盐渍土地基处治研究现状及评价

盐渍土地基处治研究现状及评价（通用6篇）

篇1：盐渍土地基处治研究现状及评价

盐渍土地基处治研究现状及评价

通过系统分析盐渍土对公路工程的`影响以及盐渍土地基处治的国内外研究现状,评价了现行盐渍土地基处治方法的优缺点.

作 者：燕宪国 Yan Xianguo 作者单位：新疆交通建设管理局,新疆,乌鲁木齐,830049刊 名：华东公路英文刊名：EAST CHINA HIGHWAY年，卷(期)：“”(3)分类号：U4关键词：盐渍土 病害防治 评价

篇2：盐渍土地基处治研究现状及评价

论文关键词：强夯法;盐渍土地基;加固处理

论文摘要：通过工程实践对强夯法处理盐渍土地基的加固效果进行分析，提出了利用强夯法处理盐渍土地基的施工工艺、施工要点和施工方法，论证强夯法处理盐渍土时不同夯击能下的处理效果，施工工艺的适用性和技术可行性。

1引言

盐渍土是指含盐量超过一定数量的土[1]。随着我国广大西北地区的开发和建设，对盐渍土地基工程提出了更高的要求。另一方面，由于盐渍土本身与一般土不同，甚至与冻土、膨胀土和湿陷性黄土相比，还更特殊和复杂。它除了具有溶陷性外，还具有盐胀性和腐蚀性，给工程带来许多危害，造成了巨大的经济损失。我国对盐渍土的分类方法是沿用前苏联的分类方法，即按不同性质的盐含量进行分类：主要分为氯盐渍土、硫酸盐渍土和碳酸盐渍土。

2盐渍土的工程特征

场地地基土为氯盐渍土，含盐量一般在8%~12%之间，属超~强盐渍土，土层深处见少量盐晶。土层含盐为易溶盐。场地土的有害毛细水，地下水埋藏较浅，表层土质又为粉土，盐渍土中有害毛细水上升能直接引起地基土的浸湿软化和次生盐滓化，对建(构)筑物地基产生有害影响。经勘察，有害毛细水上升的高度大于地下水埋深的土层厚度。在恶劣气候条件下，毛细水渗出表层并湿润表层土，干化后形成坚硬的盐壳土。氯盐渍土在地下水位埋深较浅时，一般不具有溶陷性。但是，淡水浸湿场地氯盐渍土，具有较强的溶陷性。对淡水水池、输送淡水的管线(管沟、管井)和屋面、地面的.雨水排放构筑物的防渗、防漏要求较高。施工过程中的施工用水和使用过程中的生活污水，必须排出建筑场地外。在地基处理时，不能采用含有淡水作业的施工工艺。

在抗震设防烈度为7度的条件下，地基土的液化等级为轻微液化，场地属轻微液化场地。在地基处理设计时，要考虑消除地基液化的可能。地下水对混凝土有强腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具有强腐蚀性，腐蚀特性为液体接触结晶腐蚀，因此，地基处理不能采用混凝土和钢材。

根据生产工艺流程对建(构)筑物要求，地基处理应较大提高地基承载力和改善土的力学特性。消除场地内的可液化土层;减少或避免有害毛细水对建(构)筑物混凝土基础的腐蚀。根据盐渍地基土的岩土特性和当地多年建设施工经验，建议桩型有:浸沥青木桩、水力振冲法碎石桩(复合地基)、钢管桩(内充填高标号混凝土)、干振挤密碎石桩。对于盐渍土地基本文阐述采用强夯法进行处理。

3强夯法处理的盐渍土的技术参数

强夯机械一般可采用履带式起重机，当夯锤超过卷扬机的起重能力时，需要利用滑轮组，并借助自动脱钩装置来起落夯锤，自动脱钩装置可用杠杆或其它脱钩设施解决。根据工程地质条件及设计要求，盐渍土地基采用强夯法有效加固深度为5~6m。

点夯按梅花形布置，沿道路纵向每6m布置5个夯点，即在6×5角点布置4个夯点、中心点布置1个夯点。强夯分两次完成：第一遍为点夯，夯点每点夯击次数5~8击;第二遍为满夯，满夯时采用排夯，以较低的夯击能进行夯击，夯迹彼此重迭搭接20～30cm，每点搭接夯击1~2击。在施工中，还要满足下列条件：

a)对于点夯最后两击的平均沉降量不大于5cm，满夯最后两击的平均沉降量不大于2cm。

b)夯坑周围地面不发生较大的隆起，一般控制在10cm以内。

c)不因夯坑过深而发生起锤困难。

两遍夯击间应有一定的时间间隔，以利于土中超静水压力的消散，所以间歇时间取决于超静水压力的消散时间。本试验段盐渍土地基采用两遍间歇时间5~7天。

4强夯施工工艺

1)平整场地.

清除地基处理范围内的杂草后，用推土机将场地推平，并挖探坑检测0~5m围内的干密度、含水量、压缩系数等指标(分层检测)，同时测量夯前地面高程。

2)夯点放线

按夯点布置图进行测量放线，用白灰标出第一遍强夯各夯击点的位置。放样时点位置偏差值不得大于5cm。

3)起重机就位

起重机进入场地，使夯锤对准夯点位置，测量夯前锤顶高程。按强夯能级设定夯锤提升高度，待夯锤脱钩自由下落，放下吊钩，测量锤顶高程。若发现因坑底倾斜而造成的夯锤歪斜时，应及时将坑底平整。

4)点夯施工

按规定的夯击次数及控制标准，完成每个夯点的夯击。第一遍强夯施工后，用推土机将场地推平，光轮压路机碾压两遍后，再挖探坑检测0~5m范围内的干密度、含水量、压缩系数等指标，并测量场地高程。

5)满夯施工

点夯完成后达到预定的间歇时间即可进行满夯施工，满夯是以较低的夯击能进行夯击，夯迹彼重迭搭接。强夯施工时，应对每一点的夯击能量、夯击数和每次夯沉量等做好详细的现场记录。

5结语

强夯后土体密实度增加，使土体有一定的防隔水作用，动力固结消除了土体的湿陷性，进而增加了土基的强度和稳定性。强夯处理后，地基的强度有了较大程度的提高，地基的不均匀性得到改善，处理后的地基能满足新建公路要求。

强夯过程中土体颗粒相对位置的移动，破坏了土体的原有毛细结构，使土中盐份的向上运移受到阻碍，在上部非盐渍材料荷载作用下消除盐胀的危害。采用本施工工艺，还可减少大量的借方、弃方，保护了环境。该处理工艺可在今后盐渍土地基处理中进行推广。

参考文献

[1]CECS197:，孔内深层强夯法技术规程.

