浅谈盐渍土地区砂石桩复合地基的应用

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　　摘要：文章通过对青海盐湖某工程基础设计的介绍，针对盐渍土的特性，提出了该地区在地基处理采用的方法，静荷栽试验表明地基处理后的承载力、沉降能较好的满足工程需要，本工程地基处理已经全部完成，上部结构部分完工并已投入使用，使用情况良好。本文为盐溃土地区的地基处理树立了较好的典型，可供同类工程参考。
　　关键词：盐渍土　地基处理　砂石桩
　　
　　1、工程概况
　　
　　1.1　地理位置及地貌
　　本工程为青海盐湖某工业区，其新建的建、构筑物共数十栋。工程位于青海省格尔木市察尔汗盐湖，距格尔木市65km。在柴达木盆地中南部，为湖相沉积末端，地貌单元属昆仑山前第四系冲积洪积加湖积平原.场地地形平坦开阔；地面标高介于2679.26m－2681.21m之间。本工程设计的室外地面绝对标高2682.0m。
　　1.2　气象特征
　　察尔汗盐湖深居内陆高原，属典型的大陆气候，年平均相对湿度为28％，年平均降雨量为24.7毫米，蒸发量达3495毫米；年平均日照时间达3163小时，年平均气温5.2℃，最高气温35℃，最低气温29℃，昼夜温差大，主导风向以西风或西北风为主；属Ⅳ类建筑气候区，最大冻结深度为0.88m。
　　1.3　地质情况
　　据钻探揭露，在45.30m深度范围内地层主要为第四系洪积湖积(Q4PL+L)粉质粘土与粉土呈互层状地层。
　　勘察期间，拟建场地内各勘探点中均遇到了地下水，属于浅层潜水，地下水年变化幅度约为1.00－1.50m，稳定水位埋深2.30－4.95m之间。经对钻孔内地下水取样分析，综合判定场地盐渍土和地下水对建材的腐蚀性评价：
　　地下水对混凝土结构具强腐蚀性；对钢筋混凝土中的钢筋具强腐蚀性；对钢结构具中等腐蚀性；对钢筋混凝土、素混凝土、砖砌体具强腐蚀性。
　　场地土含盐量一般在8－12％之间，属强－超强氯盐渍土。表层土又为粉土，盐渍土中有害毛细水能直接上升引起地基土的浸湿软化和次生盐渍化，对建筑物地基有不良影响。场地一般不具有溶陷性，但因其氯盐含量高，毛细水上升高度均在建筑地基基础埋深以上，此毛细水对建筑物基础非常有害。
　　场地盐渍土不具盐胀性。综合分析拟建场地土不会冻结。
　　通过十字板试验综合判定结果.场地盐渍土属于高灵敏土。因此，在工程活动过程中必须采取相应处理措施，尽量防止扰动土的原状结构。
　　
　　2、地基处理
　　
　　根据地勘报告，该场地类别属Ⅲ类场地，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组，设计特征周期为0.55s，为抗震不利地段。本场地根据试验及公式计算，判别(3)、(5)层饱和粉土为可液化土层，地基土液化等级为轻微液化；综合判定该拟建场地具轻微液化。由于表层覆盖层较厚，且承载能力很低。不能直接作为浅基础的持力层，因此必须对场地进行地基处理。
　　2.1　地基处理方案
　　根据建构筑物对地基承载力的要求不同，采用了两种处理方法：
　　方法一：对于荷载较小且沉降要求不高的单层建、构筑物.当要求的地基承载力特征值在100－120kPa之间，采取换填级配砂卵石夯实的办法处理。换填土的深度按设计要求；注意换填深度以下如有软弱下卧层，则要按规范复算(介绍略)。
　　方法二：对于要求处理后承载力特征值在130－180kPa的地基，采用砂石桩地基处理。利用桩中的砂石孔隙排水，减小因挤土效应使孔隙水压力增加的问题；同时具有可减轻或消除液化土层的作用，使复合地基的承载力能尽快稳定并达到工程需要。
　　2.2　砂石桩复合地基的设计及施工：
　　1)执行规范：《建筑地基基础设计规范》GB50007.2002、《建筑地基处理技术规范》JGJ79－2002、《建筑抗震设计规范》GB50011－2001、《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ118-98。
　　2)砂石桩桩长的确定：桩长穿过承载力低的(1)、(2)、(3)号土层，桩端进入(4)号土层内>1m；本工程桩长≥15m。
　　3)处理范围：按地基沉降计算的应力影响范围及大于可液化土层厚度的1／2并不小于5m确定。本工程区建筑物外墙以外6m范围以内满堂处理。
　　4)砂石桩使用的砂石料采用天然级配砂卵石，要求含泥量≤5％，最大粒径≤50mm。
　　5)砂石桩使用的砂石料的级配按设计承载力做级配试验。以现场试验确定。
　　设计估算：桩用料量=桩孔体积×充盈系数；
　　规范取值：充盈系数β＝1.2-1.4，若施工中地面下沉：取大值；施工中地面隆起：取小值。
　　根据当地施工经验，本工程的充盈系数取值为β＝1.25
　　6)砂石桩采用振动沉管桩机施工，以消除(3)、(5)层饱和粉土的液化作用。
　　7)施工前先选择有代表的地块做施工工艺、成桩挤密试验，确定复合地基的设计参数的准度，对原设计作进一步的补充完善。
　　8)砂石桩的打桩施工顺序：从中间向外围或隔排施工(本工程为新建厂区，仅北侧1000米外有建筑物)。打桩过程中有地面隆起不均匀的现象出现，采取调整充盈系数的方法解决此问题。
　　9)施工时桩水平偏差不应大于0.3倍套管外径，套管垂直度偏差不应大于1％。
　　10)砂石桩打完后，将设计桩顶以上的土层挖除到设计的桩顶标高，将场地上松散的土用压路机压实，再分三层铺设砂石垫层(此层在现场称为褥垫层)，用压路机压实到设计标高，厚度共500mm。’
　　11)在褥垫层施工完成后25天对复合地基做静载荷试验。静载荷试验的数量按不少于总桩数的0.5％及每个单体建筑不少于3点控制。同时按照规范要求检测基础变形及检测压缩模量，沉降量控制为：总沉降量≤40mm，柱间沉降差≤0.002L(L为柱距)。
　　2.3　地基处理承载力试验
　　取场地1#试验点，采用现场静载荷试验，测得复合地基承载力极限值为300kpa，相应的最大沉降量为16.67mm，满足工程要求。
　　
　　3、结束语
　　
　　本文通过工程实例，针对盐渍土地区地基承载力不足时给出了有效的地基处理方案，同时防止了土层液化的产生；静载荷试验表明，砂石桩处理后的盐渍土地基承载力、地基变形均能满足工程需要，效果理想。通过本文的介绍，给同类工程在盐渍土地区的地基处理提供了可行经验。

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