谈盐渍土地区建筑的地基处理设计

李娟,张彩阳

（陕西方圆工程设计有限责任公司，西安 710068）

谈盐渍土地区建筑的地基处理设计

李娟,张彩阳

（陕西方圆工程设计有限责任公司，西安 710068）

介绍了盐渍土的成分、分类以及危害，并以山西省运城市中心医院新院的医疗综合楼为例，阐述该工程采用强夯法处理盐渍土、湿陷性黄土的设计与施工。实践证明，盐渍土采用强夯法进行地基处理是可行的，处理效果良好。所提出的盐渍土地区地基设计的几点建议，对今后盐渍土地区的地基设计有一定的指导意义。

盐渍土；溶陷；盐胀；湿陷；强夯

1 引言

盐渍土是一种土层中含有石膏、芒硝、岩盐（硫酸盐或氯化物）等易溶盐且其含量大于0.5%的土。这种土在我国分布广泛，其特性就是具有溶陷性、盐胀性和腐蚀性。土中常见的易融盐有氯盐、硫酸盐和碳酸盐。因此,通常情况下将盐渍土分为氯盐渍土、硫酸盐渍土、碳酸盐渍土。在天然状态下，结构强度较高，承载力较大，但一旦浸水后，土体结构发生改变，会产生较大的溶陷变形，而且大都具有自重湿陷性，使建筑物开裂、倾斜或结构被腐蚀破坏，对工程建设的危害很大。因此，在设计中应特别加以重视。

《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）中规定：“岩土中易溶盐含量大于0.3%，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时，应判定为盐渍土。”[1]

盐渍土的溶陷性由溶陷系数δ判定，《盐渍土地区建筑规范》（SY/T 0317—1997）判定：“当溶陷系数δ≥0.01时，判定为溶陷性土。”[2]溶陷等级则以分级溶陷量来判定。

湿陷性黄土的湿陷系数ζ判定，按《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025—2004）规定：“当湿陷系数ζ≥0.015时，应判定为湿陷性黄土。”[3]

由此看来，盐渍土的判定比湿陷性黄土的判定要严格。

本文着重介绍山西省运城市中心医院新院的医疗综合楼采用强夯法处理盐渍土、湿陷性黄土的设计、施工。

2 工程概况

本工程为山西省运城市中心医院新院医疗综合楼，位于运城市河东路南侧，东邻周西路，西靠禹西路，南靠盐湖大道。总建筑面积12.3×104m2。整座建筑根据功能需要，分为5个结构单元（见图1），Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区为门诊医技和VIP病房，地下1层，地上5层，采用框架结构；Ⅴ区为病房楼，地下1层，地上12层，采用框架—剪力墙结构。

该工程地基基础设计等级为乙类；基本设防烈度为7度（0.15g），地震分组为第一组；建筑抗震设防类别为乙类；场地土类别为Ⅲ类。依据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025—2004），Ⅴ区属于乙类建筑，其余区域为丙类建筑。

图1 平面分区示意图

3 工程地质概况

根据山西省第八地质工程勘察院2005年8月提供的《岩土工程勘察报告》，建筑场地位于运城盐湖北岸黄土陇岗地貌单元，主要为湖积形成的含盐量较大的粉土及粉质黏土，属堆积地形，地层时代为上更新统Q3l地层。场地土层的工程地质特征自上而下分为9层，为粉土或粉质黏土。其中第②、第④1层为盐渍土，地表下12.5m为湿陷性黄土。

土的湿陷量Δzs=24.3～156.1mm，总湿陷量Δs=98.8～ 100.5mm，为Ⅱ级自重湿陷性黄土，湿陷深度为地表下12.5m。

根据含盐化学成分，CI1-/SO42-=（0.007～0.11）/（0.89～1.95）＜0.3，属硫酸盐渍土；土中可溶盐含量为1.10%～3.52%，属中盐渍土。

综合上述两点判定：场地为Ⅱ级自重湿陷（溶陷）性黄土。

地下水评价：建筑场地地下水位为20.3～24.6m，属孔隙潜水，且历年呈下降趋势，因此，地下水不会对建筑物造成太大影响。

4 地基处理方案选择

基坑开挖标高为-8.300m，主楼、裙楼基础均位于第②层粉土（盐渍土）上，该层具有溶陷性和湿陷性，根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025—2004）要求，需对湿陷土层进行处理，且处理深度不小于湿陷土层的2/3。

4.1 地基处理方案确定

盐渍土和湿陷性黄土虽然作用机理不同，但在溶（湿）陷性上存在类似之处，故对盐渍土的处理也大多与湿陷性黄土的处理方法相同。

盐渍土的处理方法有：浸水预溶法、强夯法、浸水预溶+预压法、浸水预溶+强夯法、换土法、盐化法、混凝土或钢筋混凝土桩（墩）等。

湿陷性黄土的处理方法有：垫层法、强夯法、挤密法、预浸水法等。

该工程位于运城市的新区，场地比较空旷，周边居住人群较少，工程占地面积较大。综合各种因素，同时经过对垫层法、挤密法、强夯法、钢筋混凝土桩等方案的经济比较，并结合当地的施工能力情况，决定采用强夯法进行地基处理。

