變電所巖土工程的施工探討

1、變電所巖土工程的施工探討                 文章對(duì)變電所的巖土工程問題進(jìn)行分析，提出地基處理方法。對(duì)同類型電力工程建設(shè)項(xiàng)目的巖土工程設(shè)計(jì)與施工具有一定的參考作用。 變電所；巖土工程；地基處理 宋洪波，廣東省電力設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州，510663 TU412 A 1007-7723(2009)08-0126-0002 一、換土墊層法 變電所的建筑物基礎(chǔ)多數(shù)為獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)面積和荷載相對(duì)不大，通常情況下建筑地基沉降量一般不大。

2、根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)不均勻地基，大多數(shù)采用換土墊層法，處理后建筑物的沉降特點(diǎn)和天然地基上建筑物的沉降是基本相似的。建筑物因地基軟弱而采用換土墊層法處理后，其效果往往是顯著的。 當(dāng)淺部地基土工程性質(zhì)軟弱，或回填土厚度較大且工程性質(zhì)較差不宜作地基持力層時(shí)，往往采用換土墊層處理的辦法，如圖1所示。 采用換土墊層處理主要考慮到天然地基承載力不滿足要求，需要采用墊層換填來達(dá)到擴(kuò)散地基應(yīng)力的目的。當(dāng)建筑物荷載較大，或者存在相鄰影響的建筑物，或者大面積填土荷載作用，并且基礎(chǔ)底面以下仍存在厚度較大的軟弱下臥層，在這些情況下地基雖經(jīng)墊層處理，但建筑物仍有可能出現(xiàn)裂縫甚至影響使用。 采用換土墊層時(shí)應(yīng)考慮到原狀土的實(shí)

3、際條件。若在薄層軟弱土地基上采用，由于整個(gè)薄層軟弱土均由墊層來換填，使整個(gè)地基由較好的地基土組成，當(dāng)墊層施工質(zhì)量控制好時(shí)，是可以取得滿意的處理效果的。 當(dāng)在深厚軟土的場(chǎng)地，軟土層的厚度達(dá)數(shù)十米及以上，并且軟土的壓縮性并不隨深度的增加而有所降低，采用全部或大部分墊層換填的方法不僅在技術(shù)上難以做到，而且造價(jià)很高，工期也不可能縮短。若采用淺層換填的方法，即挖掉淺層軟土層然后作墊層，這樣墊層下仍有厚度較大的軟土層，此時(shí)墊層的地基強(qiáng)度并不取決于墊層材料本身的工程性質(zhì)，而取決于下部軟土的地基強(qiáng)度。由于基礎(chǔ)密集且相互影響，則應(yīng)力擴(kuò)散就越深，軟土的壓縮層厚度也越大，軟土的沉降量比其上部墊層的沉降要大很多。這種

4、由于建筑物的沉降量過大或差異沉降超過限值，從而影響建筑物正常使用的工程實(shí)例很多。在深厚軟土的場(chǎng)地，采用樁基礎(chǔ)或攪拌樁法等，效果一般會(huì)比換土墊層法好。 大量的工程經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)?shù)孛嫔洗嬖诖竺娣e填土荷載時(shí)，填土對(duì)基礎(chǔ)的附加影響主要在離開基礎(chǔ)底面的一定深度范圍內(nèi)，而靠近基礎(chǔ)部分的影響并不大。在這樣的情況下采用換土墊層處理實(shí)際上解決不了降低沉降的問題，除非天然地基承載力不能滿足要求時(shí)才使用換土墊層處理。因此，換土墊層處理一般不能用來防止大面積填土的影響。 二、采用適當(dāng)加大基礎(chǔ)埋深的方法 當(dāng)淺部地基土工程性質(zhì)軟弱，工程性質(zhì)良好的地基持力層埋深相對(duì)不大時(shí)，對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)也可以采用適當(dāng)加大基礎(chǔ)埋深的方法，以下部

5、工程性質(zhì)良好的地層作為持力層，見圖2。這種方法與換土墊層處理相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1.可減少基礎(chǔ)施工的土方開挖量，降低相鄰已有建筑物基礎(chǔ)開挖的難度。由于相鄰已有建筑物基礎(chǔ)采用墊層，造成新建建筑物基坑開挖困難，不得不進(jìn)行基坑支護(hù)。在這種情況下，若已有建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)考慮采用適當(dāng)加大基礎(chǔ)埋深的方法，即利用下部工程性質(zhì)好的天然土層作為地基持力層，則新建建筑物基坑開挖土方量會(huì)小，又可避免支護(hù)問題。 2.減少建筑物的沉降量。若采用墊層，當(dāng)墊層施工質(zhì)量不好時(shí)，墊層壓縮模量與地基土層壓縮模量相近時(shí)，墊層不能起到減少地基沉降的有效作用。采用加大基礎(chǔ)埋深的方法可以將荷載傳遞到下部工程性質(zhì)良好的地基上，從而達(dá)到減少

6、沉降的目的。 當(dāng)場(chǎng)地工程性質(zhì)較好的地層以上存在地下水時(shí)，采用加大基礎(chǔ)埋深的方法應(yīng)慎重考慮。三、斜坡溝谷地段建筑物的地基處理方法                      許多變電所場(chǎng)地位于斜坡溝谷地段，地基持力層的頂面起伏很大。所以這就要求相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深之間的高差不宜過大。對(duì)于變電所一般建筑物的獨(dú)立基礎(chǔ)由于凈距較小，當(dāng)?shù)鼗翆悠露容^大時(shí)，為滿足施工要求，若考慮將建筑基礎(chǔ)落在原狀土層上，基礎(chǔ)必然

