换层法地基处理在工程中的应用论文_陈金锐

广西泰能工程咨询有限公司 广西南宁 530023

摘要：通过实际案例，对比三种不同的解决工程当中地基承载能力不足的方法，从技术、经济、施工便利性角度进行对比。

关键词：地基处理；地基承载力；应用

Keywords：Layer method for；Bearing capacity；Applications

1、前言

软弱地基是送电线路设计中常遇到的不良地基，由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性小等特性，因此在软土地基上架设铁塔，必须提高软土地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。目前对软弱地基土的处理有很多种方法，本文结合多年的工程实践，对采用换层法的方法经行探讨。

2、工程实例

在高压架空送电线路工程中，软弱地基是经常遇到的。下面就我们广西某220kV线路的直线塔桩位地基土换层法做个介绍。

1、工程地质概况

2、对应塔型及基础作用力

该塔位塔型是南方电网典型设计2D2W2模块中的Z3-42型塔，铁塔基础作用力为：上拔力T= 656 Px= -76 Py= -76

下压力N= 891 Px= -101 Py= -97

设计的板式基础埋深h=3.5m 基础底板尺寸lxb=2.8mx2.8m

基础底面平均压应力p=170.68kPa

3 计算简图

3.1 计算简图

计算依据：建筑地基基础设计规范 GB 50007-2011

2.1、换填法地基处理计算

2.1.1、理论分析

当建筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换土回填法来处理。换填法就是施工时先将基础以下一定深度、宽度范围内的软土层挖去，换填上承载力较大的土壤或者其它材料，然后回填强度较大的砂、石或灰土等，并夯至密实，以满足承载力要求。一般所采用的换填材料有碎石、卵石、砂夹层、土夹层、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、石硝、灰土、粉煤灰、矿渣等。但不能单纯理解为，将基础放在强度较高的地基上就满足地基承载力的要求。正确的原理是通过置换的高强度换填层，将基础的下压所产生的应力重新扩展，扩大了原软弱地基的承载面积，从而使原来的软弱地基上的压应力减小，以此满足原地基的承载力要求。

材料要求，宜采用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、碎石、石屑或其他工业废粒料。缺少中、粗砂和砾砂的地区，也可采用细砂，但宜同时掺入一定数量的碎石或卵石，其掺量应按设计规定（含石量不应大于50%）。所用砂石料，不得含有草根、垃圾等有机杂物。兼起排水固结作用时，含泥量不宜超过3%。碎石或卵石最大颗粒不宜大于50mm。

2.1.2、计算方法

根据《电力工程地基处理技术规程》6.1.4进行计算

即： 垫层底面处土的自重压力与垫层底面处的附加压力之和小于垫层底面处土层的经深度修正后地基承载力特征值

我们选取碎石作为换填材料，垫层厚度假设2m进行计算。

满足！

因此，2m的换填厚度就能满足。垫层底宽为5.1m。

b=基础底边的宽度。

L=基础底板的长度。

Pc=基础底面处土的自重压力值（kp）；

z=基础底面至软弱下卧层顶面的距离（m）；

=地基压力扩散线与垂直线的夹角（°）。

⑵施工要点

①施工前应验槽，先将浮土清除。基槽（坑）的边坡必须稳定，以防止塌土。槽底和两侧如有孔洞、沟和墓穴等，应在施工前加以处理。

②砂砾垫层应采用质地坚硬，抗风化和抗浸水软化的砂石料。最大粒径不宜超过50mm。

③砂地基和砂石地基的底面宜铺设在同一标高上，如深度不同时，施工应按先深后浅的程序进行。图面应挖成台阶或斜坡搭接，搭接处应注意捣实。

⑤为防止基坑底面的表层软土发生局部破坏，应在基坑底部先铺一层150mm~400mm厚度的砂垫层，以防止淤泥或淤泥质土层的局部破坏。在底部1层~2层的铺设与密实施工过程中，应控制运输路线，采取有效的加固工艺，必要时应对基底临时疏干和降低含水量，防止对地基土的扰动。

⑥换填应按分层铺垫，分层夯（压）实，人工夯实时每层的铺设厚度为150mm~200mm。捣实砂层应注意不要扰动基坑底部，以免影响和降低地基强度。每铺好一层垫层，经密实度检验合格后方可进行上一层施工。

4、结语

换土垫层法适用于浅层软弱或不良地层的处理，经过详细检验 通过换层满足了地基承载力要求。既缩短了工期，又降低了工程投资，值得采用。当软弱层较厚，无法全部置换时，下卧土层应满足强度与变形要求。

论文作者:陈金锐

论文发表刊物:《基层建设》2015年29期

论文发表时间:2016/9/18

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