±800kV特高壓直流線路工程軟弱地基基礎(chǔ)施工

李月平（湖南省電網(wǎng)工程公司，湖南 衡陽 421002）

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±800kV特高壓直流線路工程軟弱地基基礎(chǔ)施工

李月平（湖南省電網(wǎng)工程公司，湖南 衡陽 421002）

軟弱地基包括在沖填土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、飽和松散粉細(xì)砂和粉土上進(jìn)行施工的地基。軟弱土地基具有滲透性差、孔隙比大、含水量高等特點(diǎn)，因而在軟弱土上進(jìn)行地基建設(shè)對線路工程中桿塔基礎(chǔ)的安全和穩(wěn)定性影響是十分巨大的。本文主要闡述了±800kV特高壓直流線路工程軟弱地基基礎(chǔ)施工要點(diǎn)。

±800kV；特高壓；直流線路；軟弱地基；基礎(chǔ)施工

1　工程概況

酒泉－湖南±800kV特高壓直流輸電線路工程包18起自湖南省益陽市桃江縣龍肚灣，止于湖南省湘潭縣射埠鎮(zhèn)的湘潭換流站，線路路徑長169.581km，共新建鐵塔345基?；A(chǔ)采用人工挖孔基礎(chǔ)、巖石錨桿基礎(chǔ)、直柱板式基礎(chǔ)、全掏挖基礎(chǔ)、鉆（沖）孔灌注樁基礎(chǔ)等型式，其中桃江境內(nèi)部分塔位屬于軟弱地基，有豐富的地下水，且以淤泥質(zhì)居多，所以在該工程基礎(chǔ)施工中，必須做好軟弱地基的處理。對于軟弱地基的處理需要從保持整體性、降低含水量以及提高承載強(qiáng)度的角度出發(fā)。

2　水文地質(zhì)情況

據(jù)《地堪報(bào)告》表明基坑開挖范圍內(nèi)自上而下各土層分布情況與地質(zhì)狀況如下：

（1）層素填土根植土層：土層厚約0.3～0.8m；

（2）灰黃色粉質(zhì)粘土，天然含水量35.4%，孔隙比1.00，滲透系數(shù)3.50E-6cm/s，埋深1.5～3.0m。

（3）1層，灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)捏粘土，屬高壓縮性，天然含水量39.9%，孔隙比1.12，滲透系數(shù)5.00E-6cm/s，埋深3.0～4.0m?；涌拥孜挥诒就翆?。

（4）2層，灰色砂質(zhì)粘土，中等壓縮性土層，含水量28.8%，孔隙比0.81，滲透系數(shù)2.00E-4cm/s，埋深4.0～7.0m，滲透性好，井點(diǎn)濾水管埋設(shè)于該土層較為合理。

（5）3層，灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，屬高壓縮性土，含水量42.4%，孔隙比1.19，滲透系數(shù)3.00E-6cm/s，含水量高但汽透性差，若將濾水管埋于此土層，，降水效果不甚明顯。

3　軟弱地基基礎(chǔ)型式選擇

針對軟弱土質(zhì)，本工程主要采用了灌注樁基礎(chǔ)和大板基礎(chǔ)，由于灌注樁基礎(chǔ)施工受限于現(xiàn)場交通運(yùn)輸條件，灌注樁施工設(shè)備對進(jìn)場條件要求較高，現(xiàn)場施工則相對較為成熟和專業(yè)，在這不再贅述，本文主要對大板基礎(chǔ)的施工進(jìn)行闡述。

3.1灌注樁基礎(chǔ)

對于地質(zhì)條件為流塑、地基持力層較深且基礎(chǔ)作用力較大的耐張塔或直線塔，使用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是設(shè)計(jì)中廣泛采用的一種方法。它主要是樁周與土的摩擦力和樁端承載力承擔(dān)基礎(chǔ)上拔力和下壓力，施工方便，安全可靠。缺點(diǎn)是施工費(fèi)用較高。

3.2大板基礎(chǔ)

