察爾汗鹽湖地區(qū)飽和鹽漬軟土地基處理

摘要：察爾汗鹽湖地區(qū)廣泛分布著低承載力、高壓縮性的飽和鹽漬軟土，對地基處理工藝提出了嚴(yán)苛要求。在分析鹽漬土溶陷性、鹽脹性、腐蝕性等指標(biāo)的基礎(chǔ)上，對碎石樁復(fù)合地基、碎石排水樁加強夯（DPD強夯）、組合排水系統(tǒng)加強夯（DCD強夯）工藝的設(shè)計參數(shù)、試驗結(jié)果進(jìn)行了梳理?，F(xiàn)場試驗及實際工程應(yīng)用表明：DPD強夯法、DCD強夯法以及DPD與預(yù)支管樁聯(lián)合使用等工藝穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟實用。相關(guān)經(jīng)驗可供類似地區(qū)地基處理借鑒。

關(guān) 鍵 詞：鹽漬軟土；地基處理；DPD強夯；DCD強夯；察爾汗鹽湖

中圖法分類號：TU448 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.S2.033

0 引言

察爾汗鹽湖是中國最大的干鹽湖，湖泊面積約5 900 km²。該地區(qū)是中國最大的鉀肥生產(chǎn)基地和重要的碳酸鋰生產(chǎn)基地，對中國糧食安全以及新能源的發(fā)展至關(guān)重要。該地區(qū)為湖相沉積土層^［1］，地下水為高飽和鹵水^［2-3］，對混凝土及鋼材具有強腐蝕性，因此限制了水泥系、石灰系材料的使用，而鋼材因其價格昂貴，僅僅在特殊工程中使用。21世紀(jì)之前，該地區(qū)的地基處理基本只有碎石樁復(fù)合地基一種工藝，但是碎石樁復(fù)合地基樁體為散體樁^［4］，其承載力對地基土強度有很大依賴，而察爾汗地區(qū)土層為高壓縮性、低承載力的軟土，對碎石樁側(cè)向約束有限，導(dǎo)致碎石樁復(fù)合地基承載力特征值很難超過120 kPa，并且存在沉降難以有效控制的問題。鹽湖地區(qū)早年因地基沉降而發(fā)生建筑開裂的情況屢見不鮮。

強夯作為一種夯實^［5］以及動力排水固結(jié)方式^［6］，在處理濕陷性黃土^［7-8］、回填土^［9-11］、吹填土^［12-13］、碎石土^［14］等時有著廣泛的應(yīng)用，并不斷朝著高能級的方向發(fā)展^［15］。在飽和鹽漬軟土中，由于飽和鹵水的高黏滯性，強夯動力固結(jié)時孔隙水難以快速排出，制約著強夯工藝的使用。

近20 a，察爾汗地區(qū)在飽和鹽漬軟土地基處理方面創(chuàng)新性地將碎石樁、塑料排水板等排水系統(tǒng)與強夯有機結(jié)合起來，使地基處理工藝有了長足發(fā)展。本文擬對各工藝的原理及處理效果進(jìn)行梳理，以為飽和鹽漬軟土地基處理提供借鑒。

1 察爾汗鹽湖地區(qū)地質(zhì)特征

1.1 鹽漬土工程特性及危害

在鹽漬土地基中，當(dāng)某些外界條件發(fā)生變化時，土中所含的鹽類會發(fā)生相態(tài)變化。比如，土中的含水量增大時，土體中固態(tài)的易溶鹽就會溶解于水中而變成液態(tài)；又如，某些鹽類在水中的溶解度會隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，這就會導(dǎo)致溫度升高時土中的結(jié)晶鹽溶解而變成液態(tài)、溫度降低時土中的鹽溶液結(jié)晶而轉(zhuǎn)化為固態(tài)。鹽類在土中的這種相態(tài)變化勢必對土的物理指標(biāo)的測試以及土的工程性質(zhì)帶來較大影響。

1.2 鹽漬土物理狀態(tài)指標(biāo)

