某礦務(wù)局焦化廠l00m高的焦?fàn)t煙囪建于1996年，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，埋深4m。煙囪地基土為I級(jí)自重濕陷性黃土，經(jīng)625tm能量級(jí)強(qiáng)夯處理。
2004年5月發(fā)現(xiàn)該煙囪向北傾斜，5月10日測(cè)量北傾0.85m, 6月30日測(cè)量北傾0.98m。為了防止煙囪繼續(xù)北傾，采取了應(yīng)急措施。清除北側(cè)地表積灰，減少北側(cè)地面荷載。在南側(cè)拉了兩道攬風(fēng)繩，并在南側(cè)基礎(chǔ)上部堆載385t，以減緩北傾速度。因煙囪傾斜量已超過(guò)規(guī)范允許值的2倍，屬于危險(xiǎn)構(gòu)筑物，并且處于7度地震設(shè)防區(qū)，如遇大風(fēng)、暴雨、大量地面水浸入地基，則隨時(shí)都有倒塌的危險(xiǎn)，必須及早處理。
1 傾斜原因
100m高煙囪的自重2500噸，基礎(chǔ)為鋼筋混凝土的獨(dú)立基礎(chǔ)。因煙囪位于I級(jí)自重濕陷性黃土區(qū)（圖1)，設(shè)計(jì)采用了強(qiáng)夯處理。煙囪與總煙道的地基共450m2一起處理。煙囪設(shè)計(jì)要求地基承載力為250kPa，強(qiáng)夯處理后地基承載力為260kPa，見(jiàn)表1。 2004年6月測(cè)定其地基承載力為165kPa，見(jiàn)表2。造成地基土承載力下降的主要原因是長(zhǎng)期浸水。2004年6月勘察報(bào)告表明，地下水位埋深1.3～1.95m，而以前該區(qū)地下水位埋深在25m以下。為查明浸水原因，進(jìn)行了鉆孔探察，發(fā)現(xiàn)凡是經(jīng)強(qiáng)夯處理的地方，水位埋深都變淺，而非強(qiáng)夯影響區(qū)，水位仍較深。強(qiáng)夯后形成的不透水層使上部填土層含水量較高，形成地表積水，積水又沿強(qiáng)夯區(qū)邊沿滲入未處理的深層土中。由于煙囪基礎(chǔ)位于強(qiáng)夯處理區(qū)邊沿，故地面積水集中流向煙囪基底，煙囪基礎(chǔ)下lm處地基土從北向南已有六分之一變軟。
由于較好的天然土層埋藏不深，僅9.5m左右，如能采用樁基方案或在生產(chǎn)管理中注意廠區(qū)排水，減少對(duì)基礎(chǔ)地基的浸泡就可避免類(lèi)似情況發(fā)生。但在濕陷性黃土區(qū)用強(qiáng)夯處理高聳構(gòu)筑物基礎(chǔ)處理范圍一定要大，地基處理應(yīng)獨(dú)立、對(duì)稱(chēng)，避免不均勻沉降。
2 糾傾方案
發(fā)現(xiàn)煙囪的傾斜量已達(dá)0.85m，而且繼續(xù)傾斜的速度較快。2004年5月10日北傾0.85m, 6月13日北傾0.93m, 6月30日北傾達(dá)0.98m。為了盡快控制煙囪傾斜，首先采取了以下應(yīng)急措施。
（1）在煙囪高度2/3處用鋼絲繩套在煙囪的鋼環(huán)上，拉牢固定。固定方向?yàn)闁|南、西南方向各一根，地面上埋設(shè)地錨。
（2）在南側(cè)基礎(chǔ)上堆載石屑385t。
（3）清除煙囪北側(cè)地面的積灰，疏排地面積水。
北側(cè)地基土脆弱，地基土天然含水量達(dá)28%,煙囪傾斜量又達(dá)0.93m。地質(zhì)勘察報(bào)告水位僅在1.3～1.95m深處。強(qiáng)夯后地基的rd> 15kN/m，只在5m以?xún)?nèi)，5m以下無(wú)明顯效果。夯擊點(diǎn)的浸水試驗(yàn)證明，Δp=1.06(浸前)－0.87(浸后)＝0.16。鑒于上述情況，煙囪糾傾方案應(yīng)先加固北側(cè)軟弱地基土，但不可開(kāi)挖、降水。不可振動(dòng)擾動(dòng)地基，嚴(yán)防地基失水固結(jié)導(dǎo)致煙囪繼續(xù)傾斜。更不宜在北側(cè)注漿加固，以免地基浸水產(chǎn)生附加沉降，引起煙囪的繼續(xù)傾斜。經(jīng)分析采用正轉(zhuǎn)成孔反轉(zhuǎn)成樁灌注生石灰和粉煤灰的施工方法加固北側(cè)軟弱地基土。此法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)振動(dòng)，擠密效果好，成樁速度快，處理深度大。
