一種特高壓換流站塊石回填土強(qiáng)夯地基處理方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種特高壓換流站塊石回填土強(qiáng)夯地基處理方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種特高壓換流站塊石回填土強(qiáng)夯地基處理方法，屬土建工程地基處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]強(qiáng)窮是法國(guó)Menard技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固法。我國(guó)于1978年首次進(jìn)行強(qiáng)夯法試驗(yàn)研宄。它一般用8?40t的重錘(最重可達(dá)200t)和8?20m的落距(最高可達(dá)40m)，對(duì)地基施加很大沖擊能(一般能量為500?8000kN.m)，以達(dá)到夯實(shí)加固地基的目的。強(qiáng)窮法適用于處理砂土、低飽和度粉土、與粘性土、碎石土、濕陷性黃土、素填土及雜填土地基。
[0003]近年南方沿海等地區(qū)采用拋石擠淤?gòu)?qiáng)夯置換，如張永鈞《強(qiáng)夯法處理大塊拋石地基的試驗(yàn)研宄》(建筑科學(xué)2010 (6))，是一種先將碎石、塊石等粗顆粒材料拋填擠淤，然后在填石上利用強(qiáng)夯的動(dòng)力特性使其密實(shí)并進(jìn)一步擠淤，最終提高地基強(qiáng)度，降低壓縮系數(shù)達(dá)到工程需要的軟基處理方法，這實(shí)際是一種從強(qiáng)夯置換中拓展出來(lái)的新工藝。但這與在干旱地區(qū)采用大量塊石回填土的強(qiáng)夯地基處理方法完全不同。
[0004]用大量塊石回填進(jìn)行強(qiáng)夯處理的地基研宄，國(guó)內(nèi)雖有幾例見(jiàn)諸報(bào)刊，如封耀瑜《強(qiáng)夯地基處理在塊石回填土中的應(yīng)用》(浙江建筑2001 (6))及蔣國(guó)忠《強(qiáng)夯法在塊石回填土中的應(yīng)用與效果》(麗水學(xué)院學(xué)報(bào)2009 (10))等。在浙江一些山區(qū)采用塊石回填土進(jìn)行的強(qiáng)夯處理，其回填的塊石均為風(fēng)化粉砂巖及泥巖。南方地區(qū)雨水多，地下水位較高，強(qiáng)夯時(shí)易將塊石擊碎密實(shí)。這些處理雖然降低了工程造價(jià)，縮短了工期，但其處理后的地基承載力特征值仍在150kPa以下，壓縮模量不大于8MPa，對(duì)荷載較大的建(構(gòu))物仍進(jìn)行了粧基處理。
[0005]西北地區(qū)的一些火力發(fā)電及輸變電工程，對(duì)于荷載較小的建(構(gòu))筑物(如煤場(chǎng)及干煤棚地平)，地基處理采用強(qiáng)夯，荷載較大的建(構(gòu))筑物，主要還是采用粧基處理。靈州換流站是特高壓換流站，其750kVGIS基礎(chǔ)，長(zhǎng)達(dá)600余米，部分處于挖方區(qū)，部分處于填方區(qū)，且填土厚度最大相差Sm。地基處理不當(dāng)，基礎(chǔ)沉降或不均勻沉降過(guò)大，均會(huì)對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，針對(duì)西北地區(qū)的氣候和地質(zhì)條件建設(shè)特高壓換流站，提出一種特高壓換流站塊石回填土強(qiáng)夯地基處理方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種特高壓換流站塊石回填土強(qiáng)夯地基處理方法，所述方法采用采用組合方式處理和塊石回填土強(qiáng)夯處理地基，所述方法步驟包括:
(I)確定地基處理方案由于場(chǎng)地地勢(shì)高低不一，回填土最深厚度達(dá)8.54m，最淺回填厚度不足lm。對(duì)750kV區(qū)域西北側(cè)、交流濾波器場(chǎng)東北側(cè)及直流場(chǎng)西側(cè)等填方區(qū)，采用先強(qiáng)夯后消坡回土并砌筑擋墻。強(qiáng)夯點(diǎn)夯時(shí)采用分層回填碾壓分層強(qiáng)夯的方式，地基處理完成后，兼顧了電纜溝、道路及室內(nèi)外地坪等埋深較淺的建(構(gòu))筑物。交流濾波器場(chǎng)區(qū)域和其它區(qū)域采用兩個(gè)不同的設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高，交流濾波器場(chǎng)要比其他區(qū)域低2.5m。
[0008](2)試夯
強(qiáng)夯施工前，分別選取750kV、交流濾波器場(chǎng)、直流場(chǎng)3個(gè)回填深度不同的試驗(yàn)區(qū)，一次回填到位進(jìn)行試夯。主夯夯擊能分別為8000kN.m、6000kN.m、2000kN.m進(jìn)行試夯。完成后作篩分、靜載試驗(yàn)、密度試驗(yàn)、面波物探法、動(dòng)力觸探、標(biāo)貫及開(kāi)挖深槽觀察等對(duì)強(qiáng)夯處理效果進(jìn)行檢測(cè)、試驗(yàn)、分析，為工程夯設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
