楊繼東,曾立新葛洲壩集團(tuán)電力有限責(zé)任公司,湖北宜昌 443002
濕陷性黃土是一種非飽和的欠壓密土,具有大孔和垂直節(jié)理,在天然濕度下,其壓縮性較低,強(qiáng)度較高,但遇水浸濕時(shí),土的強(qiáng)度顯著降低,在附加壓力或在附加壓力與土的自重壓力下引起的濕陷變形,是一種下沉量大,下沉速度快的失穩(wěn)性變形,對(duì)工程基礎(chǔ)的危害性大。
750kV蘭州東-平?jīng)?乾縣輸電線路工程是目前國(guó)內(nèi)開(kāi)工建設(shè)的第四條超高壓輸變電工程,也是國(guó)內(nèi)第一條750kV同塔雙回線路工程。本工程的建設(shè)將使西北電網(wǎng)潮流交換輸電能力和優(yōu)化配置資源的能力得到顯著增強(qiáng),并將更有力地促進(jìn)西部水、火電基地的開(kāi)發(fā)與外送,實(shí)現(xiàn)更大范圍的資源優(yōu)化配置。由我公司承建的750kV蘭州東-平?jīng)?乾縣輸電線路工程·蘭平Ⅴ標(biāo)段,起始于會(huì)寧縣馮家灣260#桿塔,止于靜寧線七里鋪308#桿塔。本標(biāo)段路徑全長(zhǎng)約26.675km,其中丘陵約10km,山地約16.675km,沿線最高海拔約2 150m。全線共49基塔,由于該工程屬濕陷性黃土地區(qū),其中的轉(zhuǎn)角塔和部分直線塔設(shè)計(jì)要求進(jìn)行地基的灰土墊層處理,墊層法是一種淺層處理濕陷性黃土地基的傳統(tǒng)方法,在濕陷性黃土地區(qū)使用較廣泛,具有因地制宜,就地取材和施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。
1)土:優(yōu)先使用開(kāi)挖出的與實(shí)驗(yàn)取樣相同的原土,土料中不得含有有機(jī)雜物,專門堆放,土料含水量控制在最佳含水量的2%以內(nèi)。土料要過(guò)篩,粒經(jīng)不大于15mm;
2)石灰:應(yīng)用塊灰或生石灰粉:使用前應(yīng)充分熟化過(guò)篩,粒經(jīng)不大于5mm,活性CaO+Mg含量不得低于50%,并不得加有未熟化 的生石灰和含有過(guò)多的水份;
3)填土施工時(shí)分層厚度及壓實(shí)遍數(shù)下表執(zhí)行;
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4)主要機(jī)具有:一般應(yīng)有木夯、蛙式或柴油打夯機(jī)、柴油發(fā)電機(jī),帶漏電保護(hù)的配電箱,手推車,篩子(孔徑6mm~10mm或160mm~20mm兩種)、標(biāo)準(zhǔn)車,靠尺、靶子、平頭鐵鍬、環(huán)刀、濃度為98%的酒精,受檢測(cè)合格的天平,小鑷子,防塵口罩,絕緣手套和絕緣靴(本文中采用蛙式打夯機(jī)進(jìn)行作業(yè),該機(jī)具有打夯密實(shí)度大,打夯次數(shù)少,操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn))。
1)灰土應(yīng)按設(shè)計(jì)比例(2:8=灰:土的體積)配制,拌和均勻,使其顏色一致,同時(shí)測(cè)定灰土混和料的含水量,應(yīng)使其盡量接近最優(yōu)含水量,。如發(fā)現(xiàn)含水量超過(guò)最優(yōu)含水量的±2%時(shí),應(yīng)及時(shí)予以涼曬或水潤(rùn)濕,(灰土墊層施工中,含水量的的控制很重要,灰土中水含量過(guò)高,打夯時(shí)夯不實(shí),會(huì)象橡皮泥出現(xiàn)彈性土,水含量過(guò)低,打夯時(shí)容易起皮掉渣,出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象)拌合好的灰土應(yīng)及時(shí)回填夯實(shí),不宜隔日使用,現(xiàn)場(chǎng)施工可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)方法,用手將灰土緊握成團(tuán),兩指輕捏即碎為適度;
2)基坑在鋪灰土前必須先行釬探驗(yàn)槽,并按設(shè)計(jì)和堪探部門的要求處理完地基,辦完隱檢手續(xù)。鋪墊灰土前應(yīng)清除基底的草皮、雜草和淤泥,排除積水,并在施工過(guò)程中防止地面水流入填方區(qū)或基坑浸泡地基,造成地基下陷;
3)施工前,應(yīng)做好水平高程的標(biāo)志。如在基坑每隔300mm釘上木楔,同時(shí)做好水平分層標(biāo)記。
