洞地基注浆加固前，通过试验确定灌浆段长度、灌浆孔距、灌浆压力等有关技术参数;灌浆段长度根据土的裂隙、松散情况、渗透性以及灌浆设备能力等条件选定。

根据该工程防空洞与建筑基础的位置关系，结合本地区土质施工经验，注浆管设在防空洞侧墙外10cm范围内，灌浆孔距控制在1.2~1.5m之间;钻孔深度由基坑开挖第一层土标高-3.6m，至防空洞底标高位置-10.75m，即孔深为7.15m。灌浆时的压力视深度、土的渗透性以及水泥浆的稠度等而定，一般为0.3~0.6MPa。

注浆施工工艺

(1)机具设备

灌浆设备主要是压浆泵，其选用原则是：能满足灌浆压力的要求，一般为灌浆实际压力的1.2~1.5倍;能满足岩土吸浆量的要求;压力稳定，能保证安全可靠地运转;机身轻便，结构简单，易于组装、拆卸、搬运。

水泥压浆泵多用泥浆泵或砂浆泵代替。该工程采用的为BW-250/50型泥浆泵以及100/15(C-232)型砂浆泵等。配套机具有搅拌机、灌浆管、阀门、压力表等。

(2)材料要求及配合比

①水泥。采用用强度等级32.5复合硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。

②水。用一般饮用淡水，但不采用含硫酸盐大于0.1%、氯化钠大于0.5%以及含过量糖、悬浮物质、碱类的水。

灌浆一般用净水泥浆，水灰比变化范围为0.6~2.0，常用水灰比为8:1。

(3)施工工艺方法要点

①水泥注浆的工艺流程为：钻孔→下注浆管、套管→填砂→拔套管→封口→注浆→封孔。

②该工程采用人工洛阳铲钻孔到要求的深度，即防空洞底标高-10.75m。钻孔孔径为100mm，并探测地质情况，然后在孔内插入直径38mm的注浆射管，管底部1.0m管壁上钻有注浆孔，在射管之外设有套管，在射管与套管之间用砂填塞。地基表面空隙用1：3水泥砂浆或粘土、麻丝填塞，用压浆泵将水泥浆压入射管而透入土层孔隙中，水泥浆应连续一次压入。灌浆先从稀浆开始，逐渐加浓，射管一次沉入整个深度后，自下而上分段连续进行。

③灌浆完后，拔出灌浆管，留孔用原浆压浆堵口。

④注浆充填率根据加固土要求达到的强度指标、加固深度、注浆流量、土体的孔隙率和渗透系数等因素确定。一次注浆充填率不大于0.15~0.17。

⑤注浆加固土的强度具有较大的离散性，加固土的质量检验采用静力触探法，检测点数满足有关规范要求，检测结果的分析采用面积积分平均法进行分析。

3.3质量控制

该工程基础下废弃防空洞采取采取封仓、注浆加固处理后，该防空洞附近的地基土层物理力学性质指标、承载力特征值及压缩性与《岩土工程勘察报告》(详勘阶段)中的基础持力层显著不同，在基础筏板施工完成后进行沉降观测，如发现沉降异常，及时查明原因，报有关单位进行研究处理。

(1)施工前检查有关技术文件(注浆点位置、浆液配比、注浆施工技术参数，检测要求等)，对有关浆液组成材料的性能及注浆设备也进行检查。

(2)施工中经常抽查浆液的配比及主要性能指标、注浆的顺序、注浆过程中的压力控制等。

(3)施工结束后检查注浆体强度、承载力等。检查孔数为总量的2%~5%，不合格率大于或等于20%时均进行2次注浆。

(4)将水泥注浆地基的质量与水泥注浆地基质量检验标准进行核对，查找缺陷与不足，采取抢救措施。

4结语

该工程提供了一种经济实用的基础下防空洞处理和地基加固的处理方法。该方法所需机具设备少且轻便，施工方法简单易行，不失为建设场地下防空洞处理的一个成功实例，具有一定的可借鉴价值。经检测观察，设计回访，该工程投入使用以来建筑物的沉降和倾斜观测均符合要求。

参考文献：