廣漢市某污水處理廠(chǎng)曝氣沉砂池不均勻沉降技術(shù)分析

摘要 建（構(gòu)）筑物不均勻沉降會(huì)影響到建設(shè)工程的質(zhì)量，造成不均勻沉降的原因有多種，必須準(zhǔn)確找出原因才能提出對(duì)癥的解決辦法。通過(guò)對(duì)廣漢某污水處理廠(chǎng)曝氣沉砂池不均勻沉降事故進(jìn)行技術(shù)分析討論，著重分析了該工程出現(xiàn)不均勻沉降的原因原因，給出了處理建議。

關(guān)鍵詞 建（構(gòu)）筑物；不均勻沉降;原因

中圖分類(lèi)號(hào) TU433 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

市政工程市政工程

0引言

近年來(lái)，夏季極端天氣的出現(xiàn)越來(lái)越頻繁，在一些地區(qū)，久旱之后的暴雨極易使得采用淺基礎(chǔ)的建（構(gòu)）筑物出現(xiàn)不均勻沉降，基礎(chǔ)持力層或下臥層土質(zhì)較弱的情況下尤為嚴(yán)重。如何科學(xué)合理地對(duì)出現(xiàn)不均勻沉降進(jìn)行技術(shù)分析，并進(jìn)行后續(xù)處理，已成為亟待解決的問(wèn)題。

1工程概況

該工程位于四川省廣漢市，細(xì)隔柵間及曝氣沉砂池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)于2018年3月開(kāi)工，于2018年5月竣工。2018年7月11日廣漢市發(fā)生特大暴雨，2018年7月13日起，曝氣沉砂池發(fā)生較大沉降，截至2018年7月19日，曝氣沉砂池最大累計(jì)沉降量達(dá)83mm（5#觀(guān)測(cè)點(diǎn)）；縱向兩端最大沉降差達(dá)20mm，傾斜值0.1%，橫向兩端最大沉降差達(dá)15mm，傾斜值0.17%。

2執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)

（1）GB50007-2011：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范。

（2）GB50021-2001（2009年版）：巖土工程勘察規(guī)范。

（3）該工程巖土工程勘察報(bào)告。

（4）該工程結(jié)構(gòu)施工圖。

（5）該工程沉降觀(guān)測(cè)資料。

3查閱相關(guān)資料及說(shuō)明情況

3.1地勘報(bào)告

經(jīng)查閱該工程地勘報(bào)告表明：

（1）根據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪及鉆探揭露，場(chǎng)地上覆第四系人工填土（Q4ml），其下由第四系上更新統(tǒng)沖洪積（Q3al+pl）成因的黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、細(xì)砂、卵石。

（2）場(chǎng)地各土層主要物理力學(xué)指標(biāo)建議值見(jiàn)表1。

（3）場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。擬建場(chǎng)地在地貌單元上屬沱江水系Ⅱ級(jí)階地，地形比較平坦，地貌單一，無(wú)構(gòu)造斷裂，在廣漢市城區(qū)內(nèi)未發(fā)生過(guò)破壞性的地震災(zāi)害，地殼穩(wěn)定。場(chǎng)地?zé)o滑坡、崩塌、巖溶等不良地質(zhì)作用，無(wú)河道、河浜、墓穴、防空洞、孤石等地下埋藏物，無(wú)不良地質(zhì)作用及不良埋藏物，場(chǎng)地穩(wěn)定性較好，適宜建筑。

（4）根據(jù)該項(xiàng)目勘察報(bào)告中勘探點(diǎn)平面布置圖及剖面圖，細(xì)隔柵間及曝氣沉砂池對(duì)應(yīng)鉆孔號(hào)為4-4’剖面中ZK43，其地質(zhì)柱狀見(jiàn)圖1。

3.2設(shè)計(jì)圖紙

經(jīng)查閱該工程施工圖表明：

（1）細(xì)隔柵間及曝氣沉砂池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，曝氣沉砂池與精細(xì)隔柵間及細(xì)隔柵間設(shè)置30mm厚變形縫。曝氣沉砂池長(zhǎng)度為19.0m，寬度為7.9m，高度為6.32m。

（2）根據(jù)勘察報(bào)告，本結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)持力層為卵石層，地基承載力特征值fak≥150kPa。沉砂池地基標(biāo)高處為細(xì)砂、黏土、粉土，須超土層0.80m，采用級(jí)配砂卵石換填至設(shè)計(jì)標(biāo)高，壓實(shí)系數(shù)0.97，復(fù)合地基承載力不小于150kPa。換填深度約為0.80m。柱下獨(dú)立基礎(chǔ)須穿越薄弱層，以卵石層為持力層。

（3）池體原則上應(yīng)一次整體澆筑完成，當(dāng)施工有困難需要留設(shè)施工縫時(shí)，可在底板上500mm、頂板以下500mm處，留設(shè)水平施工縫，不允許留設(shè)垂直施工縫。