强夯法加固地基一般是以80～100kN的重锤，8～20m的落距，对土进行强力夯击。它靠很大的冲击能（一般为500～8000kN·m），使地基土中出现冲击波和很大的动应力，以提高土的强度，降低其压缩性，改善土的振动液化条件，消除湿陷性黄土的湿陷性等，并能提高土层的均匀程度[4]。其方法简单、快速和经济，在地基处理中得到广泛应用。

4.2 地基处理要求

根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025—2004)，在自重湿陷性黄土场地，乙类建筑需消除湿陷的深度不应小于湿陷土层的2/3，且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大于150mm。

Ⅴ区高层部分，采用强夯预处理+CFG桩复合地基。强夯处理基底下5m的土层，消除湿陷性并提高桩侧阻力和桩间土的承载力，预处理后的桩间土的承载力特征值180kPa。

Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区裙房部分，采用强夯法处理，消除基底下6m土层的湿陷性，要求处理后土的承载力特征值200kPa。

5 施工参数的确定

在大面积施工前进行了试夯，试夯点布置在Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅴ区，根据试夯报告和《强夯法地基处理检测报告》确定强夯施工指标。

Ⅴ区：主夯能级为2000k·Nm，布点形式4.0m×4.0m正方形布点，隔点两遍夯完。主夯每点一次连续夯不少于15击，且最后两击夯沉量平均不大于5cm；满夯能级为1000kN·m，每点一次连续夯，低锤满夯不小于4击，锤印搭接1/3。强夯后消除湿陷深度为5m。

其他区域：主夯能级为3000kN·m，布点形式4.0×4.0m正方形布点，隔点两遍夯完，主夯每点一次连续夯不少于15击，且最后两击夯沉量平均不大于5cm；满夯能级为1500kN·m，每点一次连续夯，低锤满夯不小于4击，锤印搭接1/3。强夯后消除湿陷深度为6m。

强夯施工中严格遵守《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2002）、《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025—2004）、《盐渍土地区建筑规范》(SY/T 0317—1997)中有关要求[5]。

6 强夯检测

强夯处理后的地基承载力检测在强夯施工结束20天后进行。地基承载力特征值通过现场载荷试验确定，载荷试验检测点不应少于3点，原位测试和室内土工试验按500m2一个检测点布置[4]。经检测，各项参数指标均满足设计要求。

7 盐渍土地区地基设计的几点注意事项

1）在实际设计工作中，遇到盐渍土场地的情况相对较少，故可参考的经验也不多。由于盐渍土浸水后，溶陷发展较黄土快，危害性也较大，因此，在设计中更应该加以重视，对于未处理的剩余湿陷量控制应严于湿陷性黄土。

2）由于粉土或粉质黏土浸水后，产生的溶陷和湿陷是不易区分的。所以，在本工程的勘察报告中，仅评价场地的总湿陷量和湿陷等级，而不判定溶陷等级。

3）《盐渍土地区建筑规范》（SY/T 0317—1997）规定：“盐渍土地基的盐胀性系指整平地面以下2m深度范围内土的盐胀性。”本工程地下1层，埋深远大于2m，故设计中不考虑盐渍土的盐胀性影响。但如果将盐渍土作为回填土时，应考虑其盐胀性对建筑地坪及散水的影响。

4）盐渍土地区，不仅要消除其溶陷性，还要对其腐蚀性加以重视。需根据《岩土工程报告》所判定的腐蚀等级，针对不同的介质，采取相应的措施，对混凝土及钢筋混凝土中的钢筋做好防腐处理。

8 结语

本文通过以山西省运城市中心医院新院的医疗综合楼为例，着重介绍强夯法处理盐渍土地基的设计与施工，处理后地基土的各项指标均满足设计要求。该工程于2006年初设计完成，2010年竣工交付使用，至今使用状况良好。

【1】GB 50021—2001岩土工程勘察规范[S].

【2】SY/T0317—1997盐渍土地区建筑规范[S].

【3】GB 50025—2004湿陷性黄土地区建筑规范[S].

【4】JGJ79—2002建筑地基处理技术规范[S].

【5】陈仲颐，叶书麟.基础工程学[M].北京：中国建筑工业出版社，1990.

Introduction to FoundationTreatment DesignonSaline SoilAreaBuilding

LI Juan,ZHANG Cai-yang
(Shaanxi FangyuanArchitectural DesignCo.Ltd.,Xi'an 710068,China)

This paper introduces the composition and classification and harm of saline soil,And use yuncheng central hospital's new medicalcomplexbuilding inshanxiprovinceasanexample.Makeuseofdynam ic compactionmethod todealw ith salinesoiland thedesign and constructionofcollapsible loess.Thepracticehasproved thatadoptingdynamiccompaction to treatground foundation isfeasibleand the effection is very good.The paper finally puts forward some design advices on saline soil which has guiding significance for the future foundationdesignofsalinesoilarea.

salinesoil;collapsibility;saltexpansion;collapsibility;dynam iccompaction

TU448

A

1007-9467（2016）08-0074-03

10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.016

2016-06-18

李娟（1964～），女，陕西西安人，工程师，从事结构工程设计与研究，（电子信箱）juan.li@fygcsj.com。