安钢110万t/年焦化厂7号焦炉污染地基土分析

2011-03-10邓世顺

山西建筑 2011年12期

邓世顺

1 工程概况

安阳钢铁集团公司110万t/年焦化厂7号焦炉，拟建于安阳钢铁集团公司焦化厂西南部的原焦油槽和硫铵车间所在地。拟建构筑物占地面积为(40×15)m2，高为50 m，拟采用混凝土框架结构，基础形式为独立基础，基础尺寸3.0 m×5.0 m，基础埋深3.0 m，单位荷重300 kPa。

2 工程地质和水文地质条件

2.1 地形地貌和区域地质构造

拟建场地原为焦油储存及生产场地，场地地面起伏不大，地面标高范围值为83.48 m～83.85 m(京汉铁路高程)，最大高差为0.37 m。场地地貌单元属安阳河冲、洪积平原区。根据区域地质资料，拟建场地区域上受东西向的安阳南、北断裂和南北向的青羊口、汤东断裂所控制。

2.2 地层岩性

根据勘察结果，将场地划分为已受污染区和未受污染区。其地层岩性为：

1)污染区。第(1)单元：素填土，以暗黄色污染粉质粘土为主，可塑～硬塑状态，部分区域受污染，呈黑色，具异味，层底埋深1.9 m～2.5 m。第(2)单元：暗黄色粉质粘土，可塑状态，部分区域受污染，呈黑色，具异味，层底埋深3.3 m～4.0 m。第(3)单元：暗黄色粉质粘土，可塑状态，部分区域受污染，呈灰～灰黑色，具异味，层底埋深为4.4 m～5.0 m。第(4)单元：黄色粉土，湿，稍密～中密状态，部分区域受污染，呈灰～灰黑色，具异味，层底埋深6.0 m～6.5 m。第(5)单元：灰黄色粉土，湿，密实～中密状态，部分区域受污染，呈灰～灰黑色，具异味，层底埋深9.8 m～10.2 m，层厚3.5 m～4.0 m。第(6)单元：棕黄色粉土，稍湿～湿，密实状态，部分区域受污染，呈灰～灰黑色，具异味，层底埋深12.9 m～13.4 m。第(7)单元：红黄色粉土，湿～很湿，稍密～中密，部分区域受污染，呈灰～灰黑色，具异味，层底埋深18.9 m～20.3 m。第(8)单元：卵石，杂色(褐灰、灰白)，密实，卵石成分为灰岩和砂岩，呈圆形及亚圆形，粒径一般为20 mm～80 mm，最大粒径大于140 mm，粒径大于20 mm的总含量占67.0%，充填物主要为砂质，充填程度密实。本单元未揭穿，揭露厚度4.7 m～6.1 m。2)不污染区(除不受污染外，其余同，略)。

3 地基土污染性评价

3.1 污染土场地的划分

根据有关规范，该场地可划分为受污染的拟建场地和未受污染的拟建场地。

3.2 污染源的分析

该场地原为焦化厂，于1970年始建，到1972年投产使用，至今已30余年，主要污染物来源有：焦油、精苯、氨水、硫铵。污染途径为工作期间遗漏、地表垂直渗透等。

3.3 污染土的成因分析

本场地地基土分布情况，地面以下至2.5 m以上主要为素填土，结构疏松，埋深4.4 m～5.0 m以上为粉质粘土，其下均为粉土，孔隙比最大0.98，一般为0.73～0.88，对污染源造成垂直渗透形成有利条件，是形成污染的主要因素。

3.4 污染土分析结果

本次共取样23件，对污染土进行化学分析研究，分析结果见表1。

表1 污染土分析结果

表2 H1号孔对金属和混凝土的腐蚀性表

3.5 污染土对金属和混凝土的腐蚀性评价

从表1可以看出，H2，H5号孔控制范围地基土污染较轻，对混凝土结构接近弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具有弱腐蚀性;H1号孔控制范围地基土对混凝土结构自上至下污染等级由弱腐蚀、中等腐蚀逐渐变为强腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋具有中等腐蚀性。以H1号孔为例，评价见表2。

4 污染地基土的物理力学性质、原位测试成果的变化与评价

4.1 物理力学性质的变化与评价

表3 土的物理力学性指标对比表

从表3可以看出，污染地基土的含水量增高，干密度下降，孔隙比增大，压缩系数增大，压缩模量降低。以第(2)单元地基土为例，含水量增大8.1%，干密度下降5.1%，孔隙比增大13.6%，压缩系数增加22.8%，压缩模量降低14.1%。土的结构状态变差，强度下降。

4.2 原位测试成果的变化与评价

从表4可以看出，污染地基土的标准贯入击数均有不同程度的降低，强度下降。

表4 土的标准贯入试验成果对比表

5 结论与建议

5.1 结论

地基土受污染后土的物理力学性质有较大变化，结构状态变差，强度下降。本场地原是焦油槽和硫铵车间，污染源为焦油、精苯、氨水、硫铵。污染途径为工作期间遗漏、地表垂直渗透等。地基土对混凝土具有强腐蚀性，对金属具有中等腐蚀性。本场地属已受污染的拟建场地。勘探深度内未见地下水，但原焦油槽和硫铵车间运行期间有污水下渗入地下，是场地污染的主要因素。