大板基礎(chǔ)的主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)是：底板大、埋深淺、底板較薄，底板雙向配筋承擔(dān)由鐵塔上拔、下壓和水平力引起的彎矩和剪力，主柱計(jì)算與階梯基礎(chǔ)相同。與階梯基礎(chǔ)相比，埋深淺，易開挖成形，混凝土量能適當(dāng)降低，但鋼筋量增加較多。與灌注樁相比，在軟弱地基中應(yīng)用較為廣泛。它施工方便，特別是對于軟、流塑粘性土、粉土及粉細(xì)砂等基坑不易成型的塔位。

4　軟弱地基進(jìn)行基礎(chǔ)施工時(shí)的措施

4.1采用機(jī)械開挖

在特高壓直流線路工程基礎(chǔ)施工中，存在比較大的土方開挖量，如果選擇人工開挖的方法，那么需要消耗的時(shí)間就會比較長，很容易產(chǎn)生塌方的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致施工進(jìn)度受到影響。所以應(yīng)該選擇機(jī)械開挖的方法，機(jī)械開挖的優(yōu)點(diǎn)是速度快。但是普通挖掘機(jī)因?yàn)楸鄱?，面對大基坑會由于挖掘機(jī)距坑邊緣近，挖掘機(jī)的自重會導(dǎo)致坑壁塌方，因此需盡可能采用特種長臂挖掘機(jī)，使挖掘機(jī)能停在距坑邊較遠(yuǎn)處進(jìn)行挖掘。需要注意的是，進(jìn)行坑底平整時(shí)，應(yīng)盡可能人工平整，避免挖掘機(jī)擾動(dòng)坑底地基。挖掘機(jī)由于單鏟挖方量大，在接近坑底時(shí)需控制挖掘機(jī)活動(dòng)幅度，平整時(shí)需采用人工平整，以防擾動(dòng)坑底軟弱地基。

4.2采用井點(diǎn)降水

根據(jù)上文的水文地質(zhì)情況來看，如果本工程不進(jìn)行較好的排水處理，就會很容易導(dǎo)致塌方現(xiàn)象的產(chǎn)生，但是簡單的使用抽水泵進(jìn)行抽水只能夠排除表面的水分，對于地下水必須要使用井點(diǎn)降水的方法進(jìn)行抽排。本工程基坑開挖深度大約1.50m左右，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告顯示1為素填土，2層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土，2-1層粉土，因?yàn)榛A(chǔ)底部都在第2-2層，所以降水比較難。根據(jù)巖土勘察報(bào)告數(shù)據(jù)，整個(gè)井點(diǎn)布置可采用環(huán)形封閉式一級井點(diǎn)降水，其系統(tǒng)計(jì)算采用潛水非完整井基坑涌水量公式計(jì)算。環(huán)形封閉式，土層滲透經(jīng)驗(yàn)系數(shù)K=0.50m/ d（應(yīng)不超過），地下水位埋深0.50m左右，一級井點(diǎn)降水主管布置在自然地面上，井點(diǎn)支管長度為 6m，管徑φ48，濾管長1m。為防止地面水滲入基坑，基坑四周應(yīng)開挖排水明溝，坡邊采用磚砌阻水坎，設(shè)集水井，攔截地表水。抽水的地下水統(tǒng)一流向甲方指定的主下水道內(nèi)。井點(diǎn)設(shè)備進(jìn)場后，應(yīng)進(jìn)行檢查清理，井點(diǎn)管須清洗干凈，濾網(wǎng)保持完好，動(dòng)力設(shè)備須進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，保證安裝后正常運(yùn)轉(zhuǎn)。支管下沉?xí)r，放入孔中應(yīng)立即扶正就位，下端不得插入泥土中，沖孔直徑大于30cm，深度大于支管長度50cm，管頂保持在同一標(biāo)高，井管與孔壁間要及時(shí)在井管四周用潔凈的粗砂灌實(shí)灌勻，使井點(diǎn)管位于砂濾層中間，每根井管埋設(shè)后，應(yīng)檢驗(yàn)其滲水性能，井管與孔壁內(nèi)填砂濾時(shí)，管內(nèi)水位應(yīng)同時(shí)上升，管口應(yīng)有泥漿冒出，或向管內(nèi)灌水時(shí)能很快下滲，方為合格。井點(diǎn)正式開機(jī)后，在8h內(nèi)出清水，如在24h后仍出泥水則停機(jī)檢查，防止長期出混水。