[2]GB50202-，建筑地基基础工程施工质量验收规程.

[3]地基处理手册编写委员会・地基处理手册(第二版)[M]，北京:中国建筑出版社，.

[4]乔兰，丁余慧，于德水.强夯法处理路基的加固效果[J].，276:659-661.

[5]叶开智，廖正杰.强夯法处理湿陷性黄土地基的工程实践[J].路基工程，2005(3)54-56.

[6]王建东，重锤强夯法在湿陷性黄土路基地基处理工程中的应用[J].交通标准化，2005，137(1):102-104.

篇3：过湿土地基处治方案比选研究

为保证项目正常顺利进行, 本项目组积极配合施工单位等项目方的各方面工作。但是, 据本项目组的现场调研发现, 部分路段地基土过湿, 已造成无法为冲击压实压路机及强夯机提供合适的工作面的现实条件, 以及考虑去年初步试冲碾结果 (含水率在20%左右时, 地基就出现严重的弹簧土情况, 会造成冲击碾压无法继续进行) , 同时结合取样室内击实试验的结果 (在18%的含水率下能达到1.70g/cm3的干密度, 这个干密度条件已基本满足90%的压实度的规范要求) , 本文尝试在此提出几种主要针对当地过湿土地基的处治方案, 并进行方案比选和讨论研究, 最终确定初步现场试验施工方案。

1 各类方案比选研究

1.1 复合地基法

所谓复合地基处理方法, 即为在地基的特定位置成孔, 并在孔中灌注以砂、石、水泥或石灰等材料, 然后压实而成孔径较大桩体, 利用桩体间的横向挤压作用, 使地基土粒彼此间紧压, 以使孔隙减少, 而且桩体具有较高的抵抗变形的承载能力, 桩群体的面积约占地基土加固面积的20%, 最终使桩和原地基土结合成复合地基系统, 达到加固目的。

(1) 在孔中灌注以砂土即为成为砂桩, 但它与砂井相比, 虽然形式相类似, 然而作用是迥然各异的。砂井的主要作用强调的是排水固结, 井径小而间距大;而砂桩的主要作用强调的是压实挤密, 井径大而间距宜小。如河南王楼至兰考高速公路利用7m长的碎石桩和砂桩处理A-03标段的湿软地, 效果良好。值得强调的是, 饱和软粘土的渗透性较小、灵敏度较大, 夯击过程中地基土内产生的超孔隙水压力不易迅速消散, 从而使砂桩的压实挤密的效果不理想, 甚至有可能破坏地基土的天然结构。

(2) 而在孔中灌注以石灰即成为石灰桩, 挤密软土地层的同时还提供了一定的地基承载力。石灰桩主要作用也是压实挤密。在石灰固化过程中所发生的水化反应作用下, 生石灰的吸水、膨胀、发热及离子交换作用, 会使桩体不断硬化, 从而改善了原地基土的湿度、密度条件, 此外还可以减少由周围土的蠕变所引起的侧向位移。值得强调的是, 利用石灰桩对过湿地基进行处治加固的关键, 在于在地下水位以下的桩体是否能保证结硬。既有研究表明:水中含有酸根是石灰桩结硬的有利条件;由于石灰桩在水中结硬固化的速度, 远要比在空气中慢得多, 所以选择利用石灰桩对过湿地基进行处治加固的过程, 建议最好先把石灰和水就地拌合, 增加石灰与外界的接触, 使其结构条件比纯石灰桩好得多, 可提高桩的早期强度。石灰桩吸水膨胀和对土体的挤密作用, 是石灰桩加固地基的特殊所在。

当地地基土含水量高, 如图1所示。气候高温潮湿多雨, 故可粗略判断土层呈强酸弱碱性, 为使用石灰桩提供了有利的条件。

施工过程中, 该项目工程技术人员尝试采用做边沟引渠排水法 (如图1) 的实现效果不大, 于是根据本项目实际情况, 本项目组提出方案一:把已挖的引沟填上之后, 采用石灰桩复合地基方法来对过湿土地基进行处治。石灰桩的布置与尺寸。一般桩径约20~30cm, 桩的间距约为桩径的3.5倍, 可在平面上按梅花形布置, 桩的长度与加固土层厚度及加固要求有关。桩孔的施工方法, 有冲击和振动等法。

1.2 浅层拌合处治方法

浅层拌合法主要是用石灰、水泥、土壤加固剂等作为掺入剂, 掺入到表层一定深度的地基土中, 用拌合机械进行拌合、摊铺、碾压, 使地表一定深度以内的地基形成一个硬壳层块体, 以提高地基的强度和承载力, 达到稳定地基的目的。浅层拌合法是一种浅层地基处理方法, 主要适用湿软地基位于地表且厚度一般在3~5m的情况。该方法简单易行, 工程经济性合理, 在沿海、内陆地区各类等级公路的地基处理中均有应用, 相关研究和文献介绍很多。

故本文在此提出方案二:把已挖引沟就地填满, 然后在地基表面取生石灰对地基表面30到50厘米土层进行处治, 在石灰与地下水的水化反应的作用下, 形成一层薄硬壳层, 同时又降低了地基表层土的湿度, 有利于为器械提供完整的作业面。

1.3 综合处治方法

为了满足设计和工期要求, 可考虑同时采用几种方法对湿软地基进行处治, 并将几种处治方法科学地组合应用, 以发挥其各自的优势, 使地基处治效果更加可靠和完善, 称为综合处治法。

