程會(huì)鋒,王 鑫
1.河南立新監(jiān)理咨詢有限公司,河南鄭州 450053
2.中國(guó)電力技術(shù)裝備有限公司鄭州電力設(shè)計(jì)院,河南鄭州 450053
近年來(lái),鄭州市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,特別是一些大的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的建設(shè),更是日益增加。為了能與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求相適應(yīng),變電站的建設(shè)也需隨之跟上。本變電站場(chǎng)地,位于鄭州市區(qū)東南部,地區(qū)地質(zhì)條件差,地基土具有濕陷性,處于坑洼地帶。因此,對(duì)建設(shè)場(chǎng)地地基處理的設(shè)計(jì)和施工就提出了更高的要求。
場(chǎng)地原為耕地,地形整體呈西高東低,場(chǎng)地平均標(biāo)高約132.50m,比周圍自然地面平均標(biāo)高低2.0m左右。根據(jù)靜力觸探成果,勘探深度范圍內(nèi)約4.0m以淺為第四紀(jì)全新世風(fēng)積形成粉土、粉砂,約4.0m~25.0m為第四紀(jì)晚更新世沖洪積粉土、粉砂層;將勘察深度內(nèi)的土層按其不同的成因,取前3層土層特征進(jìn)行描述。
1)素填土(Q4ml):層底埋深0.3m~2.8m,層底高程132.84m~141.65m,層厚0.2m~3.0m。一般厚度0.3~2.8m左右。地層呈黃褐色,局部為雜色,主要為新近堆填粉土、粉砂,稍濕,結(jié)構(gòu)松散,力學(xué)性質(zhì)不均勻。淺部多為耕土,含較多植物根系,及少量腐殖質(zhì)斑點(diǎn)。
2)粉土夾粉砂(Q4eol):層底埋深1.0m~8.6m,層底高程128.65m~140.75m,層厚0.6m~7.4m。地層呈褐黃色,稍濕,中密。無(wú)光澤,干強(qiáng)度低,韌性低,觸摸有砂感。偶見(jiàn)少量螺殼碎片。局部夾粉砂薄層,稍濕,中密,主要成份為石英、長(zhǎng)石。本層局部發(fā)育有⑵-1粉土夾粉砂亞層。⑵-2粉土夾粉砂(Q4eol):層底埋深 1.8m~4.5m,層底高程 133.24m~137.96m,層厚0.8m~3.0m。褐黃色,稍濕,中密,本層在場(chǎng)地內(nèi)分布較廣泛,但分布不連續(xù)。
3)粉土夾粉砂(Q3al):層底埋深4.0m~11.7m,層底高程127.41m~136.05m,層厚1.0m~8.8m。
地層呈褐黃色,稍濕,中密-密實(shí)。無(wú)光澤,干強(qiáng)度低,韌性低,觸摸有砂感。局部為粉砂,稍濕,中密。本層局部發(fā)育有⑶-2粉土亞層,褐黃色,稍濕,密實(shí)。⑶-2粉土(Q3al):層底埋深5.4m~7.1m,層底高程130.12m~132.03m,層厚0.8m~2.0m。
另外,本場(chǎng)地屬非自重濕陷性場(chǎng)地,濕陷等級(jí)Ⅰ(輕微濕陷)級(jí)。判定濕陷土層主要為第(1)層素填土、(2)層粉土夾粉砂和(2)-1層粉土夾粉砂,濕陷深度為自然地面下約3.0m。
近五年最高地下水位埋深約8.0-18.0m(標(biāo)高136.0m~144.0m)。地下水位埋深較深,對(duì)淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工無(wú)影響?;靥钔凛^厚、地基土具有輕微濕陷性,地基如果處理不當(dāng),會(huì)引起地基沉降,危及工程安全。
強(qiáng)夯法是指反復(fù)將夯錘提到高處使其自由落下,給地基以沖擊和抗震能量,將地基土夯實(shí)的地基處理辦法。
強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。主要用來(lái)提高土的強(qiáng)度,減少壓縮性,改善土體抵抗振動(dòng)液化能力和消除土的濕陷性。
本變電站建筑為地上二層,地下一層的框架結(jié)構(gòu)。建筑物長(zhǎng)60m,寬20m。基礎(chǔ)埋深131.00m?;A(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí),基礎(chǔ)采用十字條形基礎(chǔ)。根據(jù)地基情況及場(chǎng)地周圍環(huán)境(場(chǎng)地距離周圍房屋為500m),決定采用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理。
