盐渍土地区地基处理技术分析
2014年8月23日 13:48 作者:张 婷张 婷
(中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司 北京 100085)
【摘要】我国地域面积广阔,地形条件多变,地质复杂,随着建筑工程施工行业的发展,一些成熟有效的地基处理技术不断得到应用和推广。本文对盐渍土地区地基的一些施工处理技术进行了具体分析,以供参考。
【关键词】盐渍土地区;地基处理技术
盐渍土地质在我国的分布范围十分广泛。近年来国家建设发展速度加快,越来越多建筑企业在盐渍土地区开展建设项目。盐渍土地基一旦遇水,就会出现明显的溶陷性,季节性降水增多,地下水渗出,就会建筑工程的地基出现严重沉陷,产生裂缝,水流沿着裂缝下渗,使地基沉陷加剧,十分不利于建筑物结构的安全性和稳定性。在盐渍土地区进行建筑施工时,也要针对建设中存在的问题,应用先进的地基处理技术,采取有效的加固处理方法,保证建筑施工的效率和质量,促进建筑行业的可持续发展。
一、盐渍土地区建筑工程施工的特点
盐渍土是盐土、碱土和盐碱化土壤的总称。盐土土壤中的可溶性盐含量很高,对作物生长具有严重危害。碱土土壤中多量交换性钠的含量不仅危害植物生长,还会改变土壤性质。盐渍土一般多分布于内陆干旱、半干旱地区,滨海地区也有分布。我国盐渍土地面积约20 多万平方公里,占纵国土面积的2.1%。盐渍土的含盐量较多,其物理性质和力学性质有别与普通土壤,与湿陷性黄土、膨胀土和冻土相比,对建筑材料、钢筋和混凝土等具有较强的腐蚀性,增加了建筑施工的难度。土体的结构十分敏感,容易受到破坏,引发触变效应,对建筑工程的施工质量产生很大安全隐患。尤其是过盐渍土,对建筑工程的危害严重,对建筑项目的施工质量提出了更高要求。在盐渍土地区建设的建筑物,一般采用淡水输送管道和淡水水池,所以对地面和屋面的排水结构施工缝防渗漏要求很高,生活污水和施工用水必须及时排出建筑场地。在进行地基处理时,不能进行淡水作业;在进行建筑施工时,应使用混凝土桩,不宜选用钢管桩。对于一般盐渍土地区,如果建筑的荷载不大,可以使用十字交叉形式基础梁防止建筑物地基的变形和沉降;对于过盐渍地区,可在基底设置垫层或增加基础埋设,防止盐胀对地基承载力的影响。
二、盐渍土地区地基处理技术
1、土工布和土工膜地基处理技术
在盐渍土地区进行地基处理前,要对该地区的建设工程进行详细的勘察,必须清楚掌握盐渍土的类型、分布、程度、地区气象条件和水文条件以及建筑工程的施工材料等。盐渍土地区土壤含盐量较高,对钢筋和混凝土都具有很强的腐蚀性。土层中所含盐分具有易溶性,使盐渍土中存在较多有害毛细水,一旦上升就会导致地基软弱化,甚至造成土层次生盐渍化,严重危害建筑物地基。针对这些特点,在进行地基处理时,使用加入了土工布和土工膜的混凝土,形成裹体混凝土桩,对地基采取有效的加固处理措施。由于建筑工程所在地盐渍土的物理特性和化学特性,为了保证建筑施工的质量,在地基处理时采用裹体混凝土桩,能够提高桩体的强度,增强盐渍土对桩身的径向支撑力,改善桩体受力状况,而且裹体混凝土桩外的土工布能够有效抵御盐渍土对混凝土的腐蚀,提高了桩体的抵抗力,从而提高建筑工程地基的承载能力。裹体混凝土桩的周围和底部都包裹了一层柔性防腐隔水材料,形成保护筒,保护筒由2 层及以上的具备土工膜夹层的乙烯土工布袋焊接或热压制成。裹体混凝土桩施工利用振动沉管成孔的方法和拔管成桩的施工工艺,浇筑桩体混凝土则采用导管浇筑的施工方法,混凝土桩的保护筒厚度达60mm,桩尖为钢材质,且钢板厚度要大于5mm。桩体外包裹的防腐隔水材料选择性能良好的土工膜和土工布,在隔离卤水之后浸入桩体,保护筒高出桩体顶部标高要超过600mm。裹体混凝土桩地基处理技术,能够解决盐渍土地区的建筑工程中混凝土桩遭受腐蚀的问题,与传统的防腐灌注混凝土桩相比,造价更低,减少了施工成本。而且,在振动成桩过程中,混凝土桩之间的土体受到挤压,也提高了地基的承载能够,建筑施工的质量提供了有效支撑。