如将碎石垫层与处治土 (水泥或石灰) 层联合使用, 处治湿软地基;土工织物与塑料排水板结合、石灰与土工格栅 (碎石垫层、粉煤灰) 同时使用, 处治地基;土工格网 (土工格栅) 与碎石桩联合加筋湿软地基等。如郑开城市通道三标段对湿软地基采用了换填60cm砖渣+40cm碎石垫层+40cm含量8%的水泥稳定土的处理结构效果良好。

进而, 本文在方案二的基础上, 继续提出第三个方案:把已挖的引沟以碎石或粗砂填满, 然后在原地表铺筑20至40cm的碎石垫层, 在碎石垫层上实施冲击压实15至20遍。

进而提出更为保守的方案四:参考部分既有相类似的工程经验, 在方案三的基础上, 再铺设一层30到40cm的石灰或水泥稳定土层的处理结构。

结合本项目地基条件特点及处理要求, 现对上述四种过湿地基常用处治方法进行技术经济对比分析, 几种主要地基处理方法比较如表1所示。

通过一系列的研究和讨论, 项目组最终确定方案四为工程最为适宜以及经济和有效性结合最好的方案。

2 结语

通过为检验方案实施的有效性, 本研究还进行了后续的质量跟踪观测发现, 经方案四处治后的地基完全达到《公路路基设计规范》 (JTG D30-2004) 与《公路路基施工技术规范》 (JTG F10-2006) 关于原地基承载力的技术要求, 同时, 还简化了施工程序, 减少了施工难度, 加快了施工进度, 有助于项目的顺利完成。通过本项目段的实践, 证明采用40cm碎石垫层+30cm石灰处治土层法来对过湿地基进行处治的方案是有效可行的。

参考文献

[1]JTG D30-2004.公路路基设计规范[S].

[2]JTG F10-2006.公路路基施工技术规范[S].

篇4：浅谈公路盐渍土地基处理措施

1 概念

当土层内平均易溶盐含量大于0.5%时, 一般可称为盐渍土。盐渍土在干燥状态时, 即盐类呈结晶状态时, 地基土具有较高的强度。而当地基浸水时, 易溶盐呈液态, 土体性质发生变化, 地基强度降低, 压缩性增大。含盐量越大, 土的液限、塑限越低。当土的含水量等于液限时, 其抗剪强度几乎为零, 即盐渍土在较小含水率的情况下会丧失强度。硫酸盐类结晶时, 体积产生膨胀, 遇水溶解体积缩小, 这种松胀作用会使地基土的稳定性被破坏。硫酸盐类遇水溶解后, 对混凝土、金属还会产生一定的腐蚀作用。

2 盐渍土的危害

由于土壤盐分过高, 使土壤溶液浓度增加, 导致渗透压不断提高, 植物从土壤中吸收水分的能力减小, 表面缺水, 植物不能吸收土壤中的水分而死亡, 即使是能生存下来的, 也由于土壤板结影响了氧气进入根部, 不能有效地进行呼吸作用, 从而变得稀疏、枯萎。由于盐渍土特殊的工程性质, 导致该地区公路地质灾害屡屡发生。主要病害有盐胀、松散、裂缝、沉陷和降水后发生溶淋而泥泞, 造成路面坎坷不平等。

3 盐渍土地基的处理措施

从盐渍土的工程特征来看, 其主要影响来自于水的作用。因此采取有效、合理的防水系统, 不使地基土受水浸蚀, 是主动防治法。而在地基与基础中采取处理措施, 则为被动防治法。若处理得当, 既可弥补前者的缺陷, 又可降低造价, 保障结构安全。

3.1 确定合理的基础埋深

盐渍土一般分布于地表面, 如其厚度小于2.0m, 可将基础底面直接置于非盐渍土层上。但地质资料一定要可靠。若盐渍土的厚度变化较大, 则应探明最大厚度, 并比较选择合理的埋深。

3.2 将基础里于换土垫层上

若盐渍土厚度大、埋置深, 基础可置于人工换土垫层上, 其目的是在基础底部形成一道隔离层, 使水不能直接浸人盐渍土中。这就要求垫层材料有较强的不透水性。常用的材料为3:7或2:8灰土和粘性土。垫层厚度可视建筑物的重要程度及受水浸人的可能性大小来确定, 一般在0.45~1.5m之间, 伸出基础外不小于1.0m。最好在基础外围再做一“封口”, 即外围墙侧至垫层边亦用垫层材料夯实, 组成又一防水屏障。

3.3 在羞底土上做隔离帷幕

在不可能全部挖除盐渍土或挖除有困难时, 在基底土做完夯实后, 铺2层塑料薄膜。宜选用较厚的聚乙烯薄膜。铺设时搭接部分不小于rocm并热合。薄膜宜铺出基础外墙1~3m, 在外围收口处向下伸1.0m左右形成“隔水壁”, 再用灰土局部夯填。

3.4 采用桩基

若场地盐渍土埋置深、厚度大, 且地基承载力低, 选用其他方法有困难或不经济时, 可选用桩基。

1) 单桩承载力应通过浸水试验确定。如无试验资料时, 可在计算桩的容许承载力时不考虑盐渍土层内的桩周摩阻力, 或在设计地面标高3m以内不计摩阻力。

2) 桩长通过计算确定, 但伸人稳定土层的深度为2倍桩径。

3) 设计承台时须与地面间留出间隙。

3.5 其他措施

1) 基础构造措施:一旦盐渍土地基遭到水浸, 则变形将通过基础向上部传递。这就要求基础具有一定的抵抗变形的能力。加强地梁截面和配筋, 能调节变形对建筑物的影响。刚性条形基础上, 应设钢筋混凝土地圈梁, 其高度不小于300~, 配筋不小于4山12、箍筋中6@2 (X) 。筏片基础、钢筋混凝土条基按有梁式设计。基础留洞时, 应考虑沉降影响, 保证穿墙管道与洞口上净距不小于150~, 防漏地沟作法可按湿陷性黄土区地沟作法处理。

