强夯法在变电站地基处理施工中的应用

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关键词:强夯法点夯满夯地基处理
1工程地质条件
某220kV变电站位于粤东地区,地形基本为平地。根据勘
察单位出具的地质资料知道耕地内土质划分成6个工程地质层组,自
上而下为:
(1)杂填土及素填土。杂填土高压缩性,工程力学性能差;素填土
主要成分为粉质粘土及粉土,力学性能良好。承载力fak能达到70~
80kPa.厚度1~2m.……
2粉质粘土。土质为可塑,含水程度湿至饱和。厚度…… 1
6.2m,弹性模量Ea为6~7MPa,原地质报告给出fak为lOOkPa,
实际勘测达不到此值。……

(3)砂质粉土。土质稍密,厚度0.85—6.2m,Es与fak和
(2)

接近,但在7度地震下属轻微液化土层。……
(4)淤泥质粉质粘土。流塑、厚度1.84~10.35m,高压缩
性,工程力学性能极差。……
Es~MP,厚度651.5m.
5粉质粘土。ES为3--4a.
(6)砂质粉土与粉质粘土。

2方案的提出及选定
地基处理的工期和造价在整个工程的工期和造价中占较大
比例,如何使地基既能满足强度稳定性及沉降要求,又能使造价降低、
施工快确实是工程建设的关键。

根据地质报告,利用第(2)层做基础持力层,采用天然地
基。

承载力容易满足要求,但该层分布不均,且Es值偏低,满
足不了地基沉降要求。建筑地基基础设计规范》规定的地基最终沉降
量计算公式为:
地基沉降与基底附加压力成正比,与各土层压缩模量Ea成反E若把
这2个影响沉降的主要因素值降低,Ea值增大,沉降就会减小。设
计中对各种方案进行计算、经济比较,最终采用了强夯法。

强夯法是比较简单的施工方法,它具有造价低、工期短、效
果显著,可提高地基土强度,降低其压缩性,并减少可能出现的差异
沉降,还可消除液化的可能性,对大面积地坪堆载进行强夯处理更为
适宜。但强夯法适用于碎石土、砂土、湿陷性黄土、低饱和度的粉土
与粘性土、素填上地基中,对本地区含水量较大的粉质粘土采用强夯
法还较少,为此,先进行了试夯。

3强夯参数及夯点布置
夯点布置以3m为模数,布点按Bm间距正方形布置。基础
外侧增加一排夯点,对每独立基础沿对称纵向轴线布置点2个,采用
跳点夯,夯点布置如图1所示;实际夯距为6m,这样布置有利于孔
隙水压力消散,孔隙水可从孔隙压力大的地方向孔隙压力小的地方排
出,分4遍进行,点夯3遍,满夯1遍。第1遍夯点夯…… 1O击左
右,第2遍夯点夯8击左右,第3遍满夯3击左右,锤印相搭,第4
遍在基坑上夯,加填石料,以最后2击贯入度控制。

利用夯能将片石、碎石或炉渣强行挤入土中,在连续夯击过
程中,地表片石、碎石或炉渣不断自动落入坑底,逐渐形成与土混合
的片石、碎石或渣土混合状柱体的复合地基,其效果与一般原状土上
强夯的效果不同,与其他复合地基的成因及效果也不一样。它是通过
强夯工艺将柱状体与强夯效应一次完成,既有强夯特点,又具有其他
置换型复合地基的特点。

由于场内表层土较软,为了保障强夯的质量及施工机械运
行,在整个训l练基地内满铺0.5m碎石或渣土。强夯的第1遍点夯
很关键,要夯实、夯透。由于现场含水量较大,且在雨季施工,为了
使雨水和在夯击能作用下孔隙水排出,采用滤水板固然可以,但造价
很高。该工程是在纵向两侧首先挖排水沟,及时将水抽走,保证孔隙
水的消散,土体固结。每遍间歇时间约……

1周以上3个月全部完成。
4夯后测试
因工期紧要开挖基础,最后一遍点夯后3周(个别2周)开
始测试。对所有基坑进行静力触探或Glo.触探测试,深度在6.0m范
围内。在地坪范围内选取几个点进行静力触探,判断影响深度内夯前
夯后触探指标变化情况。经检测,经过强夯处理后,原有土层有一定
改变,即在基坑土混夹碎石组成的一层混合土,面积达4~5m,承载
力能达到20 00kPa.其次是(2)层粉质粘土和(3)层砂质粉土,在
深度5m范围内承载力均达到18OkPa以上,静力触探曲线幅度较夯
前均有不同程度的提高。对同一基坑位置,静力触探曲线比较如图2
所示,其中(3)层砂质粉土比贯入阻力提高达一倍以上。
为了比较夯前、夯后地基土层物理力学性能指标,对场
内……

5个点进行了钻孔取样试验(深度8m)经比较,夯后土的
含水量、孔隙比明显降低,对同一土层压缩模量提高达18%左右,
内摩擦角提高约4O%,渗透系数明显减小,夯后基坑积水一个多月
没有渗透下去。

5总结
采用强夯法对回填土或软土地基进行处理。不仅可以大大节
省了材料、人工等施工费用,工期也提前近一个月。日前工程竣工且
使用有一年,使用情况良好,地面等没出现裂缝,从沆降观测来看完
全符合要求,效果良好。