檢驗(yàn)土料和石灰質(zhì)量→實(shí)驗(yàn)確定施工參數(shù)→技術(shù)交底→準(zhǔn)備機(jī)具設(shè)備→基坑清理→過(guò)篩→灰土拌和→分層鋪灰土、耙平→分層夯實(shí)→檢驗(yàn)密實(shí)度→修整找平驗(yàn)收
1)灰土拌和:灰土的配合比應(yīng)用體積比,應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求為2:8控制配合比。拌和時(shí)必須均勻一致,至少翻拌兩次,拌和好的灰土顏色應(yīng)一致;
2)灰土施工時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制含水量,應(yīng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)格控制。如土料水分過(guò)大或過(guò)干,應(yīng)提前采取晾曬或?yàn)⑺却胧??;靥钔翍?yīng)分層攤鋪;
3)每層鋪土厚度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、密實(shí)度要求和機(jī)具性能通過(guò)壓實(shí)實(shí)驗(yàn)確定。作業(yè)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)所確定的參數(shù)進(jìn)行。每層攤鋪后,隨之耙平;
4)填土方應(yīng)從最底處開(kāi)始,由下而上整個(gè)寬度水平分層,均勻鋪填土料和夯實(shí),底層如有問(wèn)題應(yīng)夯實(shí),然后再全面填筑;
5)蛙式打夯機(jī)壓實(shí)填方時(shí),應(yīng)控制行駛速度和壓實(shí)遍數(shù),。基坑周邊及四角必須采用木夯補(bǔ)打夯實(shí);
6)土層表面太干時(shí),應(yīng)灑水濕潤(rùn)后繼續(xù)回填以保證上下層結(jié)合良好;
7)蛙式打夯機(jī)打夯應(yīng)按一定方向進(jìn)行,打夯應(yīng)一夯壓半夯,夯夯相連,兩遍縱橫交錯(cuò),分層夯實(shí)。行夯路線應(yīng)同時(shí)滿足下列條件:
(1)最后兩擊的平均夯沉量不大于10mm,當(dāng)單擊夯擊次數(shù)能量較大時(shí)不大于20mm;
(2)夯點(diǎn)周圍地面不發(fā)生過(guò)大的隆起。
8)灰土每層填土夯實(shí)后應(yīng)按規(guī)范進(jìn)行環(huán)刀取樣,測(cè)出干土的質(zhì)量密度;達(dá)到要求后,再進(jìn)行上一層的鋪土;
9)夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定,一般情況下,可采用3遍,最后再以低能量夯實(shí)一遍,對(duì)于滲透性弱的細(xì)粒土,必要時(shí)夯實(shí)遍數(shù),可適當(dāng)增加;
10)兩遍之間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔。間隔時(shí)間取決于土中超靜孔水壓力的消散時(shí)間。當(dāng)缺少實(shí)測(cè)資料時(shí),可根據(jù)低級(jí)土的滲透性確定,對(duì)于滲透性差的黏性土地地基的間隔時(shí)間,應(yīng)不少于1h~2h;對(duì)于滲透性差好的地基可連續(xù)夯實(shí);
11)灰土應(yīng)盡可能大面積整遍回填,減少留槎,必須留槎時(shí),不得留再基礎(chǔ)地盤位置,上下兩層接縫距離不得小于500mm,接縫時(shí)應(yīng)壓密實(shí);
12)攪拌好的灰土應(yīng)當(dāng)日鋪填夯實(shí),入基坑灰土不得隔日夯打,夯實(shí)后的灰土不得受雨水浸泡,及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)鋼筋綁扎澆筑,當(dāng)不能及時(shí)進(jìn)行澆筑時(shí),應(yīng)將基坑或灰土面作臨時(shí)性覆蓋,避免日曬雨淋;
13)如遇雨季施工時(shí),應(yīng)采取防雨措施,剛打的灰土,如忽然遇雨,應(yīng)將松軟灰土除去,再夯實(shí),稍受濕的灰土涼干后補(bǔ)夯;
14)在冬季施工時(shí),當(dāng)灰土回填完畢后,不能及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工時(shí),應(yīng)在回填土表面進(jìn)行覆蓋避免受凍。
