论文部分内容阅读
关键词：盐湖资源；地基处理
摘要 ：简介了青海盐湖工业股份有限公司盐湖资源项目建设软弱地基加固处理的不同方法。Abstract: these paper discuses different methods for the Qinghai Saline Lake industrial Limited by Share Ltd of Saline Lake resources project construction reinforcement of soft foundation treatment.Keywords: Saline Lake resources; foundation treatment
中图分类号：TU74
青海盐湖工业股份有限公司位于举世闻名的察尔汗盐湖，始建于1958年，现有生产氯化钾能力240多万吨，是我国目前唯一的大型钾肥工业生产基地，是青海省的财政支柱企业，也是青海省柴达木循环经济试验区的重点企业。近年来公司快速发展，新项目建设多，在启动和引导柴达木循环经济试验区建设上发挥了“龙头”企业的带动作用，按照国家的总体部署和要求，启动了盐湖资源综合利用的一、二、三期工程及钾肥新百万吨项目，总投资800亿元人民币目前完成投资400亿元。大规模的工业厂房建设要和当地的地质、气候等特殊条件向适应。
察尔汗盐湖分布于青海省海西州柴达木盆地，说是盐湖其实身在湖中不见湖，主要是经过漫长的地质时期湖面堆积形成一定厚度的盐渍土。盐渍土，它和一般的土不一样，多了一层可溶盐，或为固体或为盐液经过盐渍作用过程而形成。这种土，不仅工程性能有多面性、易变性、可塑性和变化的全面性，而且因为盐分的存在，而变得力学
行为和工程性状受控于化学性质的制约与支配，多了一层化学性质的复杂关系。这种盐渍土的特性是遇淡水后所含盐立即融化、承载力低只有70KPa、对钢筋混凝土结构具有强腐蚀性，显然不易作为建筑物的持力层，所以要进行地基处理。目前成熟的做法有三种分别是换填处理、碎石桩加强夯处理、裹体桩处理，下面分别概述。
1 换填处理
换填处理就是在地基处理范围内将盐渍土开挖一定深度后全部用石子和砂夹石置换。常规的工程做法是先换填2-4石子600mm厚压实，然后换填天然级配砂夹石600mm厚，压实系数达到0.94以上。为什么要先换填2-4石子?首先石子的承载力高，此外如果有大量的淡水浸泡基础时，水可以通过石子的孔隙流走不会直接引起地基沉降。石子上层再换填天然级配砂夹石经过压实进一步提高地基承载力。经过这种换填处理后的地基承载力能达到120KPa，适合承载力较小的单层厂房、室外小型综合管廊和小设备基础的地基处理。
换填处理法的优点是施工工期短、施工工艺简单、工程造价低，它的缺点是地基承载力低。
碎石桩加强夯处理
由于新建多数厂房和设备基础的承载力要求均等于或高于180KPa,换填处理方法显然有局限性。所以利用碎石桩加强夯的处理方法进一步提高地基承载力，我们先了解一下当地的地质情况。
根据野外勘探、原位测试成果，在勘察深度范围内揭示的地层自上而下为：
1A1层，含盐晶粉质粘土（Q4l）：黄褐~褐黄色，局部夹有粉土，含盐晶颗粒，粒径1~5mm，含量5~30%，局部达50%，可塑，局部硬塑。表层有少量直径1~5cm溶陷孔洞。本层平均厚度0.77米，承载力特征值建议值70KPa。
1A2层，粉质粘土（Q4l）：黄褐色，夹团状或薄层粉土，可塑~软塑。本层平均厚度1.02米，经杆长修正标贯击数平均值4.7击，承载力特征值建议值100KPa。
1B层，粉砂（Q4l）：黄褐~灰黄色，含云母，夹粉土，局部夹有粉质粘土薄层，中密，局部稍密，饱和。本层平均厚度8.68米，经杆长修正标贯击数平均值15.7击，承载力特征值建议值160KPa。
场地浅部地下水为孔隙潜水，主要接受大气降水和冰雪融水的补给。勘察期间测得地下水位埋深为0.70~1.20m，平均埋深0.97 m。水位随季节变化而变化，变化幅度较小，年变幅一般在1m左右。本场地地下水埋藏较浅，参考邻近场地有害毛细水上升高度试验成果，盐渍土中有害毛细水上升能直接引起地基土的浸湿软化和次生盐渍化，对建筑物地基产生有害影响。
