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摘 要变电站膨胀土地基,持力层土体能达到承载力要求,但需要消除膨胀土对基础的影响。采用基础埋置深度超过大气影响急剧层深度,基础四周砂垫层包裹,地表用隔水层隔水处理。
关键词膨胀土地基;防水;砂垫层;改性土
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)102-0051-01
某220KV变电站由于系统负荷、进出线规划、土地调归、进站道路等因素的影响,站址刚好位于高膨胀土区域。根据地勘资料,站址地层分布均为粘土,按照土层所处的状态来分,从上到下可分为3层,硬塑状态粘土1-1、可塑状态粘土1-2、软塑状态粘土1-3。依据《云南省膨胀土地区建筑技术规定》及《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87),结合室内土工试验结果,判定该3层土均为膨胀土。场地内1-1层粘土广泛分布于场地上部7.5～25.2m之间,具有较高的物理力学特性,地基承载力特征值160～180Kpa,但该层土具有中～强膨胀潜势,地基膨胀等级为Ⅲ级,以收缩为主。(当地大气影响深度为3.80m,大气影响急剧层深度为1.7m。)
1地基处理方案设计
根据以上情况,由于膨胀土具有吸水膨胀软化,失水急剧收缩开裂的特点,并产生往复膨胀的性能,对一般较轻型的建(构)筑物具有破坏作用,所以本变电站地基设计及施工应采取防水保湿措施,并遵循有关膨胀土地基设计和施工的规定对地基进行处理。
根据变电站建、构筑物荷载特点,1-1层土已经足够达到承载力要求,只需要消除膨胀土对基础的影响,同时考虑不均匀沉降即可。依据《膨胀土地区建筑技术规范》及地质报告,主控通信楼、35KV配电装置室基础埋深均考虑大于1.7m,且基底压力大于60Kpa,可不考虑膨胀土影响;220KV、110KV及主变构架基础埋深也考虑大于1.7m,但基底压力大多都小于60Kpa,需要考虑膨胀土的影响,基础四周加设300mm厚的砂垫层,基础上部回填土采用改性土回填,在回填土中参入20%生石灰进行夯实回填;设备支架基础埋深一般为1.3～1.5m,且基地压力均小于60Kpa,需要考虑膨胀土的影响,采用C15毛石混凝土将基础加深至1.7m以下,基础四周加设300mm厚的砂垫层,基础上部回填土采用改性土回填,在回填土中参入20%生石灰进行夯实回填;电缆沟底板加设钢筋网及地梁,埋入土中部分三面加设300mm厚砂包裹层,电缆沟的变形缝(每10m设置)、沟与集水井或检查井之间的接缝、过公路电缆沟与普通电缆沟衔接的分缝等,均填嵌柔性防水材料,电缆沟内壁用防水砂浆抹平,防止漏水。挡墙及围墙基础埋深均应大于1.7m,并挡墙外侧加设1.5m宽C15混凝土封闭。所有基础基坑开挖完毕后应立即浇筑100厚C15混凝土垫层封闭。
地下管道及其附属物(如雨水口、检查井、化粪池、事故油池等)四周也应做300mm厚砂垫层,并做好防水措施,减少分缝长度;特别是压力管道(给水管道)在全部回填土回填之前应采用水压试验法进行强度及严密性试验,无压力管道(排水管道)在全部回填土回填之前采用闭水法进行严密性试验,保证不漏水。
整个场地基础施工完毕,及时按照要求回填后,站区表层加设改性隔水层,具体做法为:表层回填约300mm厚采用改性土,回填土中参20%生石灰拌合后碾压填实封闭场地,上部铺150mm厚公分石。场地坡度2%,以增加水的流动性,尽快排干场地内汇水,最大限度减少水下渗的可能。
2雨季施工方案
由于本工程膨胀土具有吸水膨胀软化,失水急剧收缩开裂的特点,施工应尽量避开雨季施工,若实在不能避开雨季施工,需做如下措施。
1)三通一平施工时回填土换填非膨胀土,回填土中参入40%碎石进行分层碾压回填。
2)所有建构筑物基础埋深大于1.7m,且置于1-1层下0.5m。埋深不够均采用C15毛石混凝土加深,为减少基坑长时间暴晒或浸水,加深部分基础均采用以砖代摸方式,加快基础施工进度。
3)基础施工采用分段快速作用法,施工过程中为避免基坑暴晒或泡水,采用搭设防雨棚、防晒棚等措施,大型基坑不便大棚时,采取加强排水与混凝土封闭措施。
4)同时开挖的基坑不能多,对开挖的基坑,坑壁采取喷浆(喷5～20mm厚的1:3水泥砂浆)、喷锚(主要针对靠近围墙边和建、构筑物基础边)。
3结束语
根据施工检查结果,以及投产1年多情况来看,本工程达到设计预期想要达到的效果,有2点经验及问题供设计人员参考:
1)根据所设计的建、构筑物承载力大小的特点及地勘资料,合理选择地基处理方式,若本工程选择桩基等其他方式,费用要高得多,施工周期也比较长。
2)地基处理效果的好坏,设计方案固然重要,更重要的是施工單位的选择,像这种地基处理相对复杂,应该选择一家信誉好,施工质量高,人员组织强的施工单位。各种施工组织措施一定要到位,方能保证处理效果。
参考文献
[1]膨胀土地区建筑技术规范.(GBJ112-87).
[2]云南省膨胀土地区建筑技术规定.
[3]建筑地基基础设计规范.(GB 50007-2002).
[4]给水排水工程构筑物结构设计规范.(GB50069-2002).