在进行裹体混凝土桩施工时,主要使用长螺旋钻机设备进行施工取土成孔,能够减少对地基中混凝土桩之间土体的影响,对原状地基土体承载能力的破坏较小,能够充分发挥桩体与原地基土体本身的承载力的复合支撑作用。保护筒的土工布和土工膜对其间的混凝土形成侧向支撑力,能够提高桩体的强度和完整度,而且增加了桩体的径向围限力,优化桩周土体的径向支撑,促进基础纵向荷载能够传递至桩体最深部位,从而有效发挥了桩体对地基的支撑和加固,提高了地基的强度。
2、排水固结地基处理技术
排水固结法主要是对盐渍土地区的冲填土和淤泥等饱和软土地基进行处理。利用排水固结法对建筑工程的地基进行处理,需要设置横向和纵向的排水管道,管道材料要具备防腐功能,且具备良好的连通性和较大空隙。排水固结法在地基中设置袋装砂井或塑料排水带等竖向排水体,然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载;或在建筑物建造前在场地上先行加载预压,使土体中的孔隙水排出,孔隙比减小,土体逐渐固结,使地基发生固结变形,提高地基强度。为了避免管道发生渗透水问题,要在管道的接头处设置柔性防水,在管道的重要部位设置检漏管或检漏井。
3、强夯置换地基处理技术
强夯置换地基处理技术主要适用于具有溶陷性盐渍土中的砂土、黏性土、粉土和碎石土地基处理。在处理之前,要制定完善的施工计划,综合考虑工程所在地质情况、工期要求、投资环境、材料供应,注意保护当地环境,根据施工现场的勘察资料选择合理的施工方案,同时确定夯击参数和工艺。盐泽土地区地基处理一般采取复合地基处理技术,使用的桩体可就地取材,有效利用当地资源,选择碎石桩或砂砾石桩。该技术具有夯击力强、桩径大、排水效果好等优势,在地基基底深层处理中应用十分广泛。首先,利用砂砾石和碎石等制成散体桩。强夯置换的桩体材料应选择级配较好的碎石、块石、矿渣或建筑回收物,这些材料较为坚硬且颗粒较粗,但是需要将粒径超过300mm 的材料含量控制在全部重量的30% 之内。通常,填充材料颗粒的最大粒径不能超过夯锤面直径的0.2 倍,含泥量小于10%。换填料的顶面要高出地下水位0.5~1.0m,,同时注意做好地下排水基础措施。
4、换填法地基处理技术
这种方法主要适用于地下水的埋置深度较深的浅层盐渍土地基和不均匀盐渍土地基处理。换填的材料选择非盐渍化的砂砾石、碎石、粉煤灰和矿渣等,水泥和石灰混合料不适合换填。换填的深度要超过盐胀性和溶陷性土层的厚度,剩余盐渍土层的盐胀量和溶陷量不能超过建筑工程上部结构的允许变形值,以满足地基承载力的要求。换填法施工要在地基设置垫层,同时做好地基排水措施,避免垫层次生盐渍化。换填土的底面要低于地下水位的深度,其超出的距离要大于有害毛细水的上升高度,并设置盐分隔断层。
三、总结
我国建筑工程施工技术人员,还需要对盐渍土地区的地基处理技术进行不断的探索和创新,借鉴成熟的经验,为我国建筑行业和国家建设的发展做出贡献。
参考文献
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