强夯法在某变电站湿陷性黄土地基处理中的应用论文_韩广秋

(国网青海省电力公司经济技术研究院 青海西宁 810008)

摘要:分析了强夯法消除地基土湿陷性的原理,结合某变电站Ⅱ级湿陷性黄土地基处理,介绍了强夯法的设计方法、施工要求及处理效果评价。经强夯法处理后的湿陷性黄土地基,湿陷性得以消除,地基承载力有明显的提高,满足设计要求。

关键词:强夯法;湿陷性黄土;地基处理

1 工程地质概况

1.1 地层

中广核乐都30 MW光伏发电项目110 kV升压站位于海东市乐都区洪水镇马家岭,周围环境简单,无已建建筑物。场地地层在15m的勘探深度内主要为第四系黄土状土。

1.2 湿陷性评价

对场地土样的湿陷性试验结果进行计算评价,详见表1。

根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)4.4条规定,当湿陷系数δs值<0.015时,应定为非湿陷性黄土状土;当湿陷系数δs值≥0.015时,应定为湿陷性黄土状土。当自重湿陷量的计算值△zs≤70 mm时,应定为非自重湿陷性黄土场地,当自重湿陷量的计算值△zs>70 mm时,应定为自重湿陷性黄土场地。

根据表1得出以下结论:场地①-1黄土状土具有湿陷性,湿陷深度6-9 m,湿陷系数δs>0.015,湿陷程度属轻微-中等。自重湿陷量为283-343 mm,全场地为Ⅱ(中等)自重湿陷性场地。

2 强夯技术参数的设计

2.1 强夯法有效加固深度的确定

根据表1资料及《湿陷性黄土地区建筑规范》要求,当地基湿陷等级为Ⅱ级时,在自重湿陷性黄土场地,地基处理厚度大于2.5 m,下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量,小于200 mm。基础埋深按2.0 m考虑,本工程的要求加固有效深度为4.5 m。

2.2 落距计算

夯锤落距按《强夯地基处理技术规程》推荐公式进行估算。

h=α

式中:h—强夯地基有效加固深度(m),取4.5 m;

W—夯锤的质量(t),取20 t;

H—夯锤的落距(m);

α—强夯法有效加固深度修正系数。湿陷性黄土地基α按0.40取值。

计算落距为6.3 m,考虑到施工中影响安全的因素较多,选择落距为10 m。

2.3 夯击设备的选择

本工程选择10 t重圆形夯锤,锤的底面对称设置6 个与顶面贯通的排气孔,孔径250 mm。起重设备选用履带式起重机,臂杆端部设置辅助龙门架,防止落锤时机架倾覆。

2.4 夯点布置及夯击次数

本工程采用两层强夯,选用主夯2000 kN·m,满夯1000 kN·m,湿陷性黄土地基布点采用对称较好,均匀性较好的正三角形布点方式,夯点间距为锤直径的1.5-1.8 倍,约为4.0 m,满夯采用1/4锤印搭接。

夯点夯击数控制指标采用夯击次数与最后两击的平均夯沉量双控制,并满足:

1)2000 kN·m主夯第一遍和第二遍每点一次均连续夯10 击,且最后两击夯沉量平均不大于50 mm,否则应加击。

2)满夯每点一次连续夯5 击,共夯一遍,每遍锤印搭接1/4。

3)夯坑周围底面不应发生过大的隆起,不因夯坑过深而发生提锤困难。

4)对单点累计夯沉量大于1.0 m的主夯点,应对主夯点虚填料进行主夯加固,加固击数为3~6,以满足最大累计夯沉量小于1.0 m。

3 强夯施工要求

1)强夯施工应编制施工计划,并严格按照《强夯地基处理技术规程》 CECS279(2010)进行施工及检查,建立施工日记。

2)强夯施工要进行施工监测,施工监测是指配合强夯施工的测试工作,目的是确定和调整部分强夯施工参数,强夯施工过程中应有专人负责下列工作:

(1)开夯前应检查夯锤锤重、面积、落距,以确保单机夯能符合设计要求。

(2)在每一遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,避免发生偏差或漏夯。

(3)按设计要求检查每个夯点的夯击数、每击的夯沉量、最后两击的平均夯沉量和总夯沉量、夯点施工起止时间。

(4)施工过程中应记录各项施工参数及施工情况。

3)施工过程中检测项目应按表2的规定执行。

本工程中经处理后的地基土检测结果表明:强夯处理后,送检土样的湿陷系数均有不同程度降低,夯面以下5 m范围内土样的湿陷系数小于0.015,该部分土体湿陷性均已消除,同时压缩系数降低,干密度有所提高,经现场荷载试验,处理后的地基承载力达到180 kPa,满足设计要求。

除强夯法外,针对湿陷性黄土地基的处理方法还有换土垫层法和灰土挤密桩法。以本工程为例,分别采用以上三种方法进行地基处理施工,从施工速度、处工程造价和对周围环境的影响等方面进行对比,详见表4。

5 结束语

中广核乐都30 MW光伏发电项目110 kV升压站采用强夯法进行湿陷性黄土地基处理,经处理后的湿陷性黄土各项指标均达到设计要求,施工工期为18天,施工费用为40万元,取得了较好的经济效益。

参考文献:

[1]叶开智,廖正杰.强夯法处理湿陷性黄土地基的工程实践[J].路基工程,2005,3(120):54-56.

[2]GB50025-2004,湿陷性黄土地区建筑规范[S].

[3]CECS279(2010),强夯地基处理技术规程[S].

[4]JGJ 79-2012,建筑地基处理技术规范[S].

作者简介:

韩广秋(1985-),男,工程师,从事变电站土建设计工作。

论文作者:韩广秋

论文发表刊物:《河南电力》2018年4期

论文发表时间:2018/8/16

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