地基土的工程特性直接取決于土的物理狀態(tài)，表征這些物理狀態(tài)的指標(biāo)有相對密度、重度（包括濕重度和干重度）、孔隙比、飽和度、含水量以及液限、塑限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)等。

由于鹽漬土中易溶鹽的存在以及前述鹽的相態(tài)變化，用常規(guī)方法測得的土體物理狀態(tài)指標(biāo)會出現(xiàn)偏差，無法真正反映鹽漬土的真實狀態(tài)。在鹽漬土中以溶液形態(tài)存在的鹽，通過常規(guī)的烘干法試驗，其中鹽結(jié)晶為固態(tài)，作為土的固相部分，使得含水量偏低，導(dǎo)致計算的干重度偏大，孔隙比、飽和度偏小。這種偏差對于實際工程來講，是偏于不安全的。

為了能正確反映鹽漬土中固、液相態(tài)之間的關(guān)系，確定符合實際的物理狀態(tài)指標(biāo)，應(yīng)該用鹽漬土中含鹽液量（簡稱含液量）代替常規(guī)土中的含水量進(jìn)行換算。

1.3 鹽漬土溶陷性

天然狀態(tài)下的鹽漬土，在自重壓力或附加壓力作用下，受到水的浸濕時產(chǎn)生的變形稱為鹽漬土的溶陷變形。溶陷產(chǎn)生的主要原因是：①當(dāng)浸水時間不長、水量不大時，鹽漬土中的結(jié)晶鹽部分或全部溶解，導(dǎo)致鹽漬土本身的原有結(jié)構(gòu)破壞，強度下降，土的顆粒重新排列，孔隙減小從而產(chǎn)生溶陷變形；②當(dāng)浸水時間很長、浸水量很大，并在土中產(chǎn)生滲流時，土中的固體顆粒將被水流帶走，使土的孔隙增大，在荷載的作用下土體則出現(xiàn)進(jìn)一步的溶陷變形。

溶陷變形的大小取決于浸水量、浸水時間、土中鹽的性質(zhì)及含量、土的類別及原始結(jié)構(gòu)狀態(tài)等。評價鹽漬土溶陷性的指標(biāo)為溶陷系數(shù)，即單位厚度的土層（或單位高度的土樣）經(jīng)浸水溶濾，溶陷變形穩(wěn)定后的溶陷量。目前的大量研究結(jié)果表明，只有干燥和稍濕的鹽漬土才具有溶陷性。察爾漢地區(qū)的鹽漬土屬于飽和鹽漬土，故沒有溶陷性。

1.4 鹽漬土鹽脹性

鹽漬土地基的鹽脹性有兩類：①以硫酸鹽鹽漬土為代表的結(jié)晶膨脹，即鹽漬土因溫度降低或失去水分后，溶于土中的鹽分濃縮并析出而結(jié)晶所產(chǎn)生的體積膨脹；②以碳酸鹽鹽漬土為代表的非結(jié)晶膨脹，即因鹽漬土中存在著大量的吸附性陽離子，其具有較強的親水性，遇水后與膠體顆粒相互作用，在膠體顆粒和黏土顆粒周圍形成穩(wěn)固的結(jié)合水薄膜從而減小顆粒的黏聚性使其相互分離，引起體積膨脹。影響鹽漬土膨脹變形的主要因素有溫度、含水量、含鹽量、黏土礦物含量和土的干重度。研究表明，處于飽和狀態(tài)的鹽漬土不會產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。察爾汗地區(qū)含鹽成分以氯鹽為主，并處于飽和狀態(tài)，故也不具有鹽脹性。

1.5 鹽漬土腐蝕性

一般土的腐蝕性按照其破壞機理大致可分為如下幾種類型：

（1）化學(xué)腐蝕。即土中所含的具備腐蝕性作用的化學(xué)成分（酸、堿、鹽等）直接與被腐蝕物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕破環(huán)。

（2）電化學(xué)腐蝕。由于土中所含各種離子的作用，在金屬物體表面形成微電池或宏電池，分成陰極區(qū)和陽極區(qū)，其中的陽極區(qū)遭到腐蝕破環(huán)。