7、大開挖。地勢(shì)高的地段基礎(chǔ)開挖深度相應(yīng)增大，這樣往往造成基礎(chǔ)施工土方量過大，增加工程的費(fèi)用。 這類位于斜坡溝谷地段的建筑物實(shí)際上還涉及到地基的穩(wěn)定，所以可考慮采用局部設(shè)墊層的辦法來處理，見圖3。從圖3中可以看出，這種方法在保證了地基穩(wěn)定的同時(shí)又大大減少了土方開挖量及基礎(chǔ)埋深。以往多項(xiàng)變電所采用局部墊層的處理方法，使用情況良好。但按局部墊層法處理的建筑地基，關(guān)鍵是要嚴(yán)格控制墊層的施工質(zhì)量。若墊層的施工質(zhì)量較差，或明顯不均勻，建筑地基往往會(huì)發(fā)生較大的變形或差異沉降，影響建筑物的正常使用。 四、挖方區(qū)擋土墻的施工與設(shè)計(jì) 根據(jù)一些工程經(jīng)驗(yàn)，變電所建筑場(chǎng)地挖方區(qū)擋土墻設(shè)計(jì)建議在按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB

8、50007-20021的基礎(chǔ)上，還應(yīng)考慮工程的實(shí)際條件，宜采用概念法設(shè)計(jì)。規(guī)范給出的擋土墻設(shè)計(jì)方法是基于先砌好擋土墻再在墻后填土，墻后相當(dāng)距離內(nèi)為均質(zhì)填土條件的。這對(duì)于填方區(qū)一般是適宜的，而對(duì)于挖方區(qū)則一般偏于保守。 挖方區(qū)擋土墻設(shè)計(jì)首先要確定開挖的坡度，規(guī)范GB50007-2002中給出的坡度較緩，相對(duì)偏于保守。具體設(shè)計(jì)時(shí)可用土坡穩(wěn)定分析計(jì)算，然后根據(jù)開挖坡度選擇適宜的擋土墻類型。若計(jì)算的坡度很大，則說明土體自身的穩(wěn)定性較好。如果場(chǎng)地條件允許，一般只需做好護(hù)坡即可。 如果場(chǎng)地條件有限，不允許做護(hù)坡，則要根據(jù)坡度大小進(jìn)行擋土墻的設(shè)計(jì)。當(dāng)坡度大于土體的理論滑動(dòng)面的傾角，即不可能在有限的填土范圍內(nèi)

9、出現(xiàn)滑裂面，建議按有限范圍填土的土壓力計(jì)算公式計(jì)算擋土墻上的主動(dòng)土壓力。否則，應(yīng)按規(guī)范GB50007-2002給出的公式計(jì)算主動(dòng)土壓力，設(shè)計(jì)擋土墻。 以某變電所擋土墻設(shè)計(jì)為例，該建設(shè)場(chǎng)地位于斜坡上，場(chǎng)地挖高填低形成的挖方區(qū)邊坡粉質(zhì)粘土層，天然重度Y=17kNm3，粘聚力e=25kpa，內(nèi)摩擦角b=28。如按常規(guī)的方法設(shè)計(jì)擋土墻，墻后原狀土按1：1.25放坡，墻背后填土的天然重度Y=17kNmm3，內(nèi)摩擦角=32。這樣擋土墻體積龐大、占地面積大、工程費(fèi)用高。 采用土坡穩(wěn)定分析計(jì)算，可知當(dāng)坡度為1：0.20時(shí)，穩(wěn)定安全系數(shù)為1.10，說明土坡基本穩(wěn)定，只需采用薄擋土墻護(hù)面即可，圖4即為實(shí)際工程采用

10、的設(shè)計(jì)斷面。護(hù)面后，土坡穩(wěn)定安全系數(shù)k為1.25。該變電所邊坡已完工兩年，沒有發(fā)現(xiàn)工程隱患。 采用土坡穩(wěn)定分析計(jì)算，并以此進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)，可以充分利用擋土墻后原狀土 本文來自范文論文網(wǎng)收集與整理，感謝原作者。    工程性質(zhì)好的有利條件，在滿足擋土墻穩(wěn)定性的前提下，節(jié)省建設(shè)用地，節(jié)省工程費(fèi)用。 五、結(jié)語 鑒于目前變電所巖土工程問題越來越復(fù)雜，這些問題如果考慮不當(dāng)會(huì)影響工程的安全性。因此在施工時(shí)應(yīng)根據(jù)建設(shè)場(chǎng)地的實(shí)際條件，包括原始地形地貌及地層巖性的具體特點(diǎn)，對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中涉及到的巖土工程問題進(jìn)行充分分析，確定合理的處理施工方案。 從一些變電所地基基礎(chǔ)的施工經(jīng)驗(yàn)看，對(duì)建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)回填土的處理是非常關(guān)鍵的。許多變電所建筑地基基礎(chǔ)出現(xiàn)問題往往是由于回填土的施工質(zhì)量不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。變電所的地基基礎(chǔ)施工要有經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員參與，并嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)程和施工圖紙來進(jìn)行施工。對(duì)出現(xiàn)的問題要在施工階段解決，確保變電所巖土工程工作正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本文來自范文論文網(wǎng)收集與整理，感謝原作者。    &#