2) 上部结构措施:门窗洞口在满足使用要求的情况下宜小不宜大。当洞口不小于1.5m时应设置钢筋混凝土过梁。楼层处应设置钢筋混凝土圈梁。设备留洞亦应留有间隙。工业厂房吊车梁与轨道间做可调整式连接, 吊车上部留有一定净空。总之, 加强上部结构的有效刚度, 实际上是增强了对盐渍土地基的又一道防线。但只能根据经验定性提出一些设计要求并处理, 出于经济方面的考虑, 采取措施要慎重。

3.6 须注意的几个问题

1) 在处理中往往同时存在软弱土地基的问题。不应在盐渍土不全部挖除的情况下采取砂桩或碎石桩处理软土层。因为砂桩或碎石桩除置换作用外, 还有显著的排水固结作用。即通过桩来排水, 使地基土重新固结。由于桩穿过盐渍土层, 则被桩排掉的水必须浸人这部分土中, 有可能造成盐渍土浸水后失稳, 使地基尤如“浮筏”一般, 随时都有失稳变形破坏的可能, 所以在选择这类软弱土地基处理方案时, 要同时考虑盐渍土的影响。

2) 有一些盐渍土以“窝状”存在, 其大小不均, 分布不匀。有时一个场地有为数不多的几处, 切不可忽视其危害不做处理。应尽可能挖除或挖去一部分后做垫层。遇到宽度不大于1.0m者也可不处理, 但基础上必须有地梁;宽度大于1.om时应考虑基础的补偿并采取加强地梁局部构造的措施。

摘要：当土层内平均易溶盐含量大于0.5%时, 一般可称为盐渍土。盐渍土对公路造成的危害严重, 经济损失巨大, 因此在公路建设中应加强对这方面的处理措施, 实施合理的措施、减少危害的程度。

关键词：盐渍土,地基,处理措施

参考文献

[1]朱瑞成.盐渍土地基的评价及处理方法[J].西部探矿工程, 1990.

[2]林纪春.南疆地区盐渍土的基本特征及处理措施建议[J].山西建筑, 2009.

篇5：盐渍土地基处治研究现状及评价

土工合成材料加筋垫层是在基础下的一定深度范围土体内水平铺设适当的抗拉加筋材料, 如土工织物、土工格栅等, 利用铺设在土体中的筋材扩散土体中的应力, 均化地基应力, 减少不均匀沉降, 提高地基的稳定性, 并在一定程度上减少地基的最大沉降量[1,2]。复合土工膜具有强度高, 延伸性能较好, 耐老化, 耐酸碱, 抗腐蚀, 防渗性能好等特性, 且运输方便、价格低廉, 在各种防水工程中得到广泛的应用[3]。土工膜、土工格栅、土工筋带等土工合成材料在岩土工程中已经得到广泛的应用和研究, 积累了较多的工程经验, 但以往的工程研究多限于对软弱地基的处理或单纯的防水工程[4,5,6], 对于土工材料在盐渍土地基处理中的应用研究较少[7,8]。

文章以新疆某选煤厂末煤仓的地基处理为例, 对土工合成材料在盐渍土地区地基处理中的应用进行了分析研究。

1 工程概况

新疆某选煤厂位于昌吉市, 为矿井型动力煤选煤厂, 设计生产规模为300万t/年, 其主要建 (构) 筑物有主厂房、末煤仓、原煤仓、连接栈桥等。其中末煤仓 (筒仓) 2个, 设计筒仓直径22 m, 高度39 m, 筏板基础, 基础埋深4 m, 基底压力的标准组合值330 k Pa。

2 场地地质条件

该场地内地层自上至下为: (1) 层填土, 主要由煤块、矸石、砾石夹杂粉土组成, 堆积时间小于5年, 较松散; (2) 层混合土, 由薄层粉土、中粗砂、砾砂呈小于15 cm的层状交错混合构成, 局部夹粉土透镜体, 稍密~中密; (3) 层圆砾, 一般粒径为2 mm~10 mm, 最大粒径40 mm~100 mm, 以圆形~亚圆形为主, 充填物主要以细砂、中粗砂为主, 中密~密实。末煤仓处地层剖面如图1所示。

根据场地岩土工程详细勘察报告, (2) 层混合土平均含盐量0.38%, Cl-/SO42-平均值为0.42, 属中亚硫酸盐渍土, 建议承载力特征值为150 k Pa。 (3) 层圆砾工程性质较好, 建议承载力特征值300 k Pa。场地最大勘探深度范围内无地下水。

3 末煤仓地基基础方案

3.1 原设计方案

末煤仓基底标高约在自然地面下4 m, 即基底持力层为 (2) 层混合土, 由于 (2) 层混合土具有溶陷性且承载力较低, 不能直接作为末煤仓的持力层, 即天然地基不能满足设计要求。

由于末煤仓对地基的承载力要求较大, 且 (2) 层混合土下面存在着工程性质较好的 (3) 层圆砾, 是良好的桩端持力层, 故勘察报告建议末煤仓采用桩基础, 以 (3) 层圆砾作为桩端持力层。根据勘察报告建议, 对末煤仓进行了桩基设计, 设计桩端持力层为 (3) 层圆砾, 桩径800 mm, 有效桩长20 m, 两个筒仓共布桩114根, 根据当地桩基施工市场单价 (以桩体积计, 综合单价约1 700 m3) , 预算桩基工程造价约194.8万元, 工期约50 d。

3.2 方案的优化

为进一步确定 (2) 层混合土的地基承载力, 基坑开挖后, 对基底以下 (2) 层混合土进行了现场浸水载荷试验, 试验位置为基底以下2 m处。检测结果表明:浸水压力为320 k Pa时, 附加湿陷量为3.10 cm, 湿陷系数0.03;在不考虑管道跑水、地表水入渗等因素时, 地基以下2 m处的地基承载力可按270 k Pa考虑。

