濕陷性黃土鐵塔基礎(chǔ)的灰土墊層處理法

楊繼東，曾立新葛洲壩集團電力有限責任公司，湖北宜昌 443002

0 引言

濕陷性黃土是一種非飽和的欠壓密土，具有大孔和垂直節(jié)理，在天然濕度下，其壓縮性較低，強度較高，但遇水浸濕時，土的強度顯著降低，在附加壓力或在附加壓力與土的自重壓力下引起的濕陷變形，是一種下沉量大，下沉速度快的失穩(wěn)性變形，對工程基礎(chǔ)的危害性大。

1 工程概述

750kV蘭州東-平?jīng)?乾縣輸電線路工程是目前國內(nèi)開工建設(shè)的第四條超高壓輸變電工程，也是國內(nèi)第一條750kV同塔雙回線路工程。本工程的建設(shè)將使西北電網(wǎng)潮流交換輸電能力和優(yōu)化配置資源的能力得到顯著增強，并將更有力地促進西部水、火電基地的開發(fā)與外送，實現(xiàn)更大范圍的資源優(yōu)化配置。由我公司承建的750kV蘭州東-平?jīng)?乾縣輸電線路工程·蘭平Ⅴ標段，起始于會寧縣馮家灣260＃桿塔，止于靜寧線七里鋪308＃桿塔。本標段路徑全長約26.675km，其中丘陵約10km，山地約16.675km，沿線最高海拔約2 150m。全線共49基塔，由于該工程屬濕陷性黃土地區(qū)，其中的轉(zhuǎn)角塔和部分直線塔設(shè)計要求進行地基的灰土墊層處理，墊層法是一種淺層處理濕陷性黃土地基的傳統(tǒng)方法，在濕陷性黃土地區(qū)使用較廣泛，具有因地制宜，就地取材和施工簡便等特點。

2 灰土墊層施工

2.1 材料及主要工具

1）土：優(yōu)先使用開挖出的與實驗取樣相同的原土，土料中不得含有有機雜物，專門堆放，土料含水量控制在最佳含水量的2%以內(nèi)。土料要過篩，粒經(jīng)不大于15mm；

2）石灰：應(yīng)用塊灰或生石灰粉：使用前應(yīng)充分熟化過篩，粒經(jīng)不大于5mm，活性CaO+Mg含量不得低于50%，并不得加有未熟化 的生石灰和含有過多的水份；

3）填土施工時分層厚度及壓實遍數(shù)下表執(zhí)行；

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4）主要機具有：一般應(yīng)有木夯、蛙式或柴油打夯機、柴油發(fā)電機，帶漏電保護的配電箱，手推車，篩子（孔徑6mm～10mm或160mm～20mm兩種）、標準車，靠尺、靶子、平頭鐵鍬、環(huán)刀、濃度為98%的酒精，受檢測合格的天平，小鑷子，防塵口罩，絕緣手套和絕緣靴（本文中采用蛙式打夯機進行作業(yè)，該機具有打夯密實度大，打夯次數(shù)少，操作簡便等優(yōu)點）。

2.2 作業(yè)條件

1）灰土應(yīng)按設(shè)計比例（2：8=灰：土的體積）配制，拌和均勻，使其顏色一致，同時測定灰土混和料的含水量，應(yīng)使其盡量接近最優(yōu)含水量，。如發(fā)現(xiàn)含水量超過最優(yōu)含水量的±2%時，應(yīng)及時予以涼曬或水潤濕，（灰土墊層施工中，含水量的的控制很重要，灰土中水含量過高，打夯時夯不實，會象橡皮泥出現(xiàn)彈性土，水含量過低，打夯時容易起皮掉渣，出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象）拌合好的灰土應(yīng)及時回填夯實，不宜隔日使用，現(xiàn)場施工可根據(jù)經(jīng)驗方法，用手將灰土緊握成團，兩指輕捏即碎為適度；

