摘要：文章主要针对树根桩在变电站地基处理的应用进行分析，结合当下变电站地基处理工作发展现状，从树根桩施工原理、工程概况、加固措施设计方面进行深入的研究与探索，更好的促进变电站地基处理施工的发展与进步。
关键词：树根桩；变电站；地基处理
所谓树根桩主要为直径为150mm～300mm，桩长不宜超过30 m钢筋混凝土灌注桩，其施工设备灵活性较强，施工空间、场地、噪音以及振动等都相对较小，因此可对地基不施加任何的应力，并可在各种土层中进行施工。树根桩可广泛应用于变电站后期建（构）筑地基处理，可促进其施工效率快速提升，解决大型机械满足不了变电站对电距离及施工空间要求而不能进场的难点。
一、树根桩作用
（一）提高附近土层摩阻力
通过桩基础施工方法与注浆施工方法对树根桩进行施工处理，并在其成桩前结合实际需求对静压注浆方法进行使用，其中压力需要在0.3MPa至1.0MPa之间，同时在运用时间控制、二次注浆以及稳压等技术，使得附近土与之前桩壁接触不良位置强制压入到水泥浆中，使得桩附近土与桩具有较为良好的接触。与此同时，在水泥水解、碳酸盐化等作用下，进一步使得树根桩与附近土层之间具有极强的胶结力，这可有效的促进树根桩附近土摩阻力的提升。
（二）优化桩间土
在进行静力压降施工后，注浆液会进入到树根桩间土层缝隙中，并在相应压力作用下，向着阻力相对较小方向渗透到附近的土层中，并使得树根桩附近土层逐渐形成缺乏规则性的圆柱状水泥包裹混合层，使得树根桩自身摩阻力与抗荷载力得到强化，并对附近土层结合进行可优化，提高其整体密度，使得地基土承载力快速提升。在砂土与人工填土中对树根桩进行使用具有更为明显的作用与优势，通常情况下，对树根桩进行使用时，基础土层强度会提升15%至35%。
二、变电站建（构）筑物基础地基处理方案分析
（一）工程概述
以河源110千伏通衢变电站扩建第二台主变为例进行分析，前期工程已将场地平整，地表高程介于262.3m～262.5m之间，地形平坦，前期工程已植草绿化，经现场勘察及前期工程资料得知，变电站场地均为填方区，最大填方高度约为11.5米，且前期工程未对后期工程基础进行地基处理。
所以为了保证本期工程顺利投产及变电站正常运行，需要对本期建（构）筑物基础进行地基处理。
（二）沉降问题分析
由于变电站场地均为填方区，最大填方高度约为11.5米，且前期工程未对后期工程基础进行地基处理。如本期工程建（构）筑物直接按天然地基基础进行设计施工。日后必会出现地基不均匀沉降问题，导致停电事故或人员伤亡事故。
（三）明确地基处理方案、
进行地基处理的主要意义是解决变电站建（构）筑物不均匀沉降的问题。由于变电站场地均为填方区，最大填方高度约为11.5米。且前期工程未对后期工程基础进行地基处理。变电站场地地质情况相对较差，且施工场地极为有限，不能满足常规地基处理机械设备施工。因此需要结合实际情况对地基处理方案进行选择。
其一，锚杆静压桩。在实际施工期间将变电站基础挖开后发现，其基础外延宽度约在20cm之内，这使得锚杆静压桩桩架不可较好的进行竖立，因此不可对这种方法进行使用。
其二，压力注浆方法。由于该变电站地基情况相对较差，在压力注浆影响下，会导致淤泥质育成出现触变现象，使得其自身结构强度快速下降，这会在一定程度上促进不均匀沉降以及沉降程度的加深，同时由于上部存在加层，使得地基处理的效果不能得到较为良好的控制，导致量化存在困难，因此也不可对这一方法进行运用。
其三，树根桩地基处理的使用。这种地基处理方法对变电站地基软土层的干扰相对较小，需施工场地较小。在实际施工期间变电站设备可正常进行运行，对附近人们的生活也没有较大的影响，施工设备较为简单，操作流程较为便捷并具有较强的灵活性。
在各种因素影响下，变电站在施工期间需要持续运行，通过科学的分析后考虑按树根桩地基处理方法进行设计，并对加固设计参数进行科学的调整，对既建（构）筑物则不会造成严重的影响。
三、设计地基处理方案
结合相关施工需求以及变电站带电设备具有较强的敏感性，在树根桩设计期间需要对两方面因素进行科学的分析与考虑：其一，结合施工场地限制特点，对树根桩实际长度与直径等进行科学的明确，同时还需要对浆液的配比与注浆压力等进行较为严格的管理与控制；其二，在对布桩与施工流程设计期间，需要对前期建筑因素进行考虑。参照《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012，树根桩按端承摩擦桩进行设计。因此最终确定树根桩桩径为300mm，要求桩深嵌入强风化白云岩不少于2m，有效桩长为15m，混凝土强度为C25，单桩竖向承载力特征值Ra》150KN。并按采用碎石或细石充填再注浆工艺设计。共布置31根树根桩。
四、树根桩施工技术
（一）科学选择施工设备
在树根桩施工期间，为了促进施工质量的全面提升，施工人员需要结合实际需求对施工设备进行科学的选择，以该变电站工程为例，需要对立轴进行调节的油压钻机进行使用。
（二）明确放线定桩及成孔
桩位允许偏差宜为±20mm，桩身垂直度允许偏差为±1%。钻机成孔可以采用天然泥浆护壁，遇粉细砂层易塌孔时应加套管。
（三）钢筋笼吊放
树根桩钢筋笼宜整根吊放。分节吊放时，钢筋搭接焊缝长度双面焊不得少于5倍钢筋直径，单面焊不得少于10倍钢筋直径，施工时，应缩短吊放和焊接时间；钢筋笼应采用悬挂或支撑的方法，确保灌浆或浇注砼时的位置和高度。
（四）灌注材料选择
⑴具有较好的和易性、可塑性、黏聚性、流动性和自密实性的材料。
⑵当采用管送或泵送砼或砂浆时，应选用圆形骨料；最大粒径不应大于纵向钢筋净距的1/4，且不应大于15mm。
⑶对水下浇注混凝土配合比，水泥含量不应小于375kg/m3，水灰比宜小于0.6。
⑷水泥浆的制配，水泥浆宜采用普通硅酸盐水泥，水灰比不宜大于0.55。
（五）注浆施工
当采用碎石或细石充填再注浆工艺时，填料应经清洗，投入量不应小于计算桩孔体积的0.9倍，填灌时应同时用注浆管注水清孔。一次注浆时，注浆压力宜为0.3MPa～1.0MPa，由孔底使浆液溢出孔口再停止注浆。第一次注浆初时凝时，方可进行二次及多次注浆，二次注浆水泥浆压力宜为2MPa～14MPa。灌浆过程结束后，灌浆管中应充满水泥浆并维持灌浆压力一定时间。拔除注浆管后应立即在桩顶填充碎石，并在1m～2m范围内补充注浆。
结语
综上所述，树根桩对变电站后期基础地基处理通常具有较为良好的加固效果，因此受到了较为广泛的使用。在实际施工期间，变电站各种设备还可正常运行，也有效促进了其运行效率的提升。这也充分的证明了利用树根桩对基础进行加固具有较强的经济性与有效性，可在各变电站后期地基处理中进行科学的使用。
参考文献
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论文作者:周海辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/8/22
标签：地基论文; 树根论文; 变电站论文; 注浆论文; 土层论文; 工程论文; 水泥浆论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;