西寧龍源疊翠高層建筑地基處理方案設計

苗愛梅

(陜西省建筑設計研究院責任有限套司)

1.前言

    西寧鹽漬土除具有一般鹽漬土的溶陷性、鹽脹性、腐蝕性等特殊性外，還具有濕陷性黃土的特點，工程性質較差。二十世紀八十年代以前，由于對西寧鹽漬土的工程危害性認識不足，導致了許多建筑物或構筑物的損壞。近年來，隨著建設用地的日趨緊張，在鹽漬土地基上開發建設的項目越來越多，促進了鹽漬土地基的試驗研究工作，使工程界對鹽漬土地基有了更多的認識，積累了許多地基設計和施工經驗，但高層建筑鹽漬土地基處理的工程實例卻為數不多。

    本文介紹了西寧龍源疊翠小區高層住宅樓采用鉆孔夯密樁處理鹽漬土地基的成功經驗，并對地基設計及施工中的有關問題進行了分析。

2.工程地質條件概況

    龍源疊翠小區位于西寧市南山路中段，鳳凰山的北側。地基土為黃土狀土，厚度達39m，其下為密實的卵石層和第三系紅巖。

    黃土狀土以粉土為主，夾有褐紅色粉質粘土薄層，含有石膏顆料和碎屑，局部深度富集成2—3唧厚的石膏薄層。

    黃土狀土按濕陷性分為②一l濕陷性黃土狀土和②一2非濕陷性黃土狀土，主要物理力學性質指標列于表1。

    (1)場地屬自重濕陷性黃土，地基濕陷等級Ⅲ級(嚴重)一Ⅳ級(很嚴重)，濕陷性土層的最大厚度約17m。

    (2)上部黃土狀土中易溶鹽的含量一般為0．31—1．78％，為中鹽漬土，鹽潰土類別為亞硫酸——硫酸鹽鹽漬土，易溶鹽含量隨深度逐漸減少。上部黃土狀土中硫酸鈉古量介于0．8—1．2％之間，具有鹽脹性。

    (3)地下水埋深大于35m。

3.地基處理方案選擇

    高層住宅樓地上11，地下l層，剪力墻結構．筏板基礎，基礎底面壓力為250kPa。

    該小區由于拆除大量的建筑物，存積有大量的建筑垃圾，在地基處理中如能使用建筑垃圾將會有很好的經濟效益。

    通過對鋼筋混凝土灌注樁、鉆孔夯密樁、灰土擠密樁和換土墊層等地基基礎方案的技術經濟比較，確定采用鉆孔夯密樁處理鹽漬土地基。

    鉆孔夯密樁復合地基的主要設計參數為：

    (1)樁位按等邊三角形布置，樁間距S=。l000mm，基礎下滿堂布樁，處理外放寬度為基礎邊緣外側4000mm。

    (2)施工樁長l0.6m，其中預留松動層厚度0.6m，有效樁長10.Om。

    (3)樁孔回填料采用建筑垃圾(磚渣)。   

    (4)地基剩余濕陷量<1Omm。

    (5)復合地基承載力特征值>250kPa。

    (6)樁間土的平均擠密系數≥o．93，樁間土的最小擠密系數≥0．88。

    鉆孔夯密柱屬預鉆孔夯擴擠密法。用長螺旋鉆機預鉆孔，孔徑400mm，用質量為15t左右的柱錘夯擴成樁，成樁直徑500—580mm，平均成樁直徑不小于550mm。

4.施工參數控制及處理效果

    經成樁對比試驗，磚碴與粘性土的體積比為l：2。單次填料量控制在0.11 m3-0.13 m3之間，每陣擊的錘擊數為8-10擊，夯錘的落距不小于3m。成樁

隔行跳排分四遍施工。

    復合地基承載力根據靜載荷試驗確定．承壓板為圓形，直徑為l050mm，最大加荷為復合地基設計值的2倍即500kPa。壓力——沉降曲線見附圖一。

    由附圖一分析：①最大終止壓力500kPa以前，壓力沉降曲線平緩光滑，未出現拐點。在設計壓力250kPa時的沉降量為4．3_5．9mm之間，平均為5，．1mm；相對沉降量s／d(d=1050mm)=0．010時對應的荷載為400kPa一500kPa，平均為440kPa。由此確定復合地基承載力大于250kPa：②八組載荷試驗的壓力——沉降關系曲線的波動范圍較窄。各組試驗在2501daa壓力下的沉降量的最大差值為1.6mm，350kPa壓力下沉降量的最大差值為29-500kPa壓力下沉降量的最太差值為6 2mm，說明載荷試驗離散性較小，復合地基較均勻。

5.地基土的濕陷性或溶陷性

    黃土地基濕陷性和鹽漬土地基溶陷性的共同特點均是在遇水濕浸飽和后，物理力學性質發生變化，強度顯著降低，在附加壓力與自重壓力作用下引起地基的沉陷。確定土的濕陷性和溶陷性的室內試驗方法基本相同，但土的溶陷性標準(￡≥0.Ol)比濕陷性標準(8≥0.015)要嚴格。

    該小區區高層住宅樓地基檢測主要對樁間土的濕陷性情況進行試驗。

    試驗土樣的取樣位置為樁孔三角形心部位。開挖探井九口，取樣深度為鉆孔夯密樁施工作業面下1.Om一10.Om之問，共取一級不擾動土試樣54件進行了水濕浸陷性試驗，其中濕陷系數介于0.015—0.11之間的有2個，占總數的4％，其余51件試樣的濕陷系數均小于0.010。

    試驗結果顯示，處理后樁問土的濕陷性均巳全部消除。

由于絕大部分試樣的濕陷系數小于0.Ol且大部分為0.0002—0.0005之間。因此，樁間土的溶陷性也全部消除。

6.黃土狀鹽漬土地基設計與施工中的幾個問題

    (1)西寧山前的鹽漬土為粉土和粉質粘土，浸水飽和時不能將溶陷量和濕陷量區別開來。勘察習慣將黃土狀鹽潰土按濕陷性黃土對待．月評價地基的總濕陷量和地基濕陷等級。而不評價溶陷等級。

    由于鹽潰土水浸后溶陷發展較快，其對地基的危害性相對較大，未處理土層的剩余濕陷量的控制標準應比黃土地基的要求更嚴。

    (2)高層建筑基礎埋深遠大于I．5m標準凍結深度，且基底壓力遠大于鹽潰土的鹽脹力，設計時可以不考慮地基的鹽脹性影響，但應考慮鹽漬土作為房心土、基礎周圍回填土時其鹽脹性對室內地坪及室外散水面的影響。

    (3)用碴土樁處理鹽漬土地基時，拌合料中的相

顆粒與粘性土的體積比應根據成樁試驗確定。磚碴應充分吸水，牯性土的含水量宜達到wOP+3％一5％，粗顆粒與牯性土應拌合均勻，拌合料中有機質含量不宜超過55。

依據標準及參考文獻：

[1]國家標準《濕胯性黃土地區建荒規范}GB50025--2004。北京，中國建筑工業出版社，2004。

[2]行業標準《建筑地基處理技術規范》JG盯9--2002。北京，中國建筑工業出版社、2002。

[3]《鹽土地區建筑規定》中國石油走燃氣總公司基  建工程局．1991。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)