（3）物理作用腐蝕。土中的一些物質(zhì)進(jìn)入到被腐蝕體的細(xì)微裂隙之中，由于結(jié)晶等物理性作用而產(chǎn)生體積變化，從而在被腐蝕體內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力而發(fā)生破壞。

（4）微生物腐蝕。土體中的某些微生物也可以對土中的金屬或非金屬產(chǎn)生腐蝕破壞。

（5）電流作用腐蝕。大地土層中經(jīng)常會因工業(yè)生產(chǎn)而產(chǎn)生電流，這些電流能對土層中的金屬物件產(chǎn)生電解腐蝕破壞。

（6）其他作用腐蝕。某些有機質(zhì)也具有腐蝕作用。

腐蝕作用的強弱主要受土的成分與性質(zhì)、含水量、含氣（特別是氧氣）量、酸堿度（pH）、電導(dǎo)率、微生物和含鹽種類（數(shù)量）等因素的影響。

上述幾種類型的腐蝕作用都與鹽有密切關(guān)系，鹽漬土因含有大量的鹽，其腐蝕作用更大，鹽漬土中幾種主要鹽類的腐蝕機理如表1所列。

鹽漬土的腐蝕是所有土腐蝕中最嚴(yán)重的一種。氯鹽鹽漬土主要對金屬類的腐蝕嚴(yán)重，如鋼筋混凝土中的鋼筋，其結(jié)晶的體積膨脹對地基和混凝土只有輕微影響；硫酸鹽鹽漬土則主要通過化學(xué)作用和結(jié)晶作用對混凝土產(chǎn)生膨脹腐蝕破壞；同時含有氯鹽和硫酸鹽的鹽漬土則具有很強烈的腐蝕破壞性。

察爾汗地區(qū)鹽漬土中的各種鹽類含量見表2，水的含鹽成分如表3所列，可以看出，無論是地基土還是地下水均對混凝土和鋼筋具有強腐蝕性。

2 察爾汗地區(qū)地基處理方案及效果

察爾汗鹽湖地區(qū)的飽和鹽漬土屬于承載力低（f_ak為75 kPa左右）、壓縮性高（E_s為4.0 MPa左右）、地下水位高的軟土，由于地基土層和地下水的含鹽成分和含鹽量較高，地基土和地下水均對混凝土和鋼筋具有強（甚至超強）腐蝕性。常用的水泥系（鋼筋混凝土灌注樁、水泥攪拌樁、高壓噴射注漿樁、CFG樁、水泥土樁）、石灰系加固方法均不能采用。

2.1 碎石樁復(fù)合地基處理方案

青海鹽湖集團(tuán)1985～2002年在鉀肥項目建設(shè)過程中采用各種碎石樁復(fù)合地基處理方案。所用碎石樁的施工工藝有干振碎石樁、夯擴干振碎石樁、振沖碎石樁，樁徑500～1 000 mm，樁長6.0～9.0 m，碎石樁的面積置換率為15.75%～35.00%。但由于碎石樁復(fù)合地基的加固機理不適合鹽湖的地層條件，相應(yīng)地基處理效果并不好，200余份碎石樁復(fù)合地基承載力檢測實驗報告的實測數(shù)據(jù)表明，其承載力特征值一般只能達(dá)到120～140 kPa；地基壓縮性的加固效果則更差，湖區(qū)建筑物的沉降裂縫比比皆是。除處理效果欠佳外，碎石復(fù)合地基的處理費用也居高不下，所需工后恢復(fù)期長達(dá)數(shù)月，甚至隔年。可以說鹽漬土的地基處理問題，嚴(yán)重制約了鹽湖地區(qū)的開發(fā)建設(shè)需求。

眾所周知，碎石樁復(fù)合地基的主要加固機理是對地基土的擠密加固作用，即通過樁在地基土中施工時產(chǎn)生的激振力，擠壓甚至破壞土顆粒骨架，在排出土中的水、氣以后，土顆粒骨架重新排列并變得密實，從而使地基土的強度得以提高。除擠密加固作用外，由于碎石樁的樁身強度高于樁間土，所以還具有一定置換加固作用。由于碎石樁的樁身承載力完全取決于樁周土的圍護(hù)壓力，故置換加固一般只起到次要加固作用。