1)夯擊能1500KNm,夯擊1遍,夯點(diǎn)間距為5m正方形,每點(diǎn)夯擊5次。之后再以滿夯能量滿夯1遍,滿夯采用鋼制錘每點(diǎn)夯擊2次,夯點(diǎn)中心距0.8D(D為夯錘直徑)。地基處理深度為5m,將濕陷性土層及回填土包括進(jìn)了處理范圍內(nèi)。夯擊后地基承載力不小于160kPa,地基承載力由第三方有資質(zhì)單位進(jìn)行檢測(cè);2)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)夯滿足以下標(biāo)準(zhǔn)方可收錘:a、最后兩擊的平均夯沉量小于50mm;b、周圍地面不應(yīng)發(fā)生過(guò)大隆起;c、不因夯坑過(guò)深而發(fā)生提錘困難;3)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)夯過(guò)程中如遇軟弱淤泥土造成夯坑過(guò)深或起錘困難或達(dá)不到收錘標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)及時(shí)知會(huì)設(shè)計(jì)人員采取處理措施;4)填方區(qū)填土之前應(yīng)清除包括植物根系、建筑垃圾等地表層土,回填土要求為不含雜物且為低飽和度的粉土,以確保夯擊效果。
施工準(zhǔn)備:
(1)夯錘。強(qiáng)夯錘重取15t,底面形式采用圓形。夯錘的材質(zhì)為鑄鋼,夯錘底面對(duì)稱設(shè)置若干個(gè)φ250mm~300mm與頂面貫通的排氣孔,以利于夯錘著地時(shí)坑底空氣迅速排出和起錘時(shí)減小坑底的吸力。錘底面積按土的性質(zhì)確定,對(duì)于砂質(zhì)土采用底面積為2m2較為合適;(2)起重機(jī)具。選用30t以上的履帶式起重機(jī);(3)脫鉤器:要求有足夠強(qiáng)度,起吊時(shí)不產(chǎn)生滑鉤;脫鉤靈活,能保持夯錘平穩(wěn)下落,同時(shí)掛鉤方便、迅速;(4)推土機(jī):用T3-100型,用作回填、整平夯坑;(5)檢測(cè)設(shè)備:有標(biāo)準(zhǔn)貫入、靜載荷試驗(yàn)、靜力觸探或輕便觸探等設(shè)備以及土工常規(guī)試驗(yàn)儀器。
(1)有強(qiáng)夯場(chǎng)地平面圖及設(shè)計(jì)對(duì)強(qiáng)夯的效果要求等技術(shù)資料;(2)強(qiáng)夯范圍內(nèi)的所有地上、地下障礙物已經(jīng)拆除或拆遷,對(duì)不能拆除的已采取防護(hù)措施;(3)場(chǎng)地已整平,并修筑了機(jī)械設(shè)備進(jìn)出道路,表面松散土層已經(jīng)預(yù)壓。雨期施工周邊已挖好排水溝,防止場(chǎng)地表面積水;(4)已選定檢驗(yàn)區(qū)做強(qiáng)夯試驗(yàn),通過(guò)試夯和測(cè)試,確定強(qiáng)夯施工的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù),制定強(qiáng)夯施工方案;(5)當(dāng)強(qiáng)夯所產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)周圍鄰近建(構(gòu))筑物無(wú)影響。
(1)先在20m×20m范圍進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn)。一周后經(jīng)第三方檢測(cè),各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求,并正式進(jìn)行強(qiáng)夯;(2)起重機(jī)就位,使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯擊點(diǎn)位置。測(cè)量夯前夯錘高程,將夯錘自由落下;(3)將夯錘坑推平,待5min后繼續(xù)4.3中步驟。夯擊5次,繼續(xù)下個(gè)夯擊點(diǎn)。夯擊順序采用隔一夯一;(4)點(diǎn)夯夯擊完成后再進(jìn)行滿夯,滿夯采用鋼制錘每點(diǎn)夯擊2次;(5)夯擊全部完成,進(jìn)行檢測(cè),承載力為170kPa。
[1]CECS 279-2010_強(qiáng)夯地基處理技術(shù)規(guī)程.
[2]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002.