4.3設(shè)置沉降觀測點(diǎn)對不均勻沉降進(jìn)行控制

在基礎(chǔ)混凝土澆筑施工過程中需要對基礎(chǔ)的升降情況進(jìn)行密切的關(guān)注，及時(shí)控制地腳螺栓高度和立柱頂面。每一桿塔基礎(chǔ)都需要設(shè)施沉降觀測參考點(diǎn)，觀測每條腿的基礎(chǔ)施工。在施工過程中需要將沉降觀測參考點(diǎn)作為基準(zhǔn)，嚴(yán)禁將前一腿立柱頂面作為基準(zhǔn)。有時(shí)在混凝土澆筑的過程中，基礎(chǔ)可能會隨著基礎(chǔ)重量的增加而逐漸產(chǎn)生下沉的現(xiàn)象。在混凝土澆筑到地腳螺栓根部時(shí)，需要暫時(shí)停止混凝土澆筑施工，在對基礎(chǔ)沉降情況進(jìn)行詳細(xì)的分析之后，對地腳螺栓高度進(jìn)行重新調(diào)整并且精確控制混凝土立柱頂面，之后再繼續(xù)進(jìn)行混凝土澆筑施工。

4.4采用拋填大石塊解決坑底流沙

在基礎(chǔ)施工中，如果遇到流沙土質(zhì)，那么就會導(dǎo)致地基基礎(chǔ)的承載力不足，在混凝土澆筑之后基礎(chǔ)很容易出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象。在這樣的情況下，可以適度深挖，運(yùn)用拋填大石塊的方法對土的壓重進(jìn)行增加，拋填大石塊的量應(yīng)由設(shè)計(jì)驗(yàn)算后由設(shè)計(jì)提供。在拋填過程中需要對地基基礎(chǔ)的沉降情況進(jìn)行密切觀察，等到降穩(wěn)定后進(jìn)行灌漿使坑底平整并使坑深達(dá)到設(shè)計(jì)要求，之后再進(jìn)行墊層澆制。

4.5采取護(hù)壁措施應(yīng)對天氣影響

在軟土地基施工中應(yīng)該盡可能的不在雨天進(jìn)行施工，因而如果在雨天施工，那么雨水就可能會對地基造成沖刷，最終導(dǎo)致塌方的現(xiàn)象?；蛘呤潜緛硪呀?jīng)比較脆弱的地基在混合雨水之后就會變成漿糊狀，無法確保施工安全質(zhì)量。施工前應(yīng)及時(shí)掌握天氣預(yù)報(bào)，根據(jù)天氣控制好施工步驟。施工時(shí)若遇雨天，可采用坑壁鋪墊彩條布的措施防止坑壁受雨水沖刷，同時(shí)坑底開設(shè)排水溝，避免施工受雨天影響。

4.6增大放坡系數(shù)

在工程施工中，軟弱地基的承載力和整體性都是比較差的，在遇到淤泥地基基礎(chǔ)的情況下，我們應(yīng)該選擇的放坡系統(tǒng)范圍為1：0.75～1：1。在進(jìn)行機(jī)械開挖的同時(shí)，為了保證坑壁成型，還選擇選擇鋼板樁護(hù)壁措施，鋼板樁護(hù)壁的長度通常設(shè)計(jì)為6m，打入土中的深度范圍應(yīng)該控制在4.5～5m范圍內(nèi)。

5　結(jié)語

綜上所述，在±800kV特高壓直流輸電線路工程施工中，如果遇到軟土地基基礎(chǔ)，必須根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況選擇合理的基礎(chǔ)型式，并且為了保證施工安全和質(zhì)量，需要采取有效的手段做好施工過程的處理和控制，有效的降低土質(zhì)含水量，從而提高地基的整體性和地基承載強(qiáng)度，保證軟弱地基基礎(chǔ)施工的安全和質(zhì)量。

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李月平（1979-），男，工程師，本科，主要從事輸電線路施工工作。

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2095-2066（2016）17-0045-02

2016-5-20