輸變電工程濕陷性黃土地基的危害處理技術研究

丁耀庭

青海科信電力設計院有限公司 青海西寧 810000

黃土指的是在干燥氣候條件下形成的多孔性具有柱狀節理的黃色粉性土。黃土顏色以黃色、褐黃色為主，有時呈灰黃色。其顆粒組成以粉粒為主，含量一般在60%以上。具大孔隙，垂直節理發育。我國黃土的堆積時代包括整個第四紀。

黃土在受到水力因素的影響下，會產生沉陷的情況，這種情況被稱為濕陷。黃土場地濕陷類型按照自重濕陷系數及濕陷量分為自重和非自重濕陷性黃土場地。其影響主要體現在：建（構）筑物下方的土層發生濕陷問題，就會導致鐵塔產生偏移、沉陷，從而對電網的安全運行產生一定的影響。

1 黃土的分類

黃土地層按照其構成的因素可以劃分為兩種，一種為次生黃土，另一種為原生黃土。次生黃土主要以新近堆積黃土及黃土狀土為主，次生黃土成因主要是以水成為主，其通常具有一定的層理性。原生黃土主要以馬蘭黃土、離石黃土及午城黃土為主。通常情況下不具層理，其成因主要是以風成為主[1]。

2 黃土的結構性與欠壓密性

濕陷性黃土在一定條件下具有保持土的原始基本單元結構形式不被破壞的能力。這是黃土在沉積過程中的物理化學因素促使顆粒相互接觸處產生了固化聯結鍵，這種固化聯結鍵構成的土骨架具有一定的結構強度，使得濕陷性黃土在其結構強度未被破壞或軟化的壓力范圍內，表現出低壓縮性、高強度等特性，但結構性一旦遭受破壞，其力學性能將呈現屈服、軟化、濕陷等性狀。

濕陷性黃土由于特殊的地質環境條件，沉積過程一般比較緩慢，在此漫長過程中上覆壓力增長速率始終比顆粒間固化鍵強度的增長速率要緩慢的多，使得黃土顆粒間保持著比較疏松的高孔隙度組構而未在上覆重作用下被固結壓密，處在欠壓密狀態。

3 黃土的濕陷特征及濕陷原理

濕陷性黃土的顆粒組成：砂粒含量為11-19%，粉粒含量為52-74%，黏粒含量為8-26%。其特征為：①黃土的孔隙比變化在0.85-1.24之間，大多數在1.0-1.1之間。孔隙比是影響黃土濕陷性的主要指標之一，同時還具備外部作用產生的管狀孔隙，濕陷性黃土剖面的裂紋通常自然形成；②濕陷性黃土中的SiO2、白云土的含量均＞0.3%，同時一部分黃土還呈現出石灰性構造；③濕陷性黃土不僅具有較強的吸水性、還具有較強的透水性，容易受到水力作用的影響，產生溝壑[2]。同時濕陷性黃土浸泡在水中時，在產生氣泡的同時，會快速地分解。

4 輸變電工程濕陷性黃土地基的處理措施

4.1 變電站工程中濕陷性地基的特征

變電站濕陷性地基具有以下的特征：①占地區域大；②一致性：變電站建設區域內的工程地質及水文氣象條件基本一致，使其具備一致性。

4.2 濕陷性黃土地基處理

變電站濕陷性地基處理的原則主要是為了運用相關的處理方式防止黃土出現濕陷情況，在一定程度上可以提升該地區土層的載荷能力。在進行濕陷性地基的處理工作中，不僅要按照相關的規定進行，還要參照相關地區工程建設的經驗，同時要根據工程建設的實際選擇科學的處理方式。其具體的處理措施有：①墊層法。該方法是將基礎底面要求范圍內的土層挖去，用一定比例的石灰與土，在最優含水量情況下，充分拌和，分層回填夯擊密實而成。灰土墊層具有一定的強度、水穩定性和抗滲性，施工工藝簡單，取材容易，費用較低，是一種應用廣泛、經濟、實用的地基處理方法。但由于變電站工程建設區域較大，眾多的建筑物會導致地基發生形變，對地基的載荷能力具有較高的要求，因此應用該方法不僅會加大工程的資金投入，還會延長建設周期，同時在一定程度上也不能確保其實際墊層的后期作用。②動力固結法。該方法主要運用相關的是設備進行自由落體運動，增加土層的夯實程度，提高土體構造的質量，減少土體的伸縮性，但由于該方法不能大規模的應用。③預浸水法。該方法經過對建設區域內的濕陷性黃土進行研究，對濕陷性黃土進行一定時間等浸泡，使黃土產生濕陷，而防止在后期中黃土出現濕陷狀況。但由于我國西北地區較為干旱，可利用的水資源較少，大量的使用水資源，會加劇該地區水資源的緊張情況，因此該地區并不應用該方法。④灰土擠密樁法。該方法運用相關的設備對地基鉆孔，經過設備的擠壓，增強土體的緊密性，然后再孔隙中填充相應的灰土，使其與原土體共同構成地基，該方式不僅能確保工程建設的質量，還能降低建設周期。因此該方法已在濕陷性黃土區域得到了大范圍的應用[3]。

4.3 輸電線路工程桿塔位濕陷性黃土地基處理

輸電線路工程經常在山區走線，因此其建設場地面積較小，交通運輸較為困難，同時還受到建設周期與氣候情況的影響。濕陷性黃土地區桿塔基礎應根據濕陷性黃土的等級和工程的重要性因地制宜采取以地基處理為主的綜合措施。①桿塔基礎宜遠離水澆地、有匯水的地區，避開沖溝、落水洞等位置，使塔位位于無匯水及排水順暢的位置。②在進行桿塔位濕陷性地基的處理工作中，不僅要按照實際情況和相關的規定進行，還要使用以前工程建設的經歷，同時要根據工程建設的實際選擇科學的處理方式，其主要原因是為了在確保塔位能穩定運行的前提下，減少變電站工程的資金投入，確保建設設施可以快速運輸，縮短建設周期。

5 結語

根據文章所闡述，由于輸變電工程具有一定的特殊性，以及相關的處理方式在實際應用中使用較少且資金投入較大，因此輸變電工程的地基處理方式在通常情況下都運用了灰土墊層法。