[0009](3)強(qiáng)夯
根據(jù)試夯檢測(cè)分析情況，確定工程夯施工工藝參數(shù):
對(duì)于回填厚度在2.5m內(nèi)，一層回填到位，采用2000kN.m主夯+100kN.m滿窮，主夯擊數(shù)為10擊，且最后二擊平均夯沉量不大于50cm ;
對(duì)回填厚度大于2.5m的，分二層回填，根據(jù)不同回填厚度，分別采用6000kN.m主窮+2000kN.m滿夯及2000kN.m主夯+100kN.m滿夯，主夯擊數(shù)分別為13擊及10擊，且最后二擊平均夯沉量均不大于50cm。
[0010]回填石塊粒徑要求不大于30cm ;要求與開(kāi)挖出砂土混合均勻，澆水達(dá)到一定含水率，分層回填、分層碾壓。
[0011]工程夯后進(jìn)行下列檢測(cè):進(jìn)行靜載試驗(yàn)、密度試驗(yàn)、面波物探法、動(dòng)力觸探、標(biāo)貫等對(duì)強(qiáng)夯處理效果進(jìn)行檢測(cè)，綜合分析評(píng)價(jià)處理地基效果，為工程質(zhì)量驗(yàn)收提供依據(jù)。
[0012]施工采用組合方式處理。用開(kāi)挖出塊石與砂土混合，作為回填土料。回填石塊現(xiàn)場(chǎng)采用二次破碎，最大粒徑不大于30cm ;分層回填厚度不大于50cm，每層均用壓路機(jī)先進(jìn)行碾壓，回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高再進(jìn)行強(qiáng)夯，增加了地基處理的可靠性。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用組合方式處理地基，用開(kāi)挖出塊石與砂土混合，作為回填土料?；靥钍瘔K現(xiàn)場(chǎng)采用二次破碎，最大粒徑不大于30cm ;分層回填厚度不大于50cm，每層均用壓路機(jī)先進(jìn)行碾壓，回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高再進(jìn)行強(qiáng)夯，增加了地基處理的可靠性。本發(fā)明在填土地基僅采用強(qiáng)夯處理加固，作為全站所有建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)持力層，而不再作其他處理，縮短了工期，大大降低了工程造價(jià)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明具體在位于寧夏回族自治區(qū)靈武市白土崗鄉(xiāng)東南約22km處實(shí)施，【具體實(shí)施方式】如下:
1、回填土及試夯。本實(shí)施例工程土石方開(kāi)挖工程量約435842m3，其中土方87169m3，石方348673m3 (土石比為2:8)，土石方回填工程量約443338m3。強(qiáng)夯地基處理面積137800m2。場(chǎng)平與強(qiáng)夯地基處理相結(jié)合方式進(jìn)行。場(chǎng)地土石方開(kāi)始開(kāi)挖，前期石方開(kāi)挖用破碎錘。由于中風(fēng)化砂巖很堅(jiān)硬，開(kāi)挖效率很低，施工進(jìn)度緩慢。經(jīng)組織專(zhuān)家論證，后采用石方爆破，大大提高了石方開(kāi)挖效率。對(duì)爆破出的石塊用破碎錘進(jìn)行破碎。為加快施工進(jìn)度，現(xiàn)場(chǎng)還安裝二臺(tái)顎式破碎機(jī)對(duì)石塊進(jìn)行二次破碎。要求破碎出的石塊粒徑不大于30cm，與砂土混合后進(jìn)行分層回填，每分層厚度控制在50cm左右。按回填土厚度及強(qiáng)夯有效處理深度，試窮能級(jí)分為2000kN.m (回填土厚度0.5?2.5 m)、6000kN.m (回填土厚度4.5?6.5 m)、8000kN.m (回填土厚度6.5?8.4 m)。2014年10月6日?17日，先后完成試夯。
[0015]2、試夯效果檢測(cè)。檢測(cè)內(nèi)容及數(shù)量:顆粒分析9組、、密度36點(diǎn)、含水率9組、動(dòng)力觸探36孔、標(biāo)貫36孔、瑞雷波36點(diǎn)、平板載荷試驗(yàn)9組、深槽檢查9處。檢測(cè)結(jié)果及分析如下:
I)根據(jù)密度檢測(cè)，強(qiáng)夯后干密度為2.22?2.29g/cm3，比夯前提高7?9%。
[0016]2)根據(jù)瑞雷波檢測(cè)結(jié)果，8000kN.m窮前平均橫波速度為277m/s，窮后平均橫波提高到320m/s，平均提高比例為15.68% ;6000kN.m夯前平均橫波速度為248m/s，夯后平均橫波提高到276m/s，平均提高比例為11.67% ;2000kN.m夯前平均橫波速度為235m/s、夯后平均橫