鹽湖地區(qū)的地下水是含鹽量接近或完全飽和的鹵水，相對密度大，一般容重在12 kN/m³以上。由于水中含大量礦物質(zhì)，黏滯度很高，土中水排出極為困難，現(xiàn)場機械開挖的坑壁，即使在地下水位以下，土中水也會像油一樣沿土壁慢慢滲出，當(dāng)?shù)厮追Q“癩蛤蟆”水。碎石樁施工對土的擠壓力主要發(fā)生在施工過程中，工程結(jié)束后土中只有殘留的擠壓力，且分布不均勻，土中水的排出又極為緩慢，因此需要很長的工后排水恢復(fù)期，高達(dá)數(shù)月甚至隔年，且擠密加固效果不好。

由于擠密加固作用有限，而建（構(gòu)）筑物往往對地基有必需的強度要求，為此增加樁數(shù)、提高復(fù)合地基置換率就成了唯一的手段。同時由于鹽湖地區(qū)的土體其靈敏度一般都大于4，密集布樁施工中的擾動會破壞土的結(jié)構(gòu)強度，導(dǎo)致施工中，水、土、石料混成一片泥濘，復(fù)合地基的均勻性不佳

綜上所述，多年來鹽湖地區(qū)的地基處理，不但效果不好、工期長，且費用也居高不下。

2.2 碎石排水樁加強夯（DPD）地基處理方案

針對上述察爾汗鹽湖地區(qū)飽和鹽漬土地基處理的現(xiàn)狀，基于土層的工程特性，建研地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司提出了飽和鹽漬土碎石排水樁加強夯（以下簡稱“DPD強夯法”）的施工工藝。

2.2.1 DPD強夯法的加固機理

在鹽漬土地區(qū)，比較碎石樁復(fù)合地基和常規(guī)強夯法的優(yōu)缺點可以發(fā)現(xiàn)：復(fù)合地基中的碎石樁是很好的排水通道，但缺少外力對土體進(jìn)行強力擠壓，大量地下水不能被擠出，碎石樁的排水通道作用也不能利用。而常規(guī)強夯施工中，夯擊對土體的沖擊和振動能量都很高，但擠出的地下水不能順利排出，只能增加地基土中的超孔隙水壓力，導(dǎo)致土的結(jié)構(gòu)強度被破壞，隨著夯擊能量增加，形成更多的橡皮土。簡言之，碎石樁復(fù)合地基缺少外力擠壓出土中水，而強夯的能量只能提高土中孔隙水壓力，缺少排泄通道將土中水排出去。DPD強夯法是指“先在地基土中施工排水樁，再進(jìn)行強夯施工”的聯(lián)合處理工法。DPD強夯施工擠出的水和氣體不是直接排出，而是沿先期施工的排水樁樁體排出。需要強調(diào)的是，復(fù)合地基中的碎石樁其主要目的是擠密加固地基土，因此施工中要求對軟弱土層增加振動時間、增加投料量、反插以擴大樁徑等措施，以保證對地基土的加固效果。而DPD強夯法的排水樁，其主要目的是作為強夯處理過程中的排水通道，質(zhì)量要求的主要指標(biāo)是樁徑均勻、樁體連續(xù)等，因此施工中最好能一次成樁，留振、反插等施工措施對排水樁而言反而不利。為了保證在反復(fù)夯擊過程中排水通道暢通，排水樁樁徑不宜小于0.5 m。DPD強夯法的加固機理參見圖1。

