多项地基防水处理技术在湿陷性黄土地区的应用

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-10-24 11:51 关注：(1)

　　摘要：鲁克沁油田位于火焰山南麓，该区域属于湿陷性黄土地区，在该地区新建建筑必须考虑对地基进行防水处理。本文以鲁克沁油田新建3号宿舍楼和锅炉房为例，采用了多种地基防水处理技术，从投运到现在一切运行正常，未发现地基变形情况，该建筑使用地基防水处理效果很好，处理技术推广应用价值大。

　　关键词：湿陷性黄土, 地基防水处理, 强夯法, 换填土垫层

　　Abstract: The oil field is located in the south of Huo Yanshan wage-earners crook, the area belongs to the collapsible loess region, in the region new buildings must consider water-proof treatment of foundation. Based on the new no. 3 wage-earners crook oilfield dormitory and boiler room, for example, the use of a variety of ground water treatment technology, from all the normal operation to put into operation now, did not find deformation of foundation, the building foundation treatment effect use waterproof is very good, processing technology application value.

　　Key Words: collapsible loess, foundation waterproof processing, dynamic compaction method, change of the filled soil cushion

　　中图分类号： TU471 文献标识码：A 文章编号：

　　1、概况

　　鲁克沁油田东西长约20公里，南北宽约6.7公里，整个区域沿火焰山南麓分布，地貌上属火焰山南麓冲洪积平原的中上部，地形开阔平坦，地势微向南倾斜。该地区按地层岩性、结构、物理力学性质综合分析确定场地地层为两层，主要为第四系新近堆积粉土和下部圆砾层;黄土层表面厚度约3～30m，自重湿陷系数0.015 ～0.199，基本表面覆盖率79%，干燥时为中密状态，质硬，浸水后会在自重压力下沉降。上部干燥，含水量平均为1.75%;10米以下含水量稍大，约5-8%。该层湿陷程度分级0.03<δs≤0.07，为湿陷性中等。

　　随着鲁克沁油田开发规模的逐步扩大，大、中型地面建设项目诸多，越来越多建筑将建设在湿陷性黄土不良地基上。总结自鲁克沁油田开发以来建设项目地基防水处理效果可以看出，该地域土质软弱，不能满足建筑物变形及强度要求，由于动力荷载作用而可能产生失稳危险，或由于吸水产生自重沉陷，必须进行人工加固处理。

　　2、难点分析

　　鲁克沁油田湿陷性黄土地区地基防水处理难点主要体现在以下几点：

　　(1)该地区湿陷性分布不连续，薄厚变化大;

　　(2)该地区自然地面高差大，新近堆积粉土多，处理难度大;

　　(3)根据浸水观测，该地区表面结壳遇外力破碎，内部仍为粉土，处理比较困难;

　　(4)如果在该地区大面积建设，挖方和填方量大，费用高;

　　(5)该地区土质湿度低、干密度小、孔隙比大，是非饱和、结构不稳的欠压密土。

　　3、对策研究

　　针对鲁克沁油田湿陷性黄土地区地基防水处理存在的难点，为了保证鲁克沁油田正常生产建设，设计、监理、建设单位、施工单位相关技术人员进行技术交流、积极拓宽思路，根据鲁克沁油田湿陷性黄土自身特点从以下几个方面进行解决：

　　(1)在空旷场地退台开挖，分步处理地基换填解决开挖衔接问题;

　　(2)使用灰土垫层可部分或全部消除湿陷性，使下层免受浸水影响;

　　(3)使用强夯法大面积消除湿陷性，提高地基强度;

　　(4)有效加强处理二次施工缝，可延缓地基浸水变形;

　　(5)正常生产运行过程中遇到冷凝水需要进行有组织排放，以有效确保延长工程使用寿命。

　　4、地基防水处理技术应用

　　地基处理的费用一般占工程总造价的10%左右，甚至更高，工期为总工期的1/4左右，因此，选用地基处理方案对保证工程质量和控制工程造价起着重要作用。因而，当前在分析湿陷性黄土工程特性的基础上，重视地基的变形和稳定问题由显重要。本文以生活点新建3号宿舍楼和新建锅炉房为例，从湿陷性黄土地基防水处理应用技术评价和优化地面防水处理措施两方面进行了应用，从而有效控制地基沉降变形量，延长工程使用寿命。

　　4.1强夯法应用于生活点新建3号宿舍楼

　　鲁克沁油田生活点新建3号宿舍楼为2层楼，共计64间宿舍，建筑面积2908m2。为了解决湿陷性黄土问题，地基采用强夯法处理。强夯法处理的目的是消除场地土的自重湿陷性，降低基底下湿陷性土的湿陷量，提高地基土密实度，提高地基土的承载力和减少地基的变形量。宿舍楼强夯处理范围为外墙边外扩5m，处理面积3236m2，处理深度9m。