（4）水池結(jié)構(gòu)采用C30防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)P6，混凝土中加防水劑。曝氣沉砂池底板作為整個(gè)結(jié)構(gòu)的筏板基礎(chǔ)，底板厚度為600mm，縱向配筋為雙層C16@150mm；橫向上部配筋為C18@200mm，橫向下部配筋為C20@200mm。鋼筋保護(hù)層厚度：底板下層為40mm，現(xiàn)澆水池蓋板20mm，其余均為35mm。

（5）曝氣沉砂池基底（底板底部）標(biāo)高為463.500m，精細(xì)隔柵間及細(xì)隔柵間基礎(chǔ)（采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)）底標(biāo)高為461.200m，基底下均設(shè)置100mm厚C15混凝土墊層。

3.3查閱沉降觀(guān)測(cè)資料情況

經(jīng)查閱委托方提供的細(xì)隔柵間及曝氣沉砂池位移沉降資料（委托方自行觀(guān)測(cè)）表明：2018年7月13日起，曝氣沉砂池發(fā)生較大沉降，截至2018年7月19日，曝氣沉砂池最大累計(jì)沉降量達(dá)83mm（5#觀(guān)測(cè)點(diǎn)）；縱向兩端最大沉降差達(dá)20mm，傾斜值0.1%，橫向兩端最大沉降差達(dá)15mm，傾斜值0.17%。沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)平面布置示意見(jiàn)圖2。

4現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)情況

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查表明，曝氣沉砂池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，立面見(jiàn)圖3。

4.1水池整體情況

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查表明，曝氣沉砂池與精細(xì)隔柵間及細(xì)隔柵間出現(xiàn)明顯沉降跡象，且由曝氣沉砂池與精細(xì)隔柵間、細(xì)隔柵間變形縫位置出現(xiàn)的位移表明，曝氣沉砂池左右兩端沉降不均勻，靠精細(xì)隔柵間一側(cè)沉降大于靠細(xì)隔柵一側(cè)（圖4、圖5）；現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)池壁出現(xiàn)因不均勻沉降引起的裂縫。

4.2現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

為了解曝氣沉砂池板底以下地基土的工程特性，現(xiàn)場(chǎng)在曝氣沉砂池底板旁邊進(jìn)行鉆探。因曝氣沉砂池主體結(jié)構(gòu)已竣工，現(xiàn)場(chǎng)未對(duì)水池底板進(jìn)行破壞而檢測(cè)其板底回填的卵石層，僅對(duì)原狀卵石層以上的黏性土進(jìn)行檢測(cè)。

現(xiàn)場(chǎng)在曝氣沉砂池周?chē)贾?個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，對(duì)池底與原狀卵石層間的土層進(jìn)行鉆探［1］，勘探點(diǎn)平面布置見(jiàn)圖6。

鉆探結(jié)果表明，板底以下原狀卵石層以上土層為黏性土，夾雜少量卵石，局部夾雜細(xì)砂，其中，ZK3含有少量軟塑，ZK6大部分為軟塑，其余大部分均為可塑；部分裂隙較為發(fā)育，層厚1.75～2.95m。個(gè)別鉆孔中發(fā)現(xiàn)地下水，具體鉆探情況詳見(jiàn)表2。

5沉降原因分析及建議

曝氣沉砂池底板下?lián)Q填卵石層經(jīng)第三方專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，其承載力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。此土層較為穩(wěn)定，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，雨水滲入不會(huì)引起其強(qiáng)度及變形參數(shù)發(fā)生較大變化，故換填層不會(huì)引起池體結(jié)構(gòu)發(fā)生較大沉降。

由于基底以下黏性土部分裂隙較為發(fā)育，在7·11廣漢特大暴雨作用下，雨水滲入該土層中，引起其承載力和變形模量降低，產(chǎn)生較大的壓縮變形，進(jìn)而造成曝氣沉砂池結(jié)構(gòu)發(fā)生沉降；其中，靠近精細(xì)格柵一側(cè)土層含較多軟塑土，其承載力和變形模量等力學(xué)指標(biāo)較其余部位更低，從而造成兩側(cè)不均勻沉降。

應(yīng)及時(shí)對(duì)曝氣沉砂池基底黏性土層采取可靠措施進(jìn)行處理（如采用注漿法進(jìn)行處理等）。

6結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，夏季極端天氣的來(lái)回變化，極易導(dǎo)致采用淺基礎(chǔ)的建（構(gòu)）筑物發(fā)生不均勻沉降，通過(guò)對(duì)該工程實(shí)例的詳細(xì)技術(shù)分析，為其他同種類(lèi)型的事故分析提供了方法參考，也為

以后工程的設(shè)計(jì)提供了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，具有較好的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

［1］巖土工程勘察規(guī)范：GB50021-2001（2009年版）［S］.

［2］建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范：GB50007-2011［S］.