1)灰土墊層的檢驗(yàn)應(yīng)由專職的灰土質(zhì)檢員進(jìn)行檢驗(yàn),并出具檢驗(yàn)合格報(bào)告(灰土質(zhì)檢員由符合國(guó)家檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)資質(zhì)的檢測(cè)公司指派)
2)灰土質(zhì)量密度標(biāo)
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3)灰土容重的檢測(cè)
(1)基坑每30m2~100m2上取一點(diǎn),位置在每層的2/3處;
(2)取樣方法:用環(huán)刀取樣,先將已經(jīng)夯實(shí)層上面的1/3覆層用鐵鍬去掉,用落錘將環(huán)刀打入2:8灰土中,去除環(huán)刀四周的土,然后用灰刀通過(guò)環(huán)刀底部將環(huán)刀起出,再用電工刀等刀具延環(huán)刀上下沿將土層削平。環(huán)刀內(nèi)的灰土不能高出;
(3)稱重:先將環(huán)刀和灰土一起放在天平上稱重,并做好記錄。然后將灰土放入烘干用具內(nèi),在稱環(huán)刀重量,用總重減去環(huán)刀重量,即為2:8灰土濕重;
(4)從環(huán)刀中取出灰土,放入烘干器具,再將濃度為98%的酒精倒入烘干器中點(diǎn)燃,進(jìn)行烘干至酒精燃燒完后,對(duì)烘干后的灰土進(jìn)行稱重,稱重?cái)?shù)字及為2:8灰土干重,
(5)壓實(shí)系數(shù)計(jì)算
式中G1為濕重,G2為干重,U為含水率,A1為濕容重,V為環(huán)刀體積,A2為干容重,a為設(shè)計(jì)最大干容重,M為計(jì)算壓實(shí)系數(shù)。
1)有參與施工人員都必須經(jīng)過(guò)安全學(xué)習(xí)、安全技術(shù)交底和安全考試合格。機(jī)械操作人員經(jīng)過(guò)安全培訓(xùn)并持證上崗。各級(jí)專職、兼職安全員要真正落實(shí)到位,嚴(yán)格把好安全關(guān)。新上崗人員需進(jìn)行培訓(xùn),并經(jīng)三級(jí)安全教育方可上崗;
2)加強(qiáng)臨時(shí)工、外包工的安全管理,明確責(zé)任,認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)交底,協(xié)助外包隊(duì)伍制定安全技術(shù)措施;
3)嚴(yán)禁違章作業(yè)、違章操作、違章指揮,加大反習(xí)慣性違章工作力度,開(kāi)展安全檢查工作;
4)坑口邊應(yīng)以圍欄防護(hù),施工時(shí)設(shè)安全監(jiān)護(hù)人,基坑施工人員一律戴安全帽。施工過(guò)程中,應(yīng)隨時(shí)注意土質(zhì)條件有無(wú)變化、有無(wú)裂紋等異?,F(xiàn)象;
5)距坑口1m范圍內(nèi)不準(zhǔn)堆土及工器具等,防止掉落坑內(nèi)傷人;
6)電動(dòng)打夯機(jī)應(yīng)有專人操作,操作手需帶絕緣手套和穿絕緣靴,現(xiàn)場(chǎng)所有工作人員必須帶防塵口罩;
7)所有的電器設(shè)備應(yīng)有可靠的接地。配電箱里的漏電保護(hù)裝置施工前應(yīng)做試驗(yàn),保證其動(dòng)作可靠;
8)在運(yùn)輸、堆放、施工土料和石灰過(guò)程中應(yīng)注意避免揚(yáng)塵、遺撒、沾帶等現(xiàn)象,應(yīng)采取遮蓋、封閉、灑水、沖洗等必要措施。
處理濕陷性黃土的方法有很多,本人就參加輸電線路工程施工中處理濕陷性黃土的其中一種方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述和總結(jié); 但不一定全面, 希望能共勉, 為大家在以后的基礎(chǔ)施工中,就濕陷性黃土的處理提供一些參考和借鑒,創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程。
[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范 GB50025-2004[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.
[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB500007-2002[M].北京:中國(guó)工業(yè)建筑出版社,2002.
[3]李博之編著.高壓架空送電線路施工技術(shù)手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社.