2.2.2 DPD現(xiàn)場試驗

結(jié)合青海鹽湖100萬t鉀肥產(chǎn)品綜合利用項目的地基處理工程，2003年12月至2004年4月，建研地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司、中國建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司、青海鹽湖工業(yè)集團(tuán)股份有限公司等單位聯(lián)合成立了課題組，對DPD強夯設(shè)計理論、計算公式、設(shè)計參數(shù)，施工程序、管理重點進(jìn)行了系統(tǒng)性試驗研究。需要試驗確定的設(shè)計參數(shù)包括碎石排水樁樁徑、樁長以及樁間距、強夯的能級及夯點布置。碎石排水樁需要與強夯協(xié)調(diào)一致，才能達(dá)到最佳的效果。因此需要明確強夯的影響深度，以及碎石樁不同設(shè)計參數(shù)對強夯效果的影響程度。

（1）碎石樁參數(shù)。試驗場地面積約120萬m²?？紤]到機械設(shè)備規(guī)格以及保證后期排水通道的通暢，試驗碎石樁全部選用550 mm樁徑。碎石排水樁作為強夯固結(jié)時的排水通道，長度應(yīng)該達(dá)到強夯的處理深度，其間距越小，孔隙水的滲透路徑越短，反之孔壓的消散越快，則孔壓消散越慢。因此碎石排水樁的樁間距越小、樁越長，處理效果會越好。但是，碎石排水樁的成本占整個處理工藝的比例很高。故需通過碎石排水樁影響試驗來確定合理的碎石排水樁的參數(shù)，使之既能滿足地基處理的技術(shù)要求，又能恰當(dāng)?shù)乜刂平?jīng)濟成本。

試驗按照1.65，1.85，2.10 m 3種樁間距布樁，并采用6.0，8.0，10.0 m 3種樁長進(jìn)行試驗。采用2 000 kN·m夯擊能，夯二平一的強夯試驗方案。滿夯完成77 d左右，3種樁間距靜力觸探曲線見圖2。試驗結(jié)果表明：3種樁間距區(qū)強夯后土層的錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力均沒有實質(zhì)性差別，在試驗設(shè)定的1.65～2.10 m范圍內(nèi)，強夯處理效果沒有明顯差異，認(rèn)為2.10 m的排水樁間距也能滿足強夯排水固結(jié)的要求?？紤]到工程施工與研發(fā)試驗的差異，實際工程中碎石排水樁的樁間距宜取3.0～3.5倍樁徑。

滿夯完成后45 d左右，不同樁長試驗區(qū)的重型動力觸探試驗曲線見圖3。從圖3可以看出，3個試驗區(qū)內(nèi)，自地表至6.5 m深度范圍內(nèi)的動力觸探擊數(shù)基本一致；6.5 m深度以下，6 m樁長試驗區(qū)的動力觸探擊數(shù)明顯比8 m和10 m樁長區(qū)低，8 m深度以下10 m樁長區(qū)的動力觸探擊數(shù)明顯比8 m和6 m樁長區(qū)高，而超過11.0 m深度后三者的擊數(shù)又趨于一致。這說明在碎石排水樁樁長10 m范圍內(nèi)，強夯處理的效果或者說強夯的影響深度，隨碎石排水樁樁長的增加而增加。在飽和鹽漬土地基處理中，碎石排水樁的樁長應(yīng)根據(jù)實際的處理要求和恰當(dāng)?shù)慕?jīng)濟指標(biāo)確定。

（2）強夯參數(shù)。為了確定適合該地區(qū)飽和鹽漬土的強夯能級，試驗選用2 000 kN·m的單擊夯擊能，分別采用3.1 m×3.1 m和1.5 m×1.5 m的夯點布置，研究2 000 kN·m以及4 000 kN·m單位面積夯擊能的強夯效果。第二遍點夯后，兩種單位面積夯擊能區(qū)域的載荷試驗結(jié)果見圖4。在排水條件、強夯間隔等參數(shù)均相同的條件下，采用較大單位面積夯擊能的強夯處理效果并不比較小單位面積夯擊能強夯處理效果好，反而夯擊能量過高，土中的超孔隙水壓力來不及消散時，能量被地基土耗散，甚至破壞土體結(jié)構(gòu)。強夯處理效果并不隨單位面積夯擊能增加而增加。該地區(qū)DPD強夯的單位面積夯擊能量不宜超過3 000 kN·m。