针对以上的地质情况采用碎石桩加强夯的处理方法。主要施工工艺为先机械成孔、然后在孔内注入碎石形成碎石桩、最后在面层铺设一定厚度的碎石褥垫层进行强夯。强夯的过程中桩间土体中水分经过碎石桩排除，随之桩间土固结和碎石桩形成复合地基大大提高了地基承载力。下面为此处理工艺。
2.1碎石桩施工工艺流程和技术要求
碎石桩施工采用合页桩尖或活瓣桩尖，由振动沉管桩机成孔至设计深度，边投入碎石料边提管，直至施工作业面。施工工艺流程为：
定位放线→桩机就位→振动成孔→边灌碎石边提钻边反插（5m
以下）→成桩→移机至下一桩位
碎石桩施工工艺流程图
碎石桩施工技术要求
1）定位放线
根据建筑物定位轴线，由专职测量人员按碎石桩平面布置图准确无误地将碎石桩桩位放样到施工场地。现场桩位放样采用插木制短棍加白灰点作为碎石桩桩位标识。
2）成孔
桩位验收后,桩机就位并调整机身，应用垂直标杆检查导杆校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心, 以保证桩身垂直度偏差不得大于允许偏差。
封住桩管合页阀门或活瓣桩尖，使桩管向下移动至合页阀门或活瓣桩尖触及地面时，开动振动锤成孔。在成孔过程中如发现桩管摇晃或难进尺时，应停机或放慢进尺，遇到障碍物应停止沉管，分析原因，禁止强行沉管。
根据设计桩长，确定沉管深度并在桩机塔身相应位置作醒目标注，作为施工时控制桩长的依据，当动力头底面（或桩管标志）到达标志时，桩长即满足设计要求。成孔深度按桩长控制（由试成桩确定）。
3）投料
在沉管过程中即可投料，达到设计深度后，边投料边反插（5m以下）边拔管，以确保碎石樁的整体性和完整性。投料量以地表不隆起为原则。
2.2强夯施工流程和技术要求
强夯施工工艺流程图
强夯施工技术要求
1）定位放线
根据建筑物定位轴线，由专职测量人员按强夯点平面图准确无误地将强夯点位置放样到施工场地。现场夯点放样采用白灰点加白灰圈作为夯点位置标识。
测量夯前场地平均标高（方格网间距20m～30m）。
夯点放样允许误差：200mm。
桩位放样后经自检无误，填写《施工测量放线报验单》和放线成果图。
2）强夯施工
夯机就位，夯锤置于夯点上，测量夯前锤顶标高。
将夯锤起吊到预定高度，自动脱钩装置使夯锤自由落下。
放下吊钩，测量锤顶标高，若发现因夯坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将夯坑底整平。
重复步骤至，按设计规定的控制标准，完成一个夯点的夯击。
移机至下一个夯点，重复步骤至，完成第一遍全部夯点的夯击。
推平施工场地并修整铺设卵石施工垫层，测量场地标高。
在规定的间歇时间后，重复步骤至，完成第二遍夯击。
进行满夯，夯击能不小于800kN.m，每夯点2击，锤印搭接，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地标高。
碎石桩加强夯处理的优点是地基承载力高适合要求承载力较高的厂房和大型设备基础。缺点是施工工期长，投资成本高。此处理法主要用于地基承载力为180KPa及以上的工程。
3 裹体桩加固地基处理
裹体桩是另一种复合地基，主要用于地基承载力在120-180KPa的地基加固。主要工艺是机械钻土成孔、孔深一般多为4米 ，孔内放入土工袋随后袋内投入碎石，桩顶设置塑料格栅。塑料格栅上面铺设碎石褥垫层。
裹体桩加固地基处理法的承载力、工程投资和工期介于换填处理和碎石桩加强夯处理之间。
结语
柴达木盆地察尔汗盐湖特殊的软弱地基条件没有阻挠盐湖人的建设信念，一座座厂房在察尔汗盐湖不断林立，为国家级柴达木循环经济试验区增添光芒。此外著名的万丈盐桥和青藏铁路在盐湖穿梭而过，这都是世世代代盐湖人聪明才智的结晶如同盐湖深处洁白无瑕而美丽的一朵朵盐花。
[ 作者简介 ] 张存林（1975-），男，助理工程师，现任青海盐湖工业股份有限公司综合利用二期供热项目部项目副经理。
