(1.国家电网公司直流建设分公司，北京市，100052；2.湖北省送变电工程公司，武汉市，430000）
摘要：根据上海庙换流站地址勘察报告显示，场地第一、二层土为风积砂，覆盖总厚度平均达2m深，设计考虑不置换该两土层，而是考虑到土方平衡原理，充分利用现场风积砂来达到场地终平标高，这就要求风积砂的回填质量必须要高（设计要求压实系数达到0.95及以上），在缩短工期的同时，如何实现这个目标，上海庙±800千伏换流站工程开展了沙状土碾压施工方法的研究和应用。
关键词：沙状土、土方平衡、回填质量、研究与应用
ShangHaimiao + 800 kv on the engineering sand soil compaction method research and application
WangMaozhong1 ZhangQiaosi
（1.State Grid DC Engineering Construction Company，Beijing，100052；
2.Of electricity transmission &transformation facilities engineering company in hubei province,Wuhan,430000 )
ABSTRACT: According to the survey report shows that Shanghai temple on the address space for wind-blown sand, the first and second floor soil for an average of 2 m deep, covering the total thickness design considering no displacement of the two layers, but considering the earthwork balance principle, make full use of the aeolian sand to ground level elevation, which requires the aeolian sand backfill quality must be high design requirements (compaction coefficient reaches 0.95 or above), in shortening the time limit for a project at the same time, how to achieve this goal, Shanghai temple + 800 kv on the project was carried out by sand soil compaction construction method of research and application.
KEY WORDS：Sand soil, earthwork balance, backfill quality, research and application
1 引言
上海庙换流站站址位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克前旗上海庙镇，位于毛乌素沙漠西部边缘区，场地植被发育，植被以油蒿为主，为缓起伏沙地，局部由于人类活动，植被覆盖较差，呈半固定沙丘。根据以往西北地区工程建设经验以及创国家优质工程的要求，换流站工程在创优阶段，建构筑物及配电装置场地均出现不均匀沉降，导致建构筑物沉降观测数据往往不达标，有些场地出现明显下陷，回填土施工质量的好坏将严重影响工程质量及工程创优。针对以上问题，分析了原因，制定了相关措施。
2 施工方法的可行性研究
2.1碾压试验
本碾压试验填料为施工现场Q1、Q2土层，均为风积沙，委托石嘴山市金科建设工程检测有限公司对填料进行土工击实实验，得到两层沙土最大干密度分别为1.76g/cm3、1.78g/cm3,最佳含水量分别为12.6%、12.5%。通过击实试验得到了场地风积砂最大干密度为1.78/cm3，试验表明风积砂在合适的碾压技术条件下具有可压实性。本次试验取土全部为Q1、Q2层风积砂，不含有其他土层。机械虚铺厚度依次为60cm、40cm、50cm三个不同铺土厚度进行分层试验，3个碾压分区的每层虚铺厚度一致。
图1 碾压试验平面布置图
Fig.1 The layout of rolling test
图2 碾压试验的工艺流程图
Fig.2 Rolling test process flow diagram
2.2 试验质量控制
1）碾压机械的选择
表1 碾压机具参数表
Tab. 1 Rolling machine parameter table
2）土方回填前应对原始地面进行清表，清表完成后对碾压试验场地进行平整并将场地洒水碾压2-3遍。
3）填料必须为现场风积沙，且不得含有植物根系等有机杂质。
4）虚铺到试验厚度后，洒水直至接近最优含水量12.5%。
5）自行式振动碾全场静压1遍，以达到稳压的目的。再以低速档在平行于铺料方向上，前进—后退法在设定的区域内分别振压1遍后，自行式振动碾再静压2、4、6遍，之后退出试验场地。
6）环刀法取样进行压实度试验。取样深度为每层施工深度的下半部。
2.3碾压试验结果
图3 碾压遍数与干密度的关系
Fig. 3 Rolling pass and the relationship between dry density
图4 碾压遍数与压实度的关系
Fig. 4 Rolling pass relationship with the degree of compaction
从图3、图4可以看出，40cm、50cm的平均压实度随碾压遍数的增加而减小，60cm的平均压实度随碾压遍数的增加而增大，50cm虚铺厚度平均压实效果最好。
2.4碾压试验块荷载试验
现场做了3个点的平板载荷试验，主要成果见下表：
2.5试验及施工方法可行性结论
通过本次场平试验，根据原体试验测试成果和场地的岩土工程条件经综合分析，可以得到以下结论：
经过3个分区不同遍数的碾压试验，填土层压实系数普遍大于0.94，3个试验点的承载力特征值都不小于250kPa，达到中密至密实程度。
3 原因分析
场平施工前，业主项目部对以上几点原因进行了调查，调查情况如下：
经现场调查，现场原风积砂填料含水量很小，因此需要在原有基础上洒水以使填料含水量达标，但是实际操作起来很困难。现场填土为机械填土，采用自卸车运至回填区后用装载车整平，虽然回填过程中用标杆做好标记，但是实际操作起来还是有一定的难度，回填土的密实程度很大程度取决于碾压的遍数及碾压顺序，且有可能存在无意识的少碾、漏碾。
根据以上调查及分析，影响回填土施工质量的真正要因为：1）填料含水量达不到最优含水量范围；2）回填土摊铺厚度大于允许值；3）碾压遍数及碾压顺序不符合要求。因此在场平施工过程中将着重从以上三个方面进行回填土施工的质量控制。
4 方案实施及效果检查
4.1方案实施
在施工过程中严格按照碾压试验确定的施工参数施工，土料含水率严格控制在11.0至13.4%，碾压前抽检土样进行含水量的检查，达到要求后才允许进行碾压；每层虚填厚度控制在50cm以内，对于超过50cm的部分立马整改降低厚度；20t自行振动碾低速档碾压4遍，第一层施工时先在原土上静碾3遍，回填土施工完成后先静压1遍，然后振动碾压1遍，最后静碾2遍。
4.2 效果检查
本次场地初平质量检测由国家电网公司委托中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司检测中心进行，具体检测情况如下：
4.2.1 检测点布置
回填处理深度不够1m的检测点为80个（采用开挖法在处理范围内深层取土），采用土工试验法检测，每检测点取土一个；处理深度超过1m的检测点为74个（钻孔），在处理深度内取土2个，并每米进行标准贯入试验1次。本次检测的检测点结合平面均匀布置，间距约20m布置一处，钻孔完成后进行回填处理。
4.2.2试验结论
根据华北电力设计院有限公司检测中心提供的检测报告可以看出土工试验的243个土样中，土样含水率范围为9.6%-13.8%，干密度最大值1.72g/cm3，最小值1.65g/cm3，平均值1.68g/cm3，其中干密度不小于最小值1.66g/cm3的土样占比为98.6%，整体上回填土干密度满足设计要求。
5 结语
通过本次研究，实现了上海庙±800千伏换流站工程场平回填土施工质量的目标，确保了场地初平施工工期。为主体工程在2016年开工奠定了良好的基础，使主体工程能够较早地组织施工，避免了以前特高压换流站场平与主体同时施工的发生，促进了工程安全、质量、进度等方面的管理效果。
作者简介：
王茂忠（1976），男，本科，高级工程师，主要从事直流输电工程建设管理工作。Maozhong-wang@sgcc.com.cn
张乔斯（1989），男，本科，工程师，主要从事直流输电工程建设管理工作。zhangqiaosi@qq.com
论文作者:王茂忠,,张乔斯
论文发表刊物:《电力技术》2016年第5期
论文发表时间:2016/10/15
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