強夯后靜力觸探、圓錐動力觸探以及變形場等現(xiàn)場測試結(jié)果表明，在2 000～4 000 kN·m單位面積夯擊能條件下，強夯的有效影響深度不小于9 m。因此碎石樁樁長應(yīng)參考此影響深度進(jìn)行設(shè)計。

為了確定合理的夯后時間間隔，采用孔隙水壓力測量、靜力觸探、圓錐動力觸探等手段研究了場區(qū)地層孔隙水壓力消散規(guī)律以及不同齡期地基土的強度增長規(guī)律。強夯后典型的孔隙水壓力消散曲線見圖5，以“5 d內(nèi)平均孔隙水壓力下降速率小于0.5 kPa/d”作為判定孔隙水壓力消散進(jìn)入穩(wěn)定階段的依據(jù)，孔隙水壓力局部峰值到穩(wěn)定需11～16 d。

強夯后不同齡期地層圓錐動力觸探曲線見圖6，強夯后19～41 d，試驗數(shù)據(jù)沒有明顯變化，認(rèn)為強夯后20 d，地基土強度增長已基本完成，實際工程中的最短夯后間隔時間不應(yīng)低于15 d。

需要指出的是，DPD強夯工藝并非是單獨的地基處理工藝，而可以與自身聯(lián)合，形成兩次甚至多次DPD，也可以與其他地基處理工藝聯(lián)合應(yīng)用，以滿足更高承載力和變形的需要。

2.3 組合排水系統(tǒng)加強夯（DCD強夯法）

2.3.1 DCD加固原理

DPD強夯法試驗研究和工程應(yīng)用證明：DPD強夯的處理深度和處理效果直接取決于排水系統(tǒng)的有效性。可以說實際工程中碎石樁的有效深度制約了DPD強夯地基處理效果的進(jìn)一步提高。DPD強夯法的排水樁需要大量石料，在施工高峰期每天消耗石料逾萬噸，大多出自格爾木河灘，材料供應(yīng)受自然條件制約影響。隨著察爾汗鹽湖的不斷建設(shè)，石料價格、施工成本持續(xù)上漲，石料供應(yīng)逐漸成了制約施工的瓶頸問題。DPD強夯地基處理可以提高地基承載力特征值到280 kPa以上。但鹽湖地區(qū)建設(shè)開發(fā)對地基處理提出了更高的要求，需要開發(fā)新的經(jīng)濟可靠的地基處理工藝。

鑒于以上原因，在DPD強夯法的基礎(chǔ)上，研發(fā)了“鹽漬土地區(qū)組合排水系統(tǒng)及強夯地基處理方法”，即DCD強夯法（Dynamic Consolidation Combined Drainage）。DPD強夯法無論是一次處理還是二次處理工藝，均由砂石排水樁將地下水疏排至地表，再通過地表砂石墊層匯集排放至夯坑，最后組織抽排至場地外。即完全用“砂石排水樁和地表砂石墊層組成地下水的疏排系統(tǒng)”。而DCD強夯法的地下水疏排系統(tǒng)采用塑料排水板部分取代，甚至完全取代砂石排水樁。

2.3.2 DCD現(xiàn)場試驗

DPD試驗及工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，地基處理后地表下幾米土層中有石子混入，靜力觸探試驗中經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備損壞，試驗中斷作廢。因此DCD原位測試只采用了載荷試驗和圓錐動力觸探方法。

（1）強夯夯擊能。相較DPD強夯法，DCD強夯法除了能夠改善地下水的疏排效果外，更重要的是允許提高強夯的夯擊能，從而進(jìn)一步提高地基承載力。一次DPD處理工藝中，為避免土體中產(chǎn)生過大的孔隙水壓力，破壞土體結(jié)構(gòu)，形成橡皮土，根據(jù)試驗結(jié)果及工程經(jīng)驗，夯擊能取2 000 kN·m左右。在DCD強夯法中，一次處理施工時強夯夯擊能取2 000 kN·m也是適當(dāng)?shù)?。但是在二次處理施工中，擬處理的對象是已經(jīng)處理過的地基土，其承載力特征值已達(dá)180 kPa以上。在二次強夯時，可適當(dāng)提高強夯夯擊能至不低于3 200 kN·m，具體提高幅度需要根據(jù)試驗結(jié)果確定。

