红河油田、坪北油田及大牛地气田地基处理浅析(阴).doc

红河油田、坪北油田及大牛地气田地基处理浅析摘 要：本文简要阐明红河油田、坪北油田黄土地基、大牛地气田沙土地基的处理方法，重点介绍了黄土地基的成因和危害，并对地基处理方法进行了简要说明和总结。关键词：湿陷性黄土；沙土；处理方法1、前言黄土是一种特殊的第四纪大陆疏散堆积物。黄土按成因分为原生黄土（黄土）和次生黄土（黄土状土）、新近堆积黄土。目前，危害较大、研究较多的湿陷性黄土分布面积约为27万平方公里1。沙土是由80%以上的沙和20%以下的混合而成的，泛指含沙很多的土，主要分布在我国西北部。目前，红河油田土质主要是失陷性黄土，大牛地气田主要是沙土，二者地基处理有较大的差别，现将地基处理方法进行阐述。2、黄土地基处理 2.1失陷性黄土的机理及危害1黄土是一种颜色呈褐黄黄褐色；土质不甚均匀；粉粒含量较高；结构疏松，具大孔隙；垂直节理发育；富含钙质粉末；一般具有湿陷性和高压缩性等。黄土是在干旱和半干旱条件下形成的，在干燥少雨的条件下，由于蒸发量大，水分不断减少，盐类析出，胶体凝结，产生了加固粘聚力，在土湿度不很大的情况下，上覆土层不足以克服土中形成的加固粘聚力，因而形成欠压密状态，一旦受水浸湿，加固粘聚力消失，便产生湿陷。黄土的湿陷性指黄土浸水后在外荷载或自重作用下发生下沉的现象。通常在自重压力和附加压力共同作用下产生湿陷的黄土称非自重湿陷性黄土，而仅在自重压力下就产生湿陷的黄土称自重湿陷性黄土。黄土的湿陷变形是由于地基被水浸湿所引起的一种附加变形，这种变形往往是随机的，任何时间任何地段都可能发生，而且变形的速率很大，并且不均匀，易造成地面塌陷，从而导致建筑物倾斜甚至产生裂缝等工程事故，因此，岩土工程勘察过程中，应对黄土的湿陷性及地基湿陷等级作出正确评价，并建议合理的地基处理方案和施工中应注意的问题，以减少工程隐患。2.2地基处理方法2.2.1 换填法将处理范围内的湿陷黄土挖去，用素土（多用原开挖黄土）或灰土（灰土比一般为3：7或2：8）在最优含水量状态下分层回填（压）实。采用土垫层或灰土垫层处理湿陷性黄土地基，可用于消除基础底面1-3m土层的湿陷性，（目前也有6m以上换填，主要做法是下部用素土换填，分层碾压，上部采用灰土垫层），减少地基的压缩性，提高地基的承载力，降低土的渗透性（或起隔水作用），往往以消除湿陷作为地基处理的目的。另外在灰土挤密桩或深层孔内夯扩法处理湿陷性黄土地基时，往往在上部采用灰土垫层。应用实例：坪北基地工程-建筑工程公司基地； 采用整体换填。2.2.2 灰土挤密桩灰土（土）挤密桩适用于加固地下水以上的湿陷性黄土地基，它是利用打入钢套管，或振动沉管或爆扩等方法，在土中成桩孔，然后在孔中分层填入素土（或灰土）并夯实而成。在成孔和夯实过程中，原处于桩孔部位的土全部挤入周围土层中，使距桩周一定距离内的天然土得到挤密，从而消除桩间土的湿陷性并提高承载力。灰土（土）桩是一种柔性桩，灰土（土）挤密桩地基，其上部荷载由桩和桩间土共同承担，挤密后的地基为复合地基，类似垫层一样工作，上部荷载通过他往下传递时应力要扩散，而且比天然地基扩散的更快，在加固深度以下，附加应力将大大减少，灰土（土）挤密桩对地基的加固处理效果，不仅与桩距有关，还与所处理的厚度与宽度有关。应用实例：红河油田-采油二队值班点工程、消防站工程，地基处理方法为灰土挤密桩。2.2.3桩基础2在湿陷性黄土地区采用桩基础，将桩穿透湿陷性黄土层，在非自重湿陷性黄土地区，桩底端应支承在压缩性较低的非湿陷性土层中。对自重湿陷性黄土场地，桩底端应支承在可靠的持力层中。如桩穿透湿陷性土层，支承于可靠的持力层上，则地基受水浸湿后完全能保证建筑物的安全，反之会导致湿陷事故。应用实例：红河油田-配液站工程 地基为混凝土桩基础。3、沙土地基处理 3.1 水坠法3 砂土是无粘性土，呈单位颗粒结构。密实状态下，强度较大，是天然的良好地基，但呈松散状态下则是一种软弱地基，尤其是饱和的粉细砂稳定性很差，容易产生流沙。砂土吸附水的能力很差，当地下水位较低时，砂土上部水由于压力差自上而下渗透时，渗透水对砂土产生动水压力。当砂土浸水呈饱和状态时，在振撼作用下，可以克服砂土间的阻力而重新分布，由疏松变密实，在级配良好的情况下，颗粒较小的砂土，在动水压力作用下可以均匀的填充到大颗粒的空隙中，这样可以得到较大的密实度。对于低层建筑物非常适合，水坠时要严格按照设计要求进行分层回填，分层水坠。 应用实例：大牛地气田所有工程-鄂北仓储基地、采气二队、四队改扩建工程。地基处理方法均为水坠法。4、总结 1）大牛地气田低处毛乌素沙漠边缘，土质多为砂土，气田的建筑物也多为底层建筑，因此多采用水坠法，而且水坠法可以得到较大的密实度； 2）红河油田、坪北油田地处黄土高原，土质多为失陷性黄土，油田的建筑物较低，采油换填法和灰土挤密桩法即可满足要求。 3）基础施工要按照地基处