作者简介
汪武轩(1978—),男,云南镇雄人,大学本科,学士学位,助理工程师,主要从事电力系统火力发电厂、变电站土建设计工作。
关键词膨胀土地基;防水;砂垫层;改性土
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)102-0051-01
某220KV变电站由于系统负荷、进出线规划、土地调归、进站道路等因素的影响,站址刚好位于高膨胀土区域。根据地勘资料,站址地层分布均为粘土,按照土层所处的状态来分,从上到下可分为3层,硬塑状态粘土1-1、可塑状态粘土1-2、软塑状态粘土1-3。依据《云南省膨胀土地区建筑技术规定》及《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87),结合室内土工试验结果,判定该3层土均为膨胀土。场地内1-1层粘土广泛分布于场地上部7.5～25.2m之间,具有较高的物理力学特性,地基承载力特征值160～180Kpa,但该层土具有中～强膨胀潜势,地基膨胀等级为Ⅲ级,以收缩为主。(当地大气影响深度为3.80m,大气影响急剧层深度为1.7m。)
1地基处理方案设计
根据以上情况,由于膨胀土具有吸水膨胀软化,失水急剧收缩开裂的特点,并产生往复膨胀的性能,对一般较轻型的建(构)筑物具有破坏作用,所以本变电站地基设计及施工应采取防水保湿措施,并遵循有关膨胀土地基设计和施工的规定对地基进行处理。
根据变电站建、构筑物荷载特点,1-1层土已经足够达到承载力要求,只需要消除膨胀土对基础的影响,同时考虑不均匀沉降即可。依据《膨胀土地区建筑技术规范》及地质报告,主控通信楼、35KV配电装置室基础埋深均考虑大于1.7m,且基底压力大于60Kpa,可不考虑膨胀土影响;220KV、110KV及主变构架基础埋深也考虑大于1.7m,但基底压力大多都小于60Kpa,需要考虑膨胀土的影响,基础四周加设300mm厚的砂垫层,基础上部回填土采用改性土回填,在回填土中参入20%生石灰进行夯实回填;设备支架基础埋深一般为1.3～1.5m,且基地压力均小于60Kpa,需要考虑膨胀土的影响,采用C15毛石混凝土将基础加深至1.7m以下,基础四周加设300mm厚的砂垫层,基础上部回填土采用改性土回填,在回填土中参入20%生石灰进行夯实回填;电缆沟底板加设钢筋网及地梁,埋入土中部分三面加设300mm厚砂包裹层,电缆沟的变形缝(每10m设置)、沟与集水井或检查井之间的接缝、过公路电缆沟与普通电缆沟衔接的分缝等,均填嵌柔性防水材料,电缆沟内壁用防水砂浆抹平,防止漏水。挡墙及围墙基础埋深均应大于1.7m,并挡墙外侧加设1.5m宽C15混凝土封闭。所有基础基坑开挖完毕后应立即浇筑100厚C15混凝土垫层封闭。
地下管道及其附属物(如雨水口、检查井、化粪池、事故油池等)四周也应做300mm厚砂垫层,并做好防水措施,减少分缝长度;特别是压力管道(给水管道)在全部回填土回填之前应采用水压试验法进行强度及严密性试验,无压力管道(排水管道)在全部回填土回填之前采用闭水法进行严密性试验,保证不漏水。
整个场地基础施工完毕,及时按照要求回填后,站区表层加设改性隔水层,具体做法为:表层回填约300mm厚采用改性土,回填土中参20%生石灰拌合后碾压填实封闭场地,上部铺150mm厚公分石。场地坡度2%,以增加水的流动性,尽快排干场地内汇水,最大限度减少水下渗的可能。
2雨季施工方案
由于本工程膨胀土具有吸水膨胀软化,失水急剧收缩开裂的特点,施工应尽量避开雨季施工,若实在不能避开雨季施工,需做如下措施。
1)三通一平施工时回填土换填非膨胀土,回填土中参入40%碎石进行分层碾压回填。
2)所有建构筑物基础埋深大于1.7m,且置于1-1层下0.5m。埋深不够均采用C15毛石混凝土加深,为减少基坑长时间暴晒或浸水,加深部分基础均采用以砖代摸方式,加快基础施工进度。
3)基础施工采用分段快速作用法,施工过程中为避免基坑暴晒或泡水,采用搭设防雨棚、防晒棚等措施,大型基坑不便大棚时,采取加强排水与混凝土封闭措施。
4)同时开挖的基坑不能多,对开挖的基坑,坑壁采取喷浆(喷5～20mm厚的1:3水泥砂浆)、喷锚(主要针对靠近围墙边和建、构筑物基础边)。
3结束语
根据施工检查结果,以及投产1年多情况来看,本工程达到设计预期想要达到的效果,有2点经验及问题供设计人员参考:
1)根据所设计的建、构筑物承载力大小的特点及地勘资料,合理选择地基处理方式,若本工程选择桩基等其他方式,费用要高得多,施工周期也比较长。
2)地基处理效果的好坏,设计方案固然重要,更重要的是施工單位的选择,像这种地基处理相对复杂,应该选择一家信誉好,施工质量高,人员组织强的施工单位。各种施工组织措施一定要到位,方能保证处理效果。
参考文献
[1]膨胀土地区建筑技术规范.(GBJ112-87).
[2]云南省膨胀土地区建筑技术规定.
[3]建筑地基基础设计规范.(GB 50007-2002).
[4]给水排水工程构筑物结构设计规范.(GB50069-2002).
作者简介
汪武轩(1978—),男,云南镇雄人,大学本科,学士学位,助理工程师,主要从事电力系统火力发电厂、变电站土建设计工作。