（2）塑料排水板參數(shù)。試驗研究了0.6，0.9，1.2 m 3種板距，9，12，15 m 3種板長的強夯處理效果，DCD強夯后的靜載試驗曲線見圖7。處理后46 d齡期時，地基承載力特征值最大可以達(dá)到300 kPa，可以看出，載荷試驗曲線并未表現(xiàn)出與板長和板距的明顯相關(guān)性，反而與試驗齡期表現(xiàn)出強烈的相關(guān)性，可以認(rèn)為排水通道的增加不會增加地基處理效果。1.2 m板距排水能力不足，0.6 m板距不經(jīng)濟，板距取0.9 m最為經(jīng)濟合理。

不同板長區(qū)DCD強夯后的動探試驗結(jié)果見圖8，圖中將動態(tài)數(shù)據(jù)以原始土層動探數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)進(jìn)行了歸一化處理。當(dāng)增加塑料排水板時，動探數(shù)據(jù)整體相對更大，地基處理排水效果整體更好。板長9，12，15 m 3個區(qū)的實測數(shù)據(jù)相近，地基處理效果沒有明顯差別。僅碎石排水樁區(qū)域樁長8.5 m，在6 m深度以下還有2.5 m長的砂石排水樁，但動探結(jié)果反而整體更小，說明6 m以下的砂石樁受回淤等因素影響較大，排水效率降低，同齡期的固結(jié)效果較差。在DCD強夯法一次處理工藝中，塑料排水板的板長取9 m比較適宜；而在二次處理工藝中，隨強夯的單擊夯擊能提高，塑料排水板的板長應(yīng)增加至約12 m。

塑料排水板可以完全取代碎石樁作為強夯施工中的排水系統(tǒng)使用，保證排水系統(tǒng)的完整性，提高土層深處排水效率，從而提高強夯的有效處理深度，改善地基處理質(zhì)量。

2.4 DPD聯(lián)合管樁復(fù)合地基方案

試驗及工程應(yīng)用證明，采用一次DPD或DCD強夯法工藝后，飽和鹽漬土地基承載力特征值可達(dá)到180 kPa；采用兩次DPD或DCD強夯法時，飽和鹽漬土地基承載力特征值可達(dá)到280 kPa，甚至更高。但是地基沉降受強夯影響深度較大，對于對沉降有較高要求甚至特殊要求的建筑，可以聯(lián)合使用耐腐蝕性更好的預(yù)制管樁，深入穩(wěn)定地層，達(dá)到更好的沉降控制效果。

察爾汗地區(qū)某高聳煙囪直徑為24.6 m，地基處理選用一次DPD強夯加預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（閉口灌混凝土內(nèi)芯）復(fù)合地基方案，管樁采用PHC-AB400（95）-20 a，樁長20 m，共布置127根，地基處理后承載力特征值達(dá)到280 kPa。DPD強夯后地基載荷試驗見圖9，管樁單樁承載力試驗曲線見圖10。

3 結(jié)語

察爾汗鹽湖地區(qū)飽和鹽漬軟土具有強腐蝕性、低承載力、高壓縮性的特點，因此對該地區(qū)地基處理工藝提出了嚴(yán)苛的要求。其處理工藝從單純的碎石樁復(fù)合地基，逐步發(fā)展到強夯加碎石排水樁（DPD強夯法）、組合排水系統(tǒng)加強夯（DCD強夯法）、兩次或多次DPD強夯法以及DPD強夯法與預(yù)制管樁聯(lián)合使用的復(fù)合地基處理工藝。此類工藝以其穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟的特點在察爾汗鹽湖地區(qū)廣泛采用，具有較好的應(yīng)用效果。

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（編輯：胡旭東）