　　宿舍楼强夯须采用预浸水分两层强夯工艺，第一层强夯时的基坑开挖深度为-4m，预浸水晾晒后进行第一层强夯处理;第二层强夯时的基坑回填标高为-0.7m，回填土料采用现场开挖的含砾粉土作为回填土料，回填土料须预浸水润湿至最优含水量，夯沉量预计为0.7～1.0m;全基坑预浸水保持水头高度≥50cm，浸水周期10~20天，晾晒时间10～20天。

　　4.2多项技术应用于生活点新建锅炉房

　　鲁克沁油田生活点新建锅炉房建筑面积302.47㎡，主要为生活点供热、供水，室内给排水、冷热交换设备较多。该建筑地基防水处理采用了多项技术，主要体现在以下几点：

　　(1)地基防水处理选用3：7灰土换填土垫层，地基承载力提高显著。

　　(2)增加地坪防水层

　　室内基础回填夯实完毕，增加防水层，对于穿管部位，除按正常施工工序增加套管外，用柔性防水材料包裹。

　　(3)室内排水沟处理

　　室内排水沟尺寸较小(300mm)，浇筑过程中，沟底、沟壁无法振捣密实。设备清洗及冷凝水排放由缝隙渗入地基造成安全、质量隐患，所以使用对散水的伸缩缝和散水与外墙交界处进行填塞，并不断检查、填补;采用剖管填充的方式，就是将适当管径(与排水沟截面尺寸基本相同)管线截面1/2作为排水沟内壁;管壁与排水沟沟壁用防水材料填塞;加大排水沟坡度，形成整体、自流速度较快的排水系统;设备基础边缘坡度设为圆角。

　　(4)室内设备基础

　　设备基础基底标高低于室内地坪标高(-150mm)，因设备基础先浇注，而室内地坪后浇注，混凝土凝固时间不同，基础与地坪边缘容易形成缝隙。根据规范，应用密封材料进行填塞，但因缝隙较小，无法实施，故采用防水砂浆以45°圆角方式，对设备基础与地坪接缝处进行填塞。

　　(5)冷凝水集中排放

　　将室内设备冷凝水排放口用引流管倒流至室内排水沟，预防冷凝水滴、漏，造成地坪下陷;将设备清洗排水管引流，控制排水水量，保证有效排放流至下水井。

　　(6)烟囱冷凝水溢流管输送

　　应锅炉房环评要求，烟囱加高4.5m，烟囱冷凝水排放量增大，因与地面建筑距离1.0m，常期散排滴、渗，对建筑基础产生质量隐患。所以在烟囱内，制作小型接水槽，收集冷凝水，由导管引流至检修口统一排放至下水管道。

　　5、实施效果

　　(1)地基处理有效的确保了建筑物整体稳定性和主体结构安全，极大的减少了发生湿陷造成的影响。

　　(2)选择有效防水措施，改善土的物理力学性质，可使土的压缩性降低、承载力提高、湿陷性消除，确保建设投资取得更大收益。

　　(3)选择有效防水措施，可以增强地基处理效果，即防止建筑物产生有害变形，又延长建筑使用寿命可，确保建筑物的整体稳定性和主体结构的安全性 。

　　(4)正确处理施工缝隙，形成密闭防渗系统，防止自重湿陷发生建筑体失稳危险。

　　6、结语

　　从2010年新建3号宿舍楼和锅炉房投运到现在，一切运行正常，未发现地基变形情况，该建筑使用地基防水处理效果很好。

　　(1)灰土垫层可部分或全部消除湿陷性，提高地基承载力，使下卧层免受浸水影响，造价适中;缺点是大面积换土施工，土方量大，人工费用高，需有防冻和排水措施;人工操作安全风险高。

　　(2)强夯法施工简单，能大面积消除湿陷性，提高地基强度，造价低，不仅可加固建筑物的地基，还可以加固室内地坪，设备基础及其它设施的地基;缺点是每夯一遍需有一定间歇时间，并需防止出现“橡皮土”和施工振动影响，辅助土方量大，处理费用比重大。

　　(3)地面有组织排水方式措施，可使建筑体形成有效密封防水系统。

　　(4)在不改变设计的前提下，地面防水处理有效延长建筑体使用寿命，处理措施推广应用价值大。

　　参考文献：

　　[1]郑建国主编.湿陷性黄土地区地基处理实录.中国建筑工业出版社,2003

　　作者简介：

　　王俊：助理工程师，2006年毕业于西安石油大学油气储运工程专业，现任吐哈油田鲁克沁采油厂地面工程室地面监督。