因 (2) 层混合土属亚硫酸盐盐渍土, 其遇水主要表现是盐胀, 而本场地地基土含盐量较小 (平均仅为0.434%) , 且上部荷载较大 (末煤仓基底压力330 k Pa) , 硫酸盐的盐胀作用可以不计。根据现场实测结果, 场地总溶陷量较小, 故采取适当的防排水措施后, 可以考虑采用加筋砂石垫层的地基处理方案;根据已有工程经验, 加筋砂石垫层承载力可达400 k Pa, 鉴于其下部存在 (2) 层混合土, 若采用换填方案, 需进行下卧层 (2) 层混合土承载力验算。设计加筋砂石垫层厚度按2 m, 换填后软弱下卧层 (2) 层混合土的承载力验算如下[9] (按矩形基础扩散理论) :

其中, pz为相应于作用的标准组合时, 软弱下卧层顶面处的附加压力值, k Pa;p为相应于作用的标准组合时, 基础底面处的平均压力值, p=330 k Pa;b, l分别为矩形基础或条形基础底边的宽度和长度, b=l=22 m;pc为基础底面处土的自重压力值, pc=76.8 k Pa;z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离, z=2 m;θ为地基压力扩散线与垂直线的夹角, θ=35°;由上式计算得, pz=199.2 k Pa, 软弱下卧层顶面土的自重压力pcz=116.8 k Pa;故软弱下卧层 ( (2) 层土) 顶面的总压力值为Pk=pz+pcz=316 k Pa。

软弱下卧层 ( (2) 层土) 经深度修正后的承载力特征值如下:

其中, fa为软弱下卧层天然地基承载力特征值, fa=270 k Pa;d为软弱下卧层顶界面的埋深, d=6 m;ηd为地基承载力深度修正系数, 取1.5;γm为修正深度内软弱下卧层顶面以上土的重度加权平均值, γm=19.2 k N/m3。

经计算修正后的软弱下卧层 ( (2) 层土) 承载力特征值为fa=428.4 k Pa, Pk<fa, 故 (2) 层土软弱下卧层强度能满足设计要求。

3.3“加筋砂石换填+复合土工膜防水”设计方案

根据分析结果, 采用“换填+防水”的地基处理方案是可行的。根据现场实际情况, 最终对末煤仓采用“加筋砂石换填+复合土工膜防水”的地基处理方案。设计换填垫层厚度2 m, 换填方量约3 300 m3, 预算换填工程造价约42.9万元, 比原桩基方案节省造价约151.9万元, 预计施工工期约20 d, 比原桩基方案节省工期约30 d。

垫层设筋带3层, 筋带呈方格网状编织, 间距500 mm×500 mm, 筋带竖向间距400 mm, 距离加筋垫层顶部300 mm处铺设复合土工膜防水, 并设置200 mm厚的褥垫层 (中粗砂) , 换填垫层底边界距离基础边线不小于1 700 mm, 换填剖面如图2所示。

3.4 工程实施

该工程地基处理的施工工艺主要包括砂卵石垫层的铺设、土工筋带的铺设及复合土工膜的铺设。

3.4.1 材料选型

换填材料采用天然级配砂卵石, 最大粒径不大于10 cm;加筋材料采用SBJD/GF塑玻土工复合筋带, 筋带规格为2.5 mm×50 mm;复合土工膜采用SN2/PE-16-600-0.5土工膜[10]。

3.4.2 砂卵石垫层的铺设

首先将基底表面浮土、杂物清理干净, 然后运送砂卵石料至基坑中, 逐层铺设碾压, 分层压实厚度400 mm, 每次虚铺厚度300 mm, 压实系数不小于0.97。采用12 t振动压路机碾压, 碾压次数不小于6遍, 相邻碾压轮迹须重合一半, 不得漏压, 最后两次碾压沉落差应小于1 mm。

3.4.3 土工筋带的铺设

铺设筋带前, 须用砂将基层表面凸凹不平处找平;筋带铺设前要进行调直, 不得出现扭曲、褶皱、重叠等现象;土工复合筋带采用双向方格网状铺设, 筋带的连接采用搭接法, 搭接长度不小于1.0 m, 垫层边缘处, 筋带应反包回折压入垫层, 端头回折伸入基础下不小于0.5 m, 边缘回折处用土工胞腔式砂石袋压实。筋带不得在日光下曝晒或长时间裸露, 筋带铺完后铺设20 mm厚砂层保护, 防止碾压时砂石对筋带造成破坏, 并尽快施工上层砂石垫层。

3.4.4 复合土工膜的铺设

防水复合土工膜距离换填垫层顶部300 mm, 其上下各铺设10 cm粗砂作为防护层;土工膜采用波浪形松弛方式铺设, 留设富余度约为1.5%, 基坑边缘处土工膜沿基坑壁上翻不少于500 mm;土工膜的拼接采用热熔焊接, 搭接宽度不小于20 cm, 并采用目测法和真空法现场拼接检漏, 补漏面积不小于破坏面积的4倍, 边长不小于1.0 m。

3.5 地基处理效果检验

3.5.1 地基承载力检测

换填垫层施工完成后, 对换填后的地基进行了地基承载力检测, 检测方法采用静力载荷试验, 使用圆形承压板, 承压板面积1.0 m2, 共布置检测点3个。根据现场检测结果, 3个检测点的承载力均大于400 k Pa, 换填地基承载力满足设计要求。

3.5.2 地基变形监测

主要对末煤仓进行了沉降观测, 根据末煤仓上设置的沉降监测点, 对末煤仓施工过程中及竣工后进行了沉降观测。根据监测结果, 末煤仓最终沉降量20.25 mm, 整体倾斜小于0.000 2。

根据地基检验结果可知, 末煤仓地基经处理后, 承载力高, 沉降小, 地基工程性质得到明显改善, 地基处理结果满足设计及规范要求, 处理效果理想。

4 结语

1) 在地基基础工程中, 与桩基方案相比, “加筋砂石换填+复合土工膜防水”方案具有明显的经济优势, 并且施工简易、安全高效。

2) “加筋砂石换填+复合土工膜防水”方案中, 土工材料与砂石垫层的工程特性得到合理结合, 既提高了地基承载力, 又避免了地基土受浸水的影响, 保证了末煤仓地基处理的安全性与可靠性, 地基处理效果理想, 同时也为条件相近的盐渍土地区地基处理提供了借鉴依据。

