±800kV特高压直流线路中软弱地基基础施工技术的应用探讨

±800kV特高压直流线路中软弱地基基础施工技术的应用探讨

(吉林省送变电工程公司吉林省长春市130033)

摘要:因软弱土地基具有渗透性差、孔隙比大、含水量高等特点,所以在软弱土中进行地基建设对线路工程杆塔基础的安全性和稳定性有着十分巨大的影响。在文章中,笔者将以某工程的概况为根本,根据软弱地基对基础施工的影响和软弱地基基础型式的选择,深入分析±800kV特高压直流线路中软弱地基基础施工技术的应用,希望能够有效降低土质的含水量,并提高地基的承载强度,从而在根本上确保软弱地基基础的施工安全和质量。

关键词:±800kV;特高压直流线路;软弱地基;基础施工技术

一、工程概况

某特高压直流输电线路工程线路路径长169.581km,共新建铁塔345基。基础采用人工挖孔基础、岩石锚杆基础、直柱板式基础、全掏挖基础、钻(冲)孔灌注桩基础等型式,其中有一部分塔位属于软弱地基,有丰富的地下水,且以淤泥质居多,所以在该工程基础施工中,必须做好软弱地基的处理。对于软弱地基的处理需要从保持整体性、降低含水量以及提高承载强度的角度出发。

二、软弱地基对基础施工的影响

软弱地基是一种不良地基,强度较低、压缩性较高和透水性很小。对软弱地基的处理应从降低含水量、保持整体性和提高承载强度出发。在设计阶段,采用灌注桩的基础型式可以有效保持土质整体性,但造价相对较高,采用大开挖基础时,为了适应软弱地基的承载性能,底板设计普遍较大、埋深也较深,因此在施工阶段,大开挖基础便有着方量大、开挖面积大、基坑深等特点,必须在基坑开挖时采取相应措施,确保基础施工的安全和质量。特高压工程铁塔荷载相对较大,相应的基础方量增大,如处理不当易产生土石方塌方或基础不均匀沉降等安全或质量事故。施工中,通过机械开挖、井点降水、抛填大石块等技术措施,有效提高了软弱地基施工的可靠性,确保了特高压工程施工目标的实现。

三、软弱地基基础型式选择

针对软弱土质本工程主要采用了灌注桩基础和大板基础,由于灌注桩基础施工受限于现场交通运输条件,灌注桩施工设备对进场条件要求较高,现场施工则相对较为成熟和专业,因此本文主要对大板基础的施工进行阐述。

1.灌注桩基础

对于地质条件为流塑、地基持力层较深且基础作用力较大的耐张塔或直线塔,使用钻孔灌注桩基础是设计中广泛采用的一种方法。它主要是桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力,施工方便,安全可靠。缺点是施工费用较高。

2.大板基础

大板基础的主要设计特点是:底板大、埋深浅、底板较薄,底板双向配筋承担由铁塔上拔、下压和水平力引起的弯矩和剪力,主柱计算与阶梯基础相同。与阶梯基础相比,埋深浅,易开挖成形,混凝土量能适当降低,但钢筋量增加较多。与灌注桩相比,在软弱地基中应用较为广泛。它施工方便,特别是对于软、流塑粘性土、粉土及粉细砂等基坑不易成型的塔位。

四、软弱地基进行基础施工中的技术应用

1.采用机械开挖

由于开挖土方量大,若采用人工开挖则耗时长,易塌方,最终导致施工进展困难。采用机械开挖具体速度快的优点,但普通挖掘机由于臂短,面对大基坑会由于挖掘机距坑边缘近,挖掘机的自重会导致坑壁塌方,因此需尽可能采用特种长臂挖掘机,使挖掘机能停在距坑边较远处进行挖掘。需要注意的是,进行坑底平整时,应尽可能人工平整,避免挖掘机扰动坑底地基。挖掘机由于单铲挖方量大,在接近坑底时需控制挖掘机活动幅度,平整时需采用人工平整,以防扰动坑底软弱地基。

