500kV熱松架空輸電線路新建工程巖土工程勘察設計

摘 要:巖土工程勘察的目的在于解決和處理建設工程中與巖土介質有關的問題，是建設工程中不可或缺的重要環節，結合熱松架空輸電線路工程項目，該文介紹其工程勘察的各技術指標以及設計優化參數。同時，也為今后類似工程借鑒。

關鍵詞:巖土工程 工程勘察 設計 技術 控制

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0105-01

1 工程概況

500kV熱松架空輸電線路新建工程由長山熱電廠出線后，一直向南前進，至500kV松原變電站，路徑總長度約為11.4km。本次勘察的目的是逐基做出巖土工程分析與評價，為桿塔基礎設計、不良地質現象及地基處理提供巖土工程勘測資料。為此目的，我們采用了地質調查與勘探相結合的方法來完成本次勘察工作。該條線路地貌單元為我省西部松嫩平原區，地勢一般較為平坦，地表個別地段被沙丘(粉細砂、粉土)覆蓋，地勢略有起伏。

2 沿線主要分布的地層巖性及其性質

地層巖性:沿線分布有很厚的第四系地層，本次勘測深度內未穿透。主要為沖積成因的粉質黏土、粉土、粉細砂、中砂;湖沼沉積的淤泥質土及有機質土;風成的黃土狀粉土、粉土及粉細砂。其中，粉質黏土為黃褐色，黃色、灰色，軟塑～硬塑，切面稍有光滑，無搖震反應，干強度中等，韌性中等;粉土為黃褐色，黃色、灰色，稍濕-很濕，稍密～密實，黏粒含量一般大于16%，切面無光澤反應，搖震反應迅速-中等，干強度低，韌性低;粉細砂為黃色、灰色、灰綠色，主要礦物成分為長石、石英，分選好，級配差，黏粒含量在1%～20%之間，稍濕-飽和，松散～密實;中砂為灰色、灰綠色，主要礦物成分為長石、石英，分選好，級配差，黏粒含量一般小于3%之間，飽和，稍密～密實;淤泥質粉質粘土一般為灰色、灰黑色，含有機質，有腥臭味，呈軟塑-流塑狀態，切面稍有光滑，無搖震反應，干強度中等，韌性中等;淤泥質粉土一般為灰色、灰黑色，含有機質，呈很濕、稍密狀態，黏粒含量一般大于16%，切面無光澤反應，搖震反應迅速-中等，干強度低，韌性低;有機質土為灰色、灰黑色，有機質含量5%～10%，軟塑-流塑(或稍密)狀態;黃土狀粉土分布在地勢較高及水位較低的地段，為黃褐色、黃色，具有較大孔隙及垂直節理，含有鈣質結核，稍濕，稍密—中密，搖振反應中等，無光澤反應，干強度低，韌性低，具有濕陷性，厚度小于8.00m。

3 沿線主要工程地質問題的評

3.1 場地和地基的地震效應評價

根據《中國地震動參數區劃圖》(GB1 8306一2001)查得的地震動參數，綜合線路沿線的巖土工程條件，依據《建筑抗震設計規范》(GB50 0ll一2001)第4.1.3條和4.1.6條的有關規定，初步判定線路沿線場地的地基土類型為中軟場地土，建筑場地類別為Ⅲ類。在抗震地段的劃分上為不利地段及可進行建設的一般場地。根據《500KV架空送電線路勘測技術規程》(DL/T5122—2000)11.6.1條的規定，本次對抗震設防烈度為8度地區地區耐張型轉角塔的地基飽和砂土、粉土進行了液化判別，結果表明#24(J5)、#19(J4)的飽和砂土具有地震液化現象，地基土液化指數II.E=10.40—13.64，液化等級為中等，液化深度在7.50m以內，詳見《地基土地震液化判別成果表》。直線塔可不考慮地震液化問題。

3.2 濕陷性黃土評價

該線路的部分地段，有黃土狀粉土分布在表層，厚度小于8.00m，該層為黃褐色，具有較大孔隙及垂直節理，含有鈣質結核，稍濕，稍密～中密，搖振反應中等，無光澤反應，干強度低，韌性低。根據500kV松原變電站新建工程的試驗數據結合本次試驗結果，該層土濕陷系數0.016～0.106，自重濕陷系數0.015～0.083，自重濕陷量的計算值△zs為81～134mm，濕陷量的計算值△s為191～428mm，濕陷起始壓力psh在20～178 kPa之間。依據《濕陷性黃土地區建筑規范》(GB50025一2004)的有關條款，判定該層黃土狀粉土為濕陷性黃土，濕陷程度為輕微～強烈，場地濕陷類型為自重濕陷性黃土場地，地基的濕陷等級為Ⅱ級(中等)。