2）基坑在鋪灰土前必須先行釬探驗槽，并按設(shè)計和堪探部門的要求處理完地基，辦完隱檢手續(xù)。鋪墊灰土前應(yīng)清除基底的草皮、雜草和淤泥，排除積水，并在施工過程中防止地面水流入填方區(qū)或基坑浸泡地基，造成地基下陷；

3）施工前，應(yīng)做好水平高程的標志。如在基坑每隔300mm釘上木楔，同時做好水平分層標記。

2.3 工藝流程

檢驗土料和石灰質(zhì)量→實驗確定施工參數(shù)→技術(shù)交底→準備機具設(shè)備→基坑清理→過篩→灰土拌和→分層鋪灰土、耙平→分層夯實→檢驗密實度→修整找平驗收

1）灰土拌和：灰土的配合比應(yīng)用體積比，應(yīng)按照設(shè)計要求為2：8控制配合比。拌和時必須均勻一致，至少翻拌兩次，拌和好的灰土顏色應(yīng)一致；

2）灰土施工時應(yīng)適當控制含水量，應(yīng)依據(jù)實驗結(jié)果嚴格控制。如土料水分過大或過干，應(yīng)提前采取晾曬或灑水等措施。回填土應(yīng)分層攤鋪；

3）每層鋪土厚度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、密實度要求和機具性能通過壓實實驗確定。作業(yè)時，應(yīng)嚴格按照實驗所確定的參數(shù)進行。每層攤鋪后，隨之耙平；

4）填土方應(yīng)從最底處開始，由下而上整個寬度水平分層，均勻鋪填土料和夯實，底層如有問題應(yīng)夯實，然后再全面填筑；

5）蛙式打夯機壓實填方時，應(yīng)控制行駛速度和壓實遍數(shù)，。基坑周邊及四角必須采用木夯補打夯實；

6）土層表面太干時，應(yīng)灑水濕潤后繼續(xù)回填以保證上下層結(jié)合良好；

7）蛙式打夯機打夯應(yīng)按一定方向進行，打夯應(yīng)一夯壓半夯，夯夯相連，兩遍縱橫交錯，分層夯實。行夯路線應(yīng)同時滿足下列條件：

（1）最后兩擊的平均夯沉量不大于10mm，當單擊夯擊次數(shù)能量較大時不大于20mm；

（2）夯點周圍地面不發(fā)生過大的隆起。

8）灰土每層填土夯實后應(yīng)按規(guī)范進行環(huán)刀取樣，測出干土的質(zhì)量密度；達到要求后，再進行上一層的鋪土；

9）夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，一般情況下，可采用3遍，最后再以低能量夯實一遍，對于滲透性弱的細粒土，必要時夯實遍數(shù)，可適當增加；

10）兩遍之間應(yīng)有一定的時間間隔。間隔時間取決于土中超靜孔水壓力的消散時間。當缺少實測資料時，可根據(jù)低級土的滲透性確定，對于滲透性差的黏性土地地基的間隔時間，應(yīng)不少于1h～2h；對于滲透性差好的地基可連續(xù)夯實；

11）灰土應(yīng)盡可能大面積整遍回填，減少留槎，必須留槎時，不得留再基礎(chǔ)地盤位置，上下兩層接縫距離不得小于500mm，接縫時應(yīng)壓密實；

12）攪拌好的灰土應(yīng)當日鋪填夯實，入基坑灰土不得隔日夯打，夯實后的灰土不得受雨水浸泡，及時進行基礎(chǔ)鋼筋綁扎澆筑，當不能及時進行澆筑時，應(yīng)將基坑或灰土面作臨時性覆蓋，避免日曬雨淋；