3) 在地基土容易受浸水影响且承载力较低的盐渍土地区, 土工合成材料可以与灰土垫层、砂石垫层组合设计, 充分发挥“防水”与“提高承载力”的作用, 该课题可以作为下一步的研究工作, 丰富盐渍土地区的地基处理理论体系。

摘要：以新疆某选煤厂末煤仓的地基处理为例, 对土工合成材料在盐渍土地基处理中的应用进行了分析研究, 结果表明加筋垫层结合复合土工膜防水技术在盐渍土地基处理中经济可行、效果理想。

关键词：土工合成材料,加筋垫层,复合土工膜,盐渍土,地基处理

参考文献

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[9]JGJ 79—2012, 建筑地基处理技术规范[S].

篇6：盐渍土地基处治研究现状及评价

变电所是将发电厂传输出来的高电压向低电压配用电环节转换的一个中转性设施，作为生命线工程，不中断正常运行是一条最基本的原则，因此除了地上的电气设施有严格的要求外，在进出线区与支架设备区对地下地基的稳定性和协调性也有很高的要求，但以常规的土建眼光来看，变电所内没有高大重深的建（构）筑物，有时可能不被重视，某变电所即因此酿下事故。

1 所址地基概况

1.1 所址环境与地基结构

西部某变电所位于河流二级阶地后缘与山口洪积扇交接的斜坡地带，南高北低，地面坡度3.1%，其东边围墙抵近洪积扇主流线，变电所距离沟口约300m，沟口南侧山体由第三系红色砂、泥岩和薄层黄土覆盖层组成，沟内有非正规裸露开采的芒硝矿，沟口周围地面盐渍化现象十分醒目；在变电所北围墙外有东西向常年流水农灌渠通过，农灌渠虽有衬砌但损毁较严重。

所区地基岩性结构自上而下为：

(1)黄土状粉质粘土，棕红色，可塑，大孔隙发育，混大量石膏碎块颗粒和粘土团块，厚2～4m，地基承载力特征值100kPa。

(2)黄土状粉质粘土，棕褐色，可塑，大孔隙较发育，多夹薄层石膏碎块，厚2.5～7m，地基承载力特征值150kPa。

(3)黄土状粉质粘土，棕红色，可塑—硬塑，微具层理，大孔隙不太发育，局部混少量石膏颗粒，厚1.5～15m，地基承载力特征值200kPa。

(3)-1黄土状粉土，褐黄色，稍密—中密，混少量石膏细颗粒，呈透镜状分布，地基承载力特征值145kPa。

(4)卵石，杂色，中密，岩性以变质岩为主，厚约3m，地基承载力特征值350kPa。

(5)泥岩，为下伏基底地层。

场地地下水位埋深度1.0～8.0m不等，最大冻土深度1.34m。

湿陷性试验评价[1]表明，上部黄土中，仅(1)层黄土具有湿陷性，场地湿陷类型为非自重湿陷性，湿陷等级为Ⅰ级。

易溶盐分析评价[2]表明，上部各土层普遍含较多易溶盐，其含量大多在1.00%～4.66%之间，平均值达1.75%，属中—强盐渍土，类型为硫酸盐渍土，具有强烈腐蚀性，但硫酸纳含量小于1%，地基的溶陷等级为Ⅰ级，溶陷量小于15cm。

1.2 地基环境整治方案

所区建（构）筑竖向设计按自然斜坡式布置，地基处理主要采用换填法，同时在防胀、防腐、防水、结构等方面采取了综合防范措施[3]，比如根据不同的建（构）筑以及道路、地坪、散水使用要求，大多采用厚度不等的卵砾石加灰土垫层的方式，并在平面上进行了适当的外放；采用基础4侧涂沥青的防腐措施，隔断盐份与建筑材料的接触；对建筑物设置防渗垫层，室外设置宽散水等。

2 地基病害特点与解剖结果

2.1 地基病害特点

该变电所于某年初冬建成投运，投运后过了当年冬季和次年春季，所内道路、室内外地坪、电缆沟道等地方开始普遍出现不同程度的裂缝、沉陷、错台、反翘等现象，进入次年冬季后，在所内构架、设备区进一步出现了少数基础倾陷及散水、地坪普遍胀陷裂缝等加剧现象，以至陆续产生了设备引线过紧、瓷柱拉裂、刀闸跳脱等问题，直接影响了变电所的安全运行。

(1）地基病害类型

(1)裂缝。这在全所的室内外地坪、散水、路面等处普遍存在，形态特征表现为：330kV区裂缝多是围绕基础（或支架、支腿）呈环状、放射状或其他不规则状；110kV区主要是近东西向的裂缝断续相连数十米；房屋散水与路面的裂缝多垂直与长边或延长方向，局部路面尚有错台。缝宽一般10～35mm，大者可达50mm；缝边皆不平直，多呈不规则的细微锯齿状；在垂直方向上的差异不很明显（路面除外）。

(2)基础倾斜或扭转。330kV区的大部分断路器A、C相分别向外侧显著倾斜，110kV区的一些支架向北倾斜，基础的移位变形则与上部的电气装置非正常状态直接关联，构成因果关系。

(3)散水地坪或沟道反翘。此特征在330kV区较为明显，除了平面可见裂缝外，垂向上的差异惹人注目，不少地坪严重起伏不平，高差可至百多毫米，电缆沟的许多段落北高南低，出现十几毫米—百多毫米的反地形高差。

(2）地基变形特点

(1)荷载/埋深大小与变形关系密切。大体上，荷载越轻，埋深越浅，变形越为严重，如路面、散水、电缆沟、绝缘地坪、设备支架等；反之，主控楼、主变、深埋构架、其他房屋等，主体结构均未发现变形现象。