4 沿線地震烈度、土的最大凍結深度

地震烈度:根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306一2001)和2001年8月編制的《吉林省地震動參數區劃工作圖》，該線路的地震動參數劃分如下:地震峰值加速度為0.20g(相應的地震基本烈度為8度)，調整后的反應譜特征周期為0.45s。42土的最大凍結深度:最大凍土深度為1.76m。

5 對軟弱地基、濕陷性黃土及液化土的整治處理建議

5.1 淤泥質土

當預定基礎埋深在淤泥質土上時，若承載力很低不能滿足設計要求，建議采用鉆孔灌注樁，樁尖穿透淤泥質土。當淤泥質土作為軟弱下臥層時，應進行強度驗算。

5.2 濕陷性黃土

當具有濕陷性的黃土狀粉土厚度較小時，建議清除。當厚度較大，作為直線塔天然地基受力層時，建議增大墊層厚度及寬度，同時，應采取必要的防水、排水、結構等措施，一般可不進行淺層地基處理。自重濕陷性黃土厚度較大地段的耐張轉角塔，建議采用(干作業)鉆孔灌注樁，樁尖穿透濕陷性黃土狀粉土。

5.3 液化土

地震基本烈度為8度的地段，#24(J5)、#19(J4)轉角塔的地基土存在飽和砂土液化現象，建議采用鉆孔灌注樁，樁尖穿透層液化土。

6 結論及建議

根據現場踏勘，線路沿線未見對工程安全有影響的滑坡、泥石流等不良地質作用，亦未發現有對桿塔穩定產生影響的強烈的人類活動。該線路的建設不會引發環境工程地質問題。根據不同地形地貌、地層巖性特征等條件，結合本工程特點，建議在設計中采用不同的地基、基礎型式:當預定基礎埋深在淤泥質土上時，若承載力很低不能滿足設計要求，建議采用鉆孔灌注樁，樁尖穿透淤泥質土;自重濕陷性黃土厚度較大地段的耐張轉角塔，建議采用(干作業)鉆孔灌注樁，樁尖穿透濕陷性黃土狀粉土;地震基本烈度為8度地段的#24(J5)、#19(J4)轉角塔，地基土存在飽和砂土液化現象，建議采用鉆孔灌注樁，樁尖穿透層液化土;其他地段采用天然地基。根據本工程特點和當地建筑、運行經驗，在地基設計和施工中，建議可采取相應的技術措施如下:粉細砂作為塔位天然地基設計方案的基礎受力層時，建議增大墊層厚度及寬度，同時，防止砂土擾動，當地下水埋深在基礎底面以上時，采取必要的排水措施。當具有濕陷性的黃土狀粉土厚度較小時，建議清除。當厚度較大，作為直線塔天然地基受力層時，建議增大墊層厚度及寬度，同時，應采取必要的防水、排水、結構等措施，直線塔一般可不進行淺層地基處理。根據已有工程勘測資料判斷:地下水對混凝土結構具有弱腐蝕性;地下水對混凝土結構中鋼筋無腐蝕;地下水對鋼結構具有弱腐蝕性。土對混凝土結構及混凝土結構中鋼筋無腐蝕;土對鋼結構具有弱腐蝕性。地下水埋深較淺地段，應考慮對基礎施工的影響，建議采取必要的排水措施。最大凍土深度為1.76m。根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306一2001)和2001年8月編制的《吉林省地震動參數區劃工作圖》，地震峰值加速度為0.20g(相應的地震基本烈度為8度)，調整后的反應譜特征周期為0.45s。根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306一2001)查得的地震動參數，綜合線路沿線的巖土工程條件，依據《建筑抗震設計規范》(GB500ll一2001)第4.1.3條和4.1.6條的有關規定，初步判定線路沿線場地的地基土為中軟場地土，建筑場地類別為Ⅲ類。在抗震地段的劃分上為不利地段及可進行建設的一般場地。

參考文獻

[1]柯學，李燦，從塔基外露反思北方沙漠地區輸電線路的勘察設計[J].電力勘測設計，2010(4):21～24.