13）如遇雨季施工時，應(yīng)采取防雨措施，剛打的灰土，如忽然遇雨，應(yīng)將松軟灰土除去，再夯實，稍受濕的灰土涼干后補夯；

14）在冬季施工時，當灰土回填完畢后，不能及時進行基礎(chǔ)施工時，應(yīng)在回填土表面進行覆蓋避免受凍。

3 灰土墊層檢驗

1）灰土墊層的檢驗應(yīng)由專職的灰土質(zhì)檢員進行檢驗，并出具檢驗合格報告（灰土質(zhì)檢員由符合國家檢驗標準資質(zhì)的檢測公司指派）

2）灰土質(zhì)量密度標

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3）灰土容重的檢測

（1）基坑每30m2～100m2上取一點，位置在每層的2/3處；

（2）取樣方法：用環(huán)刀取樣，先將已經(jīng)夯實層上面的1/3覆層用鐵鍬去掉，用落錘將環(huán)刀打入2：8灰土中，去除環(huán)刀四周的土，然后用灰刀通過環(huán)刀底部將環(huán)刀起出，再用電工刀等刀具延環(huán)刀上下沿將土層削平。環(huán)刀內(nèi)的灰土不能高出；

（3）稱重：先將環(huán)刀和灰土一起放在天平上稱重，并做好記錄。然后將灰土放入烘干用具內(nèi)，在稱環(huán)刀重量，用總重減去環(huán)刀重量，即為2：8灰土濕重；

（4）從環(huán)刀中取出灰土，放入烘干器具，再將濃度為98%的酒精倒入烘干器中點燃，進行烘干至酒精燃燒完后，對烘干后的灰土進行稱重，稱重數(shù)字及為2：8灰土干重，

（5）壓實系數(shù)計算

式中G1為濕重，G2為干重，U為含水率，A1為濕容重，V為環(huán)刀體積，A2為干容重，a為設(shè)計最大干容重，M為計算壓實系數(shù)。

4 施工安全保證措施

1）有參與施工人員都必須經(jīng)過安全學(xué)習(xí)、安全技術(shù)交底和安全考試合格。機械操作人員經(jīng)過安全培訓(xùn)并持證上崗。各級專職、兼職安全員要真正落實到位，嚴格把好安全關(guān)。新上崗人員需進行培訓(xùn)，并經(jīng)三級安全教育方可上崗；

2）加強臨時工、外包工的安全管理，明確責任，認真進行技術(shù)交底，協(xié)助外包隊伍制定安全技術(shù)措施；

3）嚴禁違章作業(yè)、違章操作、違章指揮，加大反習(xí)慣性違章工作力度，開展安全檢查工作；

4）坑口邊應(yīng)以圍欄防護，施工時設(shè)安全監(jiān)護人，基坑施工人員一律戴安全帽。施工過程中，應(yīng)隨時注意土質(zhì)條件有無變化、有無裂紋等異常現(xiàn)象；

5）距坑口1m范圍內(nèi)不準堆土及工器具等，防止掉落坑內(nèi)傷人；

6）電動打夯機應(yīng)有專人操作，操作手需帶絕緣手套和穿絕緣靴，現(xiàn)場所有工作人員必須帶防塵口罩；

7）所有的電器設(shè)備應(yīng)有可靠的接地。配電箱里的漏電保護裝置施工前應(yīng)做試驗，保證其動作可靠；

8）在運輸、堆放、施工土料和石灰過程中應(yīng)注意避免揚塵、遺撒、沾帶等現(xiàn)象，應(yīng)采取遮蓋、封閉、灑水、沖洗等必要措施。

5 結(jié)論

處理濕陷性黃土的方法有很多，本人就參加輸電線路工程施工中處理濕陷性黃土的其中一種方法進行了簡單的闡述和總結(jié); 但不一定全面, 希望能共勉, 為大家在以后的基礎(chǔ)施工中，就濕陷性黃土的處理提供一些參考和借鑒,創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程。

[1]中華人民共和國國家標準.濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范 GB50025-2004[M].中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[2]中華人民共和國國家標準.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB500007-2002[M].北京：中國工業(yè)建筑出版社，2002.

[3]李博之編著.高壓架空送電線路施工技術(shù)手冊[M].中國電力出版社.