(2)变形的季节性较强。本所两次大的变形都主要发生在冬季，第一次发生在某年末的冬季，第二次发生在次年末的冬季，且气候越严寒，变形情况越严重，而在其他季节，变形稍有缓和或不再发展。

2.2 地基解剖结果

为查明原因，在保证变电所正常带电运行，大型勘探机械不能进场的前提下，对病害场所采用了探井（坑）开剖与小钻孔钻进相结合的检测方式，同时开展了大量的轻便动力触探原位测试（亦称钎探）与现场的含水量、干密度测定工作，另外还采取了一批样品进行实验室化学分析。

现场检测主要围绕直接影响运行的构架、设备区进行，对其他主要配套设施区也作了少量检测。具体操作上，系根据实地查看情况结合作业环境条件，按变形严重、变形中等、未见变形几种类型，分别选取代表性地点进行抽样检测。

(1）散水与地坪

按照施工图设计要求，各类基础与房屋的散水、道路等一般在混凝土面层下，须铺设150～500mm厚度的压实2:8灰土层，道路面层下还增设400mm厚度的泥灰结碎石和煤渣石灰土；高压区绝缘地坪则要求在砼面层下设120mm厚的花岗岩砾石，其下再铺设300mm厚度的3:7压实灰土层。

实际检测散水与路面构造22处，其结果几乎无一处达到设计要求（仅一处路面经返修基本符合设计要求），具体体现在两方面：一是大部分未作灰土层、碎石层；二是少部分见了灰土的也是灰份严重不足，且拌和不匀、状态松散（钎探击数仅10～35击），有的地方只有零星灰块。

检测绝缘地坪共5处，除1处见有含砂卵石外，其余4处均未见砾石层与灰土层。

混凝土面层宽度不足的也较多见，少者差0.55m，多者差1.20m。

(2）基坑回填土

按施工图设计文件要求，基坑回填采用压实素填土，压实系数不小于0.90；含盐量控制标准：±0m～-1m为0.50%或1.00%，-1m以下为1.00%或1.20%。

抽检基坑回填土21处，检测结果无一处达到设计要求。

(1)目测情况。不少地方没有严格按素土回填，而是混杂了卵石、碎石、砖块、方木、石灰块、包装袋，甚至混杂了建筑垃圾和成袋麦秸，素填土变成了杂填土。同时回填土普遍没有压实，十分容易挖掘，土质松散，孔隙发育，有半数探井含水量很大，土性处于可塑—软塑状态。

(2)干密度与含水量。在10个探井中取环刀样进行干密度测试，从井数看无一合格；从样数看，40个样品中仅14个干密度达到1.55g/cm3以上（即压实系数达到0.90以上），其余26个皆达不到，其比例高达65%。不合格者大多数干密度在1.36g/cm3～1.53g/cm3之间，压实系数多在0.79～0.89之间；检测最低者，干密度仅有1.06g/cm3，压实系数只有0.62。由于填土没有压实，形成大量空隙，在一些地方导致含水量过大，有1/3的试样含水量超过21%，严重者高达32%～49%，远远超过最优含水量，亦大大高于天然地层含水量。

(3)钎探击数。钎探作为一种原位测试手段，可以直观地、连续地反映土层的软硬或紧密程度。用钎探检测基坑回填土，检测结果无一合格。具体体现在钎探击数普遍很低，大多只在10～25击之间（几处最低者仅只有6、7击），个别地方高一点的也很少超过40击，并且基坑内侧又大多低于基坑外侧。而天然地层的击数一般多在25击～100击之间，二者反差十分明显。

(4)易溶盐含量。对10个探井基坑回填土样的易溶盐含量测定结果，-1m以上一般在0.58%～1.54%之间，其中超过1.00%的有29个样品，占80%，最大者达1.68%；-1m以下一般在0.94%～1.46%之间，其中超过1.00%的有14个样品，占67%；超过1.20%的有10个样品，占48%，最大者达1.66%。

(3）基础

在解剖的21处基础中，其中6处发现较设计标高明显浅埋。浅埋少者0.2m，多者如某构架基础达1.0m。

(4）基底垫层

设计图纸要求基础下铺设100mm厚的素砼垫层并外放100mm，检测9处结果大多没有完全做到，厚10mm外放40mm的情况较常见。

在素砼垫层下，设计图纸对不同基础分别要求设置0.5m～1.5m厚度的2:8灰土垫层，压实系数不小于0.93。检测基底灰土21处，存在的普遍问题是灰份明显不足，现场目测时就初步判断基本属1:9灰土或更低，经室内灰土样的CaO、MgO含量测定，二者的总量在14%～16%左右，按变电所的灰、土化学成分计算，1:9灰土的CaO、MgO总量大体应在14%～17%之间，2:8灰土的CaO、MgO总量大体应在19%～21%之间，由于灰份减少，夯碾又不充分密实，造成的结果是灰土强度普遍不足，在多个探井的井底灰土中用铁锨就可轻易掏挖0.3～0.7m深的坑洞；多个地方的钎探击数一般在45～170击之间，大量工程经验表明，合格的2:8灰土在施工一个月后，钎探和人工挖掘均难以进行。

3 地基病害成因分析

3.1 地基病害类型

通过全所41处实地检测与室内试验分析结果，能够得到证实的病害主要有以下几种类型：

(1)冻胀。该地区的冻土深度为1.34m，这就意味着浅表层的土层将会产生冻胀和其他冻害问题，且土中含水量（w）越大，冻胀的作用效果也越大。从含水量检测结果看，尽管不在雨季，但大多数仍然偏高，其中19%<w≤26%的占31%，w>26%的也占到了21%的比例，冻胀性类别以冻胀—弱冻胀为主，但强冻胀也占了相当比例（约21%）。所内330kV区电缆沟的变形，断路器和某些支架的变形，一些散水地坪与道路的变形即与冻胀作用密切相关。

(2)灰胀。生石灰在自然状态下吸水熟化后其体积将增大1.5～3.5倍，当基坑回填时混入了生石灰，日后水分渗入浸润时，必然发生熟化膨胀。现场检测发现的多处熟化石灰团块就是生石灰经后期浸水消解所形成的，其直径可达150～400mm左右，设备区多处地坪拱裂变形就是灰胀的典型例证。