摘要 ：简介了青海盐湖工业股份有限公司盐湖资源项目建设软弱地基加固处理的不同方法。Abstract: these paper discuses different methods for the Qinghai Saline Lake industrial Limited by Share Ltd of Saline Lake resources project construction reinforcement of soft foundation treatment.Keywords: Saline Lake resources; foundation treatment
中图分类号：TU74
青海盐湖工业股份有限公司位于举世闻名的察尔汗盐湖，始建于1958年，现有生产氯化钾能力240多万吨，是我国目前唯一的大型钾肥工业生产基地，是青海省的财政支柱企业，也是青海省柴达木循环经济试验区的重点企业。近年来公司快速发展，新项目建设多，在启动和引导柴达木循环经济试验区建设上发挥了“龙头”企业的带动作用，按照国家的总体部署和要求，启动了盐湖资源综合利用的一、二、三期工程及钾肥新百万吨项目，总投资800亿元人民币目前完成投资400亿元。大规模的工业厂房建设要和当地的地质、气候等特殊条件向适应。
察尔汗盐湖分布于青海省海西州柴达木盆地，说是盐湖其实身在湖中不见湖，主要是经过漫长的地质时期湖面堆积形成一定厚度的盐渍土。盐渍土，它和一般的土不一样，多了一层可溶盐，或为固体或为盐液经过盐渍作用过程而形成。这种土，不仅工程性能有多面性、易变性、可塑性和变化的全面性，而且因为盐分的存在，而变得力学
行为和工程性状受控于化学性质的制约与支配，多了一层化学性质的复杂关系。这种盐渍土的特性是遇淡水后所含盐立即融化、承载力低只有70KPa、对钢筋混凝土结构具有强腐蚀性，显然不易作为建筑物的持力层，所以要进行地基处理。目前成熟的做法有三种分别是换填处理、碎石桩加强夯处理、裹体桩处理，下面分别概述。
1 换填处理
换填处理就是在地基处理范围内将盐渍土开挖一定深度后全部用石子和砂夹石置换。常规的工程做法是先换填2-4石子600mm厚压实，然后换填天然级配砂夹石600mm厚，压实系数达到0.94以上。为什么要先换填2-4石子?首先石子的承载力高，此外如果有大量的淡水浸泡基础时，水可以通过石子的孔隙流走不会直接引起地基沉降。石子上层再换填天然级配砂夹石经过压实进一步提高地基承载力。经过这种换填处理后的地基承载力能达到120KPa，适合承载力较小的单层厂房、室外小型综合管廊和小设备基础的地基处理。
换填处理法的优点是施工工期短、施工工艺简单、工程造价低，它的缺点是地基承载力低。
碎石桩加强夯处理
由于新建多数厂房和设备基础的承载力要求均等于或高于180KPa,换填处理方法显然有局限性。所以利用碎石桩加强夯的处理方法进一步提高地基承载力，我们先了解一下当地的地质情况。
根据野外勘探、原位测试成果，在勘察深度范围内揭示的地层自上而下为：
1A1层，含盐晶粉质粘土（Q4l）：黄褐~褐黄色，局部夹有粉土，含盐晶颗粒，粒径1~5mm，含量5~30%，局部达50%，可塑，局部硬塑。表层有少量直径1~5cm溶陷孔洞。本层平均厚度0.77米，承载力特征值建议值70KPa。
1A2层，粉质粘土（Q4l）：黄褐色，夹团状或薄层粉土，可塑~软塑。本层平均厚度1.02米，经杆长修正标贯击数平均值4.7击，承载力特征值建议值100KPa。
1B层，粉砂（Q4l）：黄褐~灰黄色，含云母，夹粉土，局部夹有粉质粘土薄层，中密，局部稍密，饱和。本层平均厚度8.68米，经杆长修正标贯击数平均值15.7击，承载力特征值建议值160KPa。
场地浅部地下水为孔隙潜水，主要接受大气降水和冰雪融水的补给。勘察期间测得地下水位埋深为0.70~1.20m，平均埋深0.97 m。水位随季节变化而变化，变化幅度较小，年变幅一般在1m左右。本场地地下水埋藏较浅，参考邻近场地有害毛细水上升高度试验成果，盐渍土中有害毛细水上升能直接引起地基土的浸湿软化和次生盐渍化，对建筑物地基产生有害影响。
