鹽漬土地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

謝鎮(zhèn)祥

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建龍巖 364000）

0.3%≤易溶鹽含量<20%，且具有溶陷或鹽脹等工程特性的土，即為鹽漬土。其定義表明，該土具有較高的含鹽量，具有溶陷或鹽脹特性，進(jìn)一步引申為對(duì)基礎(chǔ)的影響。主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，即對(duì)基礎(chǔ)的腐蝕性、對(duì)地基承載力的影響、對(duì)基礎(chǔ)沉降的影響。鹽漬土地區(qū)SO42-離子的含量較高，部分土Cl-含量也較高，對(duì)混凝土基礎(chǔ)產(chǎn)生酸性腐蝕。根據(jù)腐蝕介質(zhì)對(duì)建筑材料長(zhǎng)期作用的結(jié)果，腐蝕性可分為強(qiáng)腐蝕、中腐蝕、弱腐蝕、微腐蝕四個(gè)等級(jí)。查閱了相關(guān)地勘報(bào)告，鹽漬土地區(qū)中的土和水對(duì)與其接觸的鋼筋混凝土中的鋼筋和混凝土幾乎都是強(qiáng)腐蝕，中等腐蝕較為少見。

1 應(yīng)對(duì)腐蝕的措施

（1）提高結(jié)構(gòu)混凝土的基本要求。

提高混凝土的強(qiáng)度，強(qiáng)腐蝕環(huán)境下最低采用C40，中等腐蝕環(huán)境下不低于C35，弱腐蝕環(huán)境下不低于C30。最小水泥用量，強(qiáng)腐蝕條件下不低于340 kg/m3，中等腐蝕環(huán)境不低于320 kg/m3，弱腐蝕環(huán)境不低于300 kg/m3。限制最大水膠比，強(qiáng)腐蝕環(huán)境不高于0.4，中等腐蝕環(huán)境不低于0.45，弱腐蝕環(huán)境不低于0.5。最大氯離子含量按水泥用量的百分比計(jì)算，強(qiáng)腐蝕環(huán)境不高于0.8，中等腐蝕和弱腐蝕環(huán)境不高于0.1。限制最大裂縫寬度，強(qiáng)腐蝕環(huán)境不超過0.15 mm，中等腐蝕和弱腐蝕環(huán)境不超過0.2 mm。

（2）做好柱、地梁、墊層的防護(hù)。

因地制宜采用環(huán)氧瀝青或聚合物水泥砂漿涂抹，依據(jù)不同的腐蝕等級(jí)采用不同的厚度，如果采用環(huán)氧瀝青防護(hù)，強(qiáng)腐蝕環(huán)境下基礎(chǔ)梁表面防護(hù)不低于1 mm，中等腐蝕環(huán)境下為500 μm，弱腐蝕環(huán)境下300 μm。不同的環(huán)境類別、不同的部位需求的最低防護(hù)都不同。主要腐蝕性介質(zhì)為硫酸鹽和氯鹽時(shí)，摻入抗硫酸鹽的外加劑、鋼筋阻銹劑、礦物摻和料的混凝土，其性能滿足防腐蝕要求時(shí)，可用于制作墊層、基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁，且可以不進(jìn)行表面防護(hù)，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，方案具有較好的經(jīng)濟(jì)性。

《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50046—2018）中要求，對(duì)主要承重構(gòu)件的最小受力鋼筋，限制最小鋼筋直徑，增加富裕度；對(duì)于預(yù)埋件等，甚可以采用不銹鋼及樹脂、樹脂鱗片膠泥或聚合物水泥防護(hù)等多種措施防護(hù)。

青海鹽湖公司和國(guó)投羅鉀公司在《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T 50046—2018）要求的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)要求，對(duì)地下結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面鋪設(shè)厚度為5 mm的瀝青防水卷材SBS，將基礎(chǔ)與鹽漬土徹底隔絕。工程施工時(shí)為11月，天氣寒冷，工人用火焰將鋪平的防水卷材煨彎，再粘貼在混凝土構(gòu)件上，將互相搭接的卷材微微融化在一起，難度較大，特別后期需要搭大棚進(jìn)行冬季施工，增加了施工難度。

鹽漬土地區(qū)土體的含鹽量較高，鹽遇水溶解造成土體承載力降低，導(dǎo)致基礎(chǔ)下陷，應(yīng)重視防水。原廠區(qū)曾有一根管道年久失修發(fā)生漏水現(xiàn)象，不斷稀釋土體鹽分，造成一棟樓基礎(chǔ)不均勻沉降，樓面出現(xiàn)大量裂縫。選址和布管都需要重視水的變化造成的影響，例如，應(yīng)避開排水不利的低洼地段和地下水位變化較大的地段，對(duì)于次生鹽漬化程度明顯增加的地段也應(yīng)避開。設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)基礎(chǔ)沉降加以控制，避免沉降差過大造成管道開裂漏水。日常運(yùn)行中，需要加強(qiáng)對(duì)管道的維護(hù)檢修。

2 處理措施

2.1 鋼筋混凝土灌注樁

鋼筋混凝土灌注樁方案適用性比較廣泛，可行性較強(qiáng)，樁基進(jìn)入足夠深的持力層，樁側(cè)土能夠提供足夠的側(cè)阻力，深處不易受到水位變化等影響，整體滿足設(shè)計(jì)要求，鋼筋和混凝土的防腐符合要求即可。鋼筋混凝土灌注樁的防腐除了要滿足前述的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、水膠比、氯離子含量及保護(hù)層厚度外，還應(yīng)根據(jù)腐蝕介質(zhì)摻入合適的外加劑，如果是硫酸鹽造成的強(qiáng)腐蝕環(huán)境，還需要在混凝土里面加入高抗硫酸鹽外加劑。目前兩個(gè)工廠采用鋼筋混凝土灌注樁方案的項(xiàng)目比較少，可能與造價(jià)、工期有關(guān)，造價(jià)相比其他方案更高，工期較長(zhǎng)，場(chǎng)地條件沒有限制的情況下，不是優(yōu)先方案。