(3)沉陷。本所上部土质系黄土状盐渍土，属不良性质土，若其不加改换而用作基坑回填土又夯碾不实时，黄土的湿陷、盐渍土的溶陷、虚土的固结三种作用在水分的参与下必然会发生（即该种土同时具有三类属性），其直接结果是造成地面的下沉和面层的裂缝。此种情况在所区普遍存在且在一些地方起主导作用，典型者如某构架，散水下沉后与支腿脱空达到70mm。

(4)盐胀。室内地坪的鼓胀裂缝估计与此有关，室外某些地方的变形可能也有盐胀作用的参与，检测发现地面有明显鼓胀变形而土中的易溶盐含量与钠离子含量也较高的有两处地坪。

3.2 地基病害成因分析

从技术机理分析，基坑回填土的虚填与乱填，使得陷、胀、冻害产生，并直接导致了混凝土面层的裂缝变形；而面层构造中灰土层的虚设（或未设）则缺失了封闭功能，使得雨（雪）水沿地面裂缝顺利进入基坑回填土中并蓄积于其中（因回填土的孔隙和渗透系数远比天然土层大），结果导致了陷、胀、冻害的持续和加剧发展；又由于回填土的空间分布和压实程度不一，使得冻、胀作用的范围和大小不均一、不平衡，结果导致了一些基础产生倾斜或偏扭并最终影响到上部设备的运行。也就是说在变形成因上，绝大多数地基变形是由沉陷、冻胀、灰胀、盐胀等复合作用所造成。

从变形历史看，变电所于某年12月建成投产，各类混凝土面层由于没有及时设置伸缩缝（或切缝）以及留缝间距太大，全所性的裂缝变形不久就陆续产生出来，但尽管已经过一个冬季的考验，并没有发现因基础变形影响运行的情况，分析其原因主要在于雨水渗入破坏的作用尚未发生；次年夏季，该地区遭受了数场多年不遇的特大暴雨，大量水分渗入（主要沿面层裂缝）并蓄积于回填土中，沉陷作用与灰胀作用逐步发生，进入冬季后，冻胀与盐胀作用再充分发挥出来，使得变形进一步加剧，此时，部分基础直接受到影响并最终出现危及运行安全的问题。

4 建设管理教训

通过地基检测和质量追查，发现上述问题的出现是由多方面原因造成的。

4.1 施工原因

施工方过错是地基病害的直接原因和主要原因，其重要责任在于：

(1)未认真按设计图纸施工。地基上部的措施层（粗颗粒缓冲层与灰土隔离层）在厚度、深度、构造、质量等方面都大打折扣甚至擅自取消，使得地基的正常使用失去了基本的功能条件。

(2)基坑回填土质量严重不合格。其一是含盐量的控制，其二是密实度的控制，其三是混杂物的控制，均严重不符合要求，地坪、散水、道路、管沟等设施出现的问题，直接原因都不离此。

4.2 设计原因

(1)含盐量标准让步失当。在盐渍土地区，土石材料以及施工用水均需要严格，该工程的施工图文件本已作了明确要求，但在土建施工过程中，经不住施工方的一再要求，设计方对回填土的含盐量作了不应有的变更，原要求的0.5%、1.0%分别退让到1.0%、1.2%，而施工方籍此让步而得寸进尺，实际却没有控制含盐量，表现在文件上反而是设计方没有严格执行规程标准。

(2)排洪设计标准偏低。该所区尽管处于内陆干旱地区，但夏季的阵性降雨强度经常很大，所区围墙内虽然专门设置了排洪设施但标准偏低，致使事故年夏天的一场暴雨之后，所区下半部的110设施区和所前区因排水不及而严重积水，这种水患最终成为地基病害发展的重要诱因之一。

4.3 建设监管原因

(1)施工进场队伍素质太低。变电所土建工程名义上是电力专业队伍承担，但实际上是由非正规的私人队伍具体施工，对藐似简单的地基施工没有正确的认识和必要的培训，因而出现不按图施工和粗制滥造的严重违规情况，而建设方在进场队伍把关和现场地基监管两方面都很不到位。

(2)施工安排不当。该工程的地基开挖安排在初冬进行，基坑开挖完成后，基础浇注因气候严寒而难于继续进行，基坑处于敞放等待状态，地下水不断渗出积聚并结冰，次年春季复工后，因施工组织不当，坑周原状地层受到极大扰动成为高饱和软土，只好采用抛石处理，费用由施工单位承担，这就成为施工单位在其他环节偷工减料的一个强烈的心理原因。

(3)对初显问题处置不及时。变电所建成后就出现了一些变形迹象，但有关方面没有组织进行分析鉴定，也没有采取相应的修补、完善措施，致使地基病害逐步发展加剧。

(4)所址让步不当。该变电所的所址原本选于灌渠下方，在最终确定所址位置的审查会议上，省政府主管部门提出为避免占用良田，而将所址移位到灌渠上方，业主方在没有进行必要的勘察论证后接受了这一调整，殊不知移位后的正式所址地基含盐量本身就高，加之靠近沟口源源不断地有盐分补充进来，这一基本格局为后来的地基问题埋下了伏笔。

5 结语

该变电所地基病害问题暴露后，让很多人深感意外，这类不应出现的问题无论在专业技术上还是建设管理上都有一定的典型性和警示意义。电力建设工程从规划选址、勘察设计、施工调试是一个有机连接的过程，任何环节的失误，都会对工程项目造成伤害。长期以来，工程建设领域对勘察设计单位的技术标准执行力度关注的较多，而对施工环节的技术标准执行力度却经常被忽视，在某些施工场合偷工减料似乎成了视而不见的惯例，近期某发电项目也因回填不当而出现了大面积的类似地基病害，再一次为业界敲响了警钟。显然，对于岩土工程所涉及的勘察、设计、施工、监理、检测各环节一定要严守专业立场，不可放松警惕。

参考文献

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