談運(yùn)城鹽漬土地區(qū)建筑的設(shè)計(jì)措施

劉小紅

(運(yùn)城市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西運(yùn)城 044000)

鹽漬土是一種土層內(nèi)含有硫酸鈣、硫酸鈉、碳酸鹽以及氯鹽等易溶鹽且其含量大于0.3%的土。鹽漬土具有溶陷性，鹽脹性和腐蝕性。鹽漬土在干燥時(shí)鹽分呈結(jié)晶狀態(tài)，地基承載力較高，一旦浸水后，鹽分的結(jié)晶體溶解，變?yōu)橐后w，地基就產(chǎn)生沉陷，同時(shí)地基承載力也降低，并且含鹽量越大，沉陷量就越大，地基承載力降低越多，這就是鹽漬土的溶陷性。當(dāng)土中含有硫酸鈉時(shí)，溫度或濕度變化時(shí)硫酸鈉結(jié)晶后體積膨脹，使土體體積增大，這就是鹽脹性。同時(shí)鹽漬土中的鹽分對建筑材料，如鋼筋、混凝土等產(chǎn)生腐蝕作用。因此，只有了解了它的特性后，才能在建筑工程設(shè)計(jì)中“對癥下藥”，對不同土層分布，不同高度的建筑分別采取措施。

鹽漬土的溶陷性是它對建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)影響最大的因素。當(dāng)建筑物地基下的鹽漬土處于地下水位以下，或當(dāng)水位以上的粉土濕度為很濕，粘性土為軟塑～流塑時(shí)，此時(shí)鹽漬土可不考慮溶陷性的影響。而運(yùn)城的鹽漬土埋藏較深，且處于地下水位以上，呈干硬狀態(tài)，其上層土一般是承載力不高的粉土或濕陷性黃土，此時(shí)就不能忽略溶陷性對建筑的影響。

1 地基基礎(chǔ)措施

對于鹽漬土上的多層建筑，一般是用換土墊層法和砂石(碎石)樁法處理地基。因?yàn)檫@兩種方法處理的地基，承載力已達(dá)到180 kPa以上，可以滿足承載力要求。但是相對于砂石(碎石)樁法，換土墊層法更有優(yōu)勢。因?yàn)閾Q土墊層法是在基礎(chǔ)下一定深度范圍內(nèi)整片換三七灰土或素土(注意換土嚴(yán)禁采用鹽漬土)。鹽漬土在干燥狀態(tài)時(shí)，標(biāo)貫擊數(shù)很大，承載力很高，作為換土的下臥層，其承載力可以滿足，而且換土一般要出墻基礎(chǔ)外緣2 cm，此時(shí)相當(dāng)于基礎(chǔ)下設(shè)置了一道防水帷幕。而砂石(碎石)樁法處理后，樁間土還是鹽漬土，遇水浸濕后還有可能溶陷。另外，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，換土法造價(jià)更低。對于鹽漬土地區(qū)的高層建筑，可采用CFG樁和鋼筋混凝土灌注樁方案。需要注意的是，運(yùn)城的鹽漬土一般為硫酸鹽漬土，此時(shí)所用的水泥應(yīng)是抗硫酸鹽水泥。鋼筋混凝土灌注樁還應(yīng)采取防腐措施。如按照地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，灌注樁混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于55 mm，主筋直徑不小于16 mm等，同時(shí)在確定單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)應(yīng)考慮樁周土可能浸水溶陷產(chǎn)生的負(fù)摩擦力。

2 防水措施

鹽漬土溶陷性的危害主要來自于水的影響，因此采取合理有效的防水措施就顯得尤為重要。地基滲漏水的來源主要是建筑周圍場地的雨水、積水和室內(nèi)外管道的滲漏。因此就需要在這些部位做好防護(hù)，比如建筑物周圍的坡度，在建筑物外緣以外6 m范圍內(nèi)應(yīng)大于2%，6 m以外應(yīng)大于0.5%，場地外有高坡時(shí)，應(yīng)在坡腳處設(shè)截水溝，保證排洪暢通。建筑物周圍6 m以內(nèi)不應(yīng)設(shè)水池、綠化帶、直埋式排水干管等;如必須設(shè)置時(shí)，應(yīng)采取措施防止水滲入地下。建筑物周圍的散水寬度不應(yīng)小于1.2 m，坡度不應(yīng)小于5%，散水面層應(yīng)為現(xiàn)澆混凝土，其下設(shè)不透水層;室內(nèi)外的給排水及采暖管道必須設(shè)置檢漏管溝，且檢漏溝和檢查井也應(yīng)采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，下設(shè)不透水層。