2.2 強(qiáng)夯+碎石樁

碎石樁樁體材料為卵石，其粒徑和含泥量應(yīng)滿足規(guī)范要求。強(qiáng)夯+碎石樁方案造價(jià)較高，對(duì)場(chǎng)地要求較高，不能影響周圍的已有建筑，多在空曠場(chǎng)地使用。強(qiáng)夯在碎石樁施工前實(shí)施，普遍采用夯二平一的施工工藝，即分兩遍點(diǎn)夯，點(diǎn)夯完再滿夯一遍，錘印搭接。強(qiáng)夯+碎石樁方案比較煩瑣，但能夠大幅度提高原土的地基承載力和壓縮模量，地基承載力從100 kPa提高到280 kPa，壓縮模量提高到15 MPa。煙囪和高爐比較高大，對(duì)地基承載力要求比較高，對(duì)基礎(chǔ)沉積比較敏感，故都普遍采用強(qiáng)夯+碎石樁設(shè)計(jì)方案，在整體施工規(guī)劃前，都會(huì)優(yōu)先施工影響較大的項(xiàng)目。

強(qiáng)夯點(diǎn)布置如圖1所示。

圖1 強(qiáng)夯點(diǎn)布置

2.3 鋼管混凝土樁復(fù)合地基

鋼管混凝土樁復(fù)合地基方案施工速度較快，造價(jià)高，但能夠獲得較高的承載能力，早期一些重大項(xiàng)目采用了鋼管混凝土樁復(fù)合地基方案。鋼管規(guī)格外徑普遍為426 mm，螺旋管壁厚10 mm，材質(zhì)為Q235，鋼管樁的施工工藝為錘擊沉樁或振動(dòng)沉樁，樁端采用平底加十字形肋板的閉口形式。鋼管樁內(nèi)孔采用C30素砼填實(shí)，樁頂設(shè)300～500 mm厚的卵石或碎石褥墊層。

鋼管樁地基處理剖面如圖2所示。

圖2 鋼管樁地基處理剖面（單位：mm）

2.4 裹體碎石樁復(fù)合地基

裹體地基處理剖面如圖3所示。

圖3 裹體地基處理剖面（單位：mm）

裹體碎石樁復(fù)合地基由裹體碎石樁、樁間土和墊層共同組成，適用于處理不排水抗剪強(qiáng)度為10～20 kPa的飽和黏性土地基，尤其是飽和鹽漬土地基。原理是利用高抗拉強(qiáng)度、透水、抗腐蝕和抗老化的土工布包碎石或砂卵石等質(zhì)地堅(jiān)硬的樁體填料，使其與樁間土構(gòu)成復(fù)合地基的縱向增強(qiáng)體。高強(qiáng)度土工布袋能大幅度提高樁體的側(cè)限，防止樁體側(cè)向鼓脹，使上部的壓力可向更深處傳遞。墊層可以對(duì)上部結(jié)構(gòu)的荷載進(jìn)行分擔(dān)、調(diào)整和平衡，與裹體碎石樁和土形成復(fù)合地基橫向增強(qiáng)體。同樣的地質(zhì)條件，為了達(dá)到同樣的處理后地基承載力，碎石樁需要處理深度為8～10 m，碎石裹體樁只需要處理4～5 m，因造價(jià)較低，施工方便，應(yīng)用較為廣泛。碎石裹體樁的施工工藝為定位布點(diǎn)后，采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔，成孔后用土工布袋套進(jìn)孔里面，再注入定量的樁體材料，如級(jí)配碎石、砂石、合成土或素砼；震動(dòng)密實(shí)后在樁頂位置鋪設(shè)兩層大面積土工布，最后鋪設(shè)300～500 mm厚的褥墊層。經(jīng)載荷試驗(yàn)檢測(cè)，能滿足設(shè)計(jì)要求即可。

2.5 換填墊層法

換填墊層法應(yīng)用比較普遍，對(duì)于一些要求比較低的結(jié)構(gòu)的地基處理，如門衛(wèi)、小煙道支架、圍擋、輸灰管架等基礎(chǔ)及地下水埋置較深的淺層鹽漬土區(qū)域，均可采用此方案。此方案優(yōu)點(diǎn)比較明顯，施工方便快速，能夠縮短工期，造價(jià)較低，但處理的地基深度有限，一般基礎(chǔ)下2 m以內(nèi)經(jīng)濟(jì)性較好，否則費(fèi)用增加較多，施工難度也加大，施工質(zhì)量不易保證。換填墊層法對(duì)地基承載力要求比較低、對(duì)沉降不敏感的項(xiàng)目，可采用此方法，換填的材料為非鹽漬化的級(jí)配砂礫石、中粗砂、碎石、礦渣、粉煤灰等，換填的深度大于溶陷性和鹽脹土層的厚度，換填的寬度應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求。

換填墊層地基處理剖面如圖4所示。

圖4 換填墊層地基處理剖面

上述的幾種方法都是歷時(shí)數(shù)年經(jīng)實(shí)際項(xiàng)目檢驗(yàn)可行的方案，適用范圍也比較廣泛?！尔}漬土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》（GB/T 50942—2014）中也羅列了若干方案，如浸水預(yù)溶法、鹽化法、隔斷層法等，但都屬于試驗(yàn)性比較強(qiáng)的方案，現(xiàn)實(shí)中難以實(shí)現(xiàn)，后期維護(hù)費(fèi)用也較高。