2.增大放坡系数,使用钢板桩护壁

由于软弱地基整体性和承载力差,一般对于淤泥或流沙土质,放坡系数取1:0.75-1:1,开挖同时,为使坑壁成形,还需采取钢板桩护壁,钢板桩一般长度6m,打入土中深度为4.5-5m。

3.采用井点降水

如果本工程不进行较好的排水处理,就会很容易导致塌方现象的产生,但是简单的使用抽水泵进行抽水只能够排除表面的水分,对于地下水必须要使用井点降水的方法进行抽排。本工程基坑开挖深度大约1.50m左右,根据地质报告显示1为素填土,2层为淤泥质粉质粘土夹粉土,2-1层粉土,因为基础底部都在第2-2层,所以降水比较难。根据岩土勘察报告数据,整个井点布置可采用环形封闭式一级井点降水,其系统计算采用潜水非完整井基坑涌水量公式计算。环形封闭式,土层渗透经验系数K=0.50m/d(应不超过),地下水位埋深0.50m左右,一级井点降水主管布置在自然地面上,井点支管长度为6m,管径48,滤管长1m。为防止地面水渗入基坑,基坑四周应开挖排水明沟,坡边采用砖砌阻水坎,设集水井,拦截地表水。抽水的地下水统一流向甲方指定的主下水道内。井点设备进场后,应进行检查清理,井点管须清洗干净,滤网保持完好,动力设备须进行试运转,保证安装后正常运转。支管下沉时,放入孔中应立即扶正就位,下端不得插入泥土中,冲孔直径大于30cm,深度大于支管长度50cm,管顶保持在同一标高,井管与孔壁间要及时在井管四周用洁净的粗砂灌实灌匀,使井点管位于砂滤层中间,每根井管埋设后,应检验其渗水性能,井管与孔壁内填砂滤时,管内水位应同时上升,管口应有泥浆冒出,或向管内灌水时能很快下渗,方为合格。井点正式开机后,在8h内出清水,如在24h后仍出泥水则停机检查,防止长期出混水。

4.采用抛填大石块解决坑底流沙

如果坑底遇流沙土质,则会导致承载力差,基础浇制后极易产生不均匀沉降的现象,此时可适当深挖,采用抛填大石块的方法增加土的压重,抛填大石块的量应由设计验算后由设计提供,抛填过程中注意观察沉降情况,待沉降稳定后进行灌浆使坑底平整并使坑深达到设计要求,之后再进行垫层浇制。

5.采取护壁措施应对天气影响

软弱地基施工应尽可能避开雨天施工。雨水会对地基冲刷造成塌方,或本已脆弱的地基混合雨水后形成浆糊状,无法确保施工安全质量。施工前应及时掌握天气预报,根据天气控制好施工步骤。施工时若遇雨天,可采用坑壁铺垫彩条布的措施防止坑壁受雨水冲刷,同时坑底开设排水沟,避免施工受雨天影响

6.设置沉降观测点对不均匀沉降进行控制

在基础混凝土浇筑施工过程中需要对基础的升降情况进行密切的关注,及时控制地脚螺栓高度和立柱顶面。每一杆塔基础都需要设置沉降观测参考点,观测每条腿的基础施工。在施工过程中需要将沉降观测参考点作为基准,严禁将前一腿立柱顶面作为基准。有时在混凝土浇筑的过程中,基础可能会随着基础重量的增加而逐渐产生下沉的现象。在混凝土浇筑到地脚螺栓根部时,需要暂时停止混凝土浇筑施工,在对基础沉降情况进行详细的分析之后,对地脚螺栓高度进行重新调整并且精确控制混凝土立柱顶面,之后再继续进行混凝土浇筑施工。

结语

综上所述,在对±800kV特高压直流线路工程进行施工时,如果在施工过程中遇到软土地基基础,那么一定要按照施工现场的实际情况选择合理的基础形式,同时为了确保整个工程的施工安全和施工质量,需要采取有效的施工手段对施工过程进行处理和控制,全面降低土质的含水量,从而提高地基的整体性能和地基的承载强度,并在一定程度上保证软弱地基基础施工的安全和质量。

参考文献

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[3]李月萍.±800kV特高压直流线路工程软弱地基基础施工[J].低碳技术.2016(5).

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