3 結(jié)構(gòu)措施

一旦鹽漬土地基浸水溶陷，則變形將通過基礎(chǔ)向上部結(jié)構(gòu)傳遞。因此結(jié)構(gòu)方案選擇時(shí)，應(yīng)選用整體性強(qiáng)，空間剛度大的結(jié)構(gòu)形式，選用抵抗不均勻沉降能力強(qiáng)的基礎(chǔ)。建筑物長高比不宜過大。對于多層砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)在基礎(chǔ)頂面、屋面和每層樓板處均設(shè)圈梁，且圈梁在所有縱橫墻上均設(shè)。圈梁的高度，在基礎(chǔ)頂面處不小于240 mm，在其他位置不小于180 mm，圈梁寬度與墻同寬。圈梁的縱向鋼筋，基礎(chǔ)頂面處不少于6根直徑12的鋼筋，其他部位不少于4根，箍筋間距宜為200 mm，但在有水源的開間及其左右各一個(gè)開間范圍內(nèi)，底層圈梁的箍筋間距應(yīng)加密;門窗洞頂應(yīng)設(shè)鋼筋混凝土過梁，過梁支承長度每邊不小于250 mm;管道穿過墻體處，管道周邊應(yīng)預(yù)留100 mm～200 mm的間隙。對于多層框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)選擇剛度較好的柱下十字交梁基礎(chǔ)。高層建筑宜采用筏板基礎(chǔ)。這些措施都是為了提高建筑物抵抗不均勻沉降的能力。

當(dāng)土中硫酸鈉含量小于0.5%時(shí)可不考慮鹽脹性對建筑物的影響。另外，鹽漬土產(chǎn)生鹽脹的土層厚度一般在2 m以內(nèi)。基礎(chǔ)埋深在2 m以下時(shí)也不考慮鹽脹的影響。對于高層建筑來說，一般都設(shè)有地下室，基礎(chǔ)埋深均大于2 m，且高層建筑對地基的附加壓力足以遏制鹽漬土的鹽脹力。多層建筑基底下有鹽漬土?xí)r，因?yàn)橐堰M(jìn)行換土處理，基底處也不需要考慮鹽脹影響。但是對于在墻下或柱下局部換土的建筑，則要注意房心土的鹽脹作用會引起室內(nèi)地板磚的鼓起，影響使用功能。

鹽漬土對建筑物的腐蝕性也不容忽視。建筑物防腐蝕的部位主要是建筑物接近地表的區(qū)段以及干濕交替和凍融循環(huán)的部位。防腐蝕首先要提高建筑材料自身的防腐蝕能力。此時(shí)可以選擇適合的水泥品種，提高水泥用量，減少水灰比等，才能提高混凝土和砂漿的密實(shí)性。另外，增加混凝土保護(hù)層厚度可以更好地保護(hù)鋼筋不被銹蝕。以硫酸鹽為主的鹽漬土中，基礎(chǔ)混凝土應(yīng)選用抗硫酸鹽水泥、減水劑、密實(shí)劑等。

鹽漬土是一種特殊性質(zhì)的土，它與濕陷性黃土有相似之處，都是遇水后發(fā)生地基沉陷。但是由于鹽漬土中含有易溶鹽，使得它又有自身的特殊性。所以濕陷性黃土地基的處理方法并不一定適合鹽漬土。濕陷性黃土是因?yàn)橥令w粒的孔隙比大，只要采取方法擠密它就可以。而鹽漬土，不管用什么方法都不能改變土內(nèi)含易溶鹽的性質(zhì)。這也是它比濕陷性黃土更難處理的原因。比如有的設(shè)計(jì)人員在鹽漬土地基用灰土擠密樁處理，由于鹽漬土不遇水時(shí)承載力很高，擠密樁打不下去，施工單位便往孔內(nèi)注水，這就違背了設(shè)計(jì)者的意圖，所以做鹽漬土地基的處理時(shí)一定要因地制宜，采取多種措施保證建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)、適用。

［1］SY/T 0317-2012，鹽漬土地區(qū)建筑規(guī)范［S］.