根據(jù)煙囪糾傾工程地質(zhì)勘察報(bào)告中水位線離現(xiàn)自然地平1.3～1.95m的結(jié)論，加固北側(cè)軟弱地基后，在南側(cè)采用應(yīng)力解除法的糾傾扶正方案，即在主要受力層內(nèi)打孔，孔深4m（自基礎(chǔ)底面算起），孔徑d=10～15cm，孔距3.0d，單排布置，形成基礎(chǔ)下地基因側(cè)向取土孔產(chǎn)生側(cè)向擠土的條件，以引發(fā)基礎(chǔ)下沉和煙囪回傾。通過(guò)控制取土量，控制其回傾乍迄率。但現(xiàn)場(chǎng)鉆孔時(shí)發(fā)現(xiàn)，在負(fù)1.4～負(fù)2.7m處是含水層，成孔后嚴(yán)重縮頸，而負(fù)3m以下孔壁光滑，無(wú)側(cè)向排土現(xiàn)象。這使間接掏土實(shí)現(xiàn)應(yīng)力釋放方案難以實(shí)施，對(duì)煙囪壓重的穩(wěn)定極為不利，故改用了沉井射水排土方案。
3 方案實(shí)施
3.1 操作要領(lǐng)
（1）鉆孔探察。為摸清煙囪傾斜后的地質(zhì)狀況，驗(yàn)證糾傾方案的可行性，先在強(qiáng)夯影響范圍外，即煙囪東南側(cè)距煙囪2m處鉆孔，孔深9.5m，觀察24h，孔壁光滑，無(wú)漏（滲水跡象，說(shuō)明強(qiáng)夯未處理的地方水位仍很深。
（2）北側(cè)二灰樁加固。找出煙囪傾斜最大點(diǎn)的方向，以此軸線放線布點(diǎn)。為提高對(duì)煙囪地基土的擠密效果，施工中需注意以下幾點(diǎn)。
① 保證生石灰質(zhì)量，欠火灰和過(guò)火灰均不得超過(guò)5%, 粒徑要求在20～50mm，生石灰和粉煤灰配比為7:3。
② 反轉(zhuǎn)填料時(shí)以擠密實(shí)的雙灰將鉆桿頂起，以保證其充盈系數(shù)。
③ 成樁順序由外向里。
④ 保證3.5m封頂土的擠密效果。
為控制煙囪能平穩(wěn)地回傾，操作中還需注意以下幾點(diǎn)。
①選擇射水操作井位置時(shí)要對(duì)稱(chēng)于最大傾斜軸線。
② 射水孔部位既要避開(kāi)強(qiáng)夯處理后的堅(jiān)硬層，又不易使大量水灌入軟土層而影響周?chē)ㄖ蜔焽璞眰?cè)的基底土，故選在煙囪基礎(chǔ)下lm處。③ 射水孔布置是煙囪回傾的關(guān)鍵，因回傾需排土，采用Φ20管徑的水槍?zhuān)烤伎?5個(gè)。
第一次射水后，發(fā)現(xiàn)煙囪基底有六分之一變軟，故改變了射水深度。以每次射水操作感覺(jué)及測(cè)量回傾量的變化作為下次射水操作的依據(jù)，并以射水深度、射水孔位和間隔時(shí)間控制回傾速度和回傾方向。卸載南側(cè)堆載要與回傾速度配合，回傾結(jié)束卸荷完畢。（3）南側(cè)二灰樁加固。煙囪復(fù)位后，為了將其穩(wěn)固，在南側(cè)打二灰樁。二灰樁施工順序由內(nèi)向外，同時(shí)將射水操作井下部用二灰、上部用灰土回填，邊填邊夯實(shí)。
4 結(jié)論
煙囪的整體糾傾過(guò)程是在正常生產(chǎn)情況下進(jìn)行的，用時(shí)18天，耗資38萬(wàn)元，不但使煙囪脫離了危險(xiǎn)，恢復(fù)了正常狀態(tài)，而且提高了煙囪地基的承載力，并在煙囪地基受力區(qū)周?chē)纬善琳�，阻止地面水滲漏浸入，保證了煙囪的安全。實(shí)踐證明，煙囪回傾過(guò)程平穩(wěn)，準(zhǔn)確度可控制在l0mm，回傾速度和回傾方向可完全自由掌握，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理