针对以上的地质情况采用碎石桩加强夯的处理方法。主要施工工艺为先机械成孔、然后在孔内注入碎石形成碎石桩、最后在面层铺设一定厚度的碎石褥垫层进行强夯。强夯的过程中桩间土体中水分经过碎石桩排除，随之桩间土固结和碎石桩形成复合地基大大提高了地基承载力。下面为此处理工艺。
2.1碎石桩施工工艺流程和技术要求
碎石桩施工采用合页桩尖或活瓣桩尖，由振动沉管桩机成孔至设计深度，边投入碎石料边提管，直至施工作业面。施工工艺流程为：
定位放线→桩机就位→振动成孔→边灌碎石边提钻边反插（5m
以下）→成桩→移机至下一桩位
碎石桩施工工艺流程图
碎石桩施工技术要求
1）定位放线
根据建筑物定位轴线，由专职测量人员按碎石桩平面布置图准确无误地将碎石桩桩位放样到施工场地。现场桩位放样采用插木制短棍加白灰点作为碎石桩桩位标识。
2）成孔
桩位验收后,桩机就位并调整机身，应用垂直标杆检查导杆校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心, 以保证桩身垂直度偏差不得大于允许偏差。
封住桩管合页阀门或活瓣桩尖，使桩管向下移动至合页阀门或活瓣桩尖触及地面时，开动振动锤成孔。在成孔过程中如发现桩管摇晃或难进尺时，应停机或放慢进尺，遇到障碍物应停止沉管，分析原因，禁止强行沉管。
根据设计桩长，确定沉管深度并在桩机塔身相应位置作醒目标注，作为施工时控制桩长的依据，当动力头底面（或桩管标志）到达标志时，桩长即满足设计要求。成孔深度按桩长控制（由试成桩确定）。
3）投料
在沉管过程中即可投料，达到设计深度后，边投料边反插（5m以下）边拔管，以确保碎石樁的整体性和完整性。投料量以地表不隆起为原则。
2.2强夯施工流程和技术要求
强夯施工工艺流程图
强夯施工技术要求
1）定位放线
根据建筑物定位轴线，由专职测量人员按强夯点平面图准确无误地将强夯点位置放样到施工场地。现场夯点放样采用白灰点加白灰圈作为夯点位置标识。
测量夯前场地平均标高（方格网间距20m～30m）。
夯点放样允许误差：200mm。
桩位放样后经自检无误，填写《施工测量放线报验单》和放线成果图。
2）强夯施工
夯机就位，夯锤置于夯点上，测量夯前锤顶标高。
将夯锤起吊到预定高度，自动脱钩装置使夯锤自由落下。
放下吊钩，测量锤顶标高，若发现因夯坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将夯坑底整平。
重复步骤至，按设计规定的控制标准，完成一个夯点的夯击。
移机至下一个夯点，重复步骤至，完成第一遍全部夯点的夯击。
推平施工场地并修整铺设卵石施工垫层，测量场地标高。
在规定的间歇时间后，重复步骤至，完成第二遍夯击。
进行满夯，夯击能不小于800kN.m，每夯点2击，锤印搭接，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地标高。
碎石桩加强夯处理的优点是地基承载力高适合要求承载力较高的厂房和大型设备基础。缺点是施工工期长，投资成本高。此处理法主要用于地基承载力为180KPa及以上的工程。
3 裹体桩加固地基处理
裹体桩是另一种复合地基，主要用于地基承载力在120-180KPa的地基加固。主要工艺是机械钻土成孔、孔深一般多为4米 ，孔内放入土工袋随后袋内投入碎石，桩顶设置塑料格栅。塑料格栅上面铺设碎石褥垫层。
裹体桩加固地基处理法的承载力、工程投资和工期介于换填处理和碎石桩加强夯处理之间。
结语
柴达木盆地察尔汗盐湖特殊的软弱地基条件没有阻挠盐湖人的建设信念，一座座厂房在察尔汗盐湖不断林立，为国家级柴达木循环经济试验区增添光芒。此外著名的万丈盐桥和青藏铁路在盐湖穿梭而过，这都是世世代代盐湖人聪明才智的结晶如同盐湖深处洁白无瑕而美丽的一朵朵盐花。
[ 作者简介 ] 张存林（1975-），男，助理工程师，现任青海盐湖工业股份有限公司综合利用二期供热项目部项目副经理。