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摘要:结合国内众多变电站建设成功案例,针对性的阐释了山区变电站建设中高填方地地基沉降控制的基本情况,总结出了高填方地基沉降控制的主要因素,在此基础上给出了山区地基沉降的基本特点,并对于山区变电站建设中高填方地基沉降控制提出了相应的解决措施。在诸多值得注意的地方给与了一定的提醒,对于山区变电站建设有着一定的指导意义。
关键词:山区变电站建设;高填方;地基沉降控制
电力在经济发展的过程中发挥着越来越重要的作用,尤其是在山区地质下变电站的构建,将是电力工程中值得注意的环节。基于当前中国国情的考虑,严格控制土地资源的开发和利用,由此就不得不把变电站建立在山区。山区特殊的地质条件,常常会出现很多困难,尤其是山区的高填方地基沉降。
一. 高填方沉降的概况
一般情况下,高填方地基的沉降主要涉及到两个方面。其一,地基的沉降,其二,填方体的沉降。其中,原地基的沉降是由于上覆填方体施工以后,填方体对其产生了变形的影响;填方体的沉降是由于自重或者超载预压条件下,导致的变形。高填方地基严格意义上来讲,隶属于人工回土的范畴,虽然在沉降预测上没有什么标准和规则,但是依据实践经验对于其沉降做出预测,在此基础上注重地基控制技术的合理利用,将会有利于今后此类问题的处理。
二.山区变电站建设中高填方沉降的主要因素分析
从实践经验中,尤其是高填方地基情况下的案例研究中,我们一直在探究影响高填方地基沉降的因素。只有对于其影响因素做好充分的了解,我们才可以有效的处理高填地基沉降问题。工欲善其事必先利其器,就是要求我们对于其影响因素进行分析:
2.1填方高度对于地基沉降的影响
填方高度作用于地基沉降,成为影响地基沉降的主要原因之一。结合不同工程的沉降与沉降高度的关系分析中,我们发现了以下的结论:当填方高度越高时,地基沉降的程度表现的越明显。地基沉降与填方高度之间的关系如下图2-1.
2-1地基沉降与填方高度之间的关系
2.2填方材料对于地基沉降的影响
结合实践可以得知,使用不同粒径的填料,其干密度和压密度也会对于地基沉降产生影响。当使用石类填材和土石混合的材料,其压缩性低于土类的填料,其弹性比较大,后期的压缩性不是很强,从这个角度来讲,其在工后出现的沉降可能性也是比较小的。透水性比较好的材料,在工后出现沉降的可能性远远低于透水性较低的填料。比如石头和土壤两种不同的材料。材料和沉降之间的关系如下图2-2.
2-2材料与沉降之间的关系
2.3填料的压实度对于地基沉降的影响
在高填地基的情况下,压实度也是一个必须要思考的问题,其也是影响地基沉降的因素之一。总结实践经验,将工后的沉降和压实度进行数据的分析,可以得出如下的结论:一般情况下,在同一个工程里,压实度越大,其对于后期沉降的影响力越小,对于高填方地来说,提高其压实度将有利于规避地基沉降的情况发生。其次,工后的沉降对于压实度有很明显的感应,一旦压实度出现轻微的震动,就会导致其出现巨大的沉降情况。
综上所述,对于高填方地基沉降的影响因素主要由填方高度,填料的种类和填料的特性三个方面。由此我们在山区变电站高填方地基的控制和处理技术上就要从这几个角度出发,有针对性的去解决实际的问题。
三. 山区地基的基本特点
在自然条件下,山区往往表现为地质复杂,地基不稳,水文不明的特点,其主要表现在以下的几个方面:其一,地面的起伏性很大,高低不一。一般情况下,大量的场地会导致一些基础位于挖方区域,另外的部分位于填方区域,在外观上看来他们一部分在河道或沟槽等存在软土地基之上,一部分在台地、山脊(斜坡)或高阶地等硬质地基上。一旦处理不好,地基就会出现不同程度上的沉降。其二,基岩面起伏较大。基岩起伏,再加上覆盖层厚度不均,导致变电站的部分基础位于基岩,部分基础位于土层,由此极有可能出现不均匀的沉降问题;其三,山区土层复杂程度高。山区土层的分布受到很多方面的影响,其结构和性能较复杂多变,在层厚上表现的更加不稳定;其四,软土广泛存在。山区中广泛存在的水塘、沟渠等范围往往分布层厚不均的淤泥质软土,在此地段作为地基的时候要尤其注意这些土的特性。
四.山区变电站建设中的高填方地基沉降控制要点
现阶段山区变电站建设中的高填方地基,对于沉降的控制主要从以下几个方面来进行:
4.1充分发挥桩的基础性作用
在桩基础施工上,主要使用灌注桩、预制桩等方式,使桩穿过土层(填土和原状土),将基础置于基岩之上,从而满足了设计上的沉降差值。这样的方式不仅有利于减少工程的任务量、节省成本,还是减少地基沉降可能性的有效方式。一直以来,这样的方式受到广泛的使用,由此技术条件下的桩,其基础牢固,安全可靠,在施工的过程中要注重质量,以保证桩基础的作用。
4.2利用上覆土层,使用浅基础
当经过强夯等方式处理后的填土,经动力触探和荷载试验检验后,上部回填土层的状态较好且具一定厚度时,而在其下部分布的填土状态较差且厚度较大时,可以利用上部状态较好的土层采用浅基础的形式,这样的做法经济合理,是广泛使用的技术方式。
4.3注重换土的流程
在填方的过程中,常常涉及到换土。一般是根据其地质条件,主要有两种情况:其一,用硬度较高的土换取较差的土,当软性地基比较少、而硬性地基比较多时采用;其二,用硬度较低的土去更换较高的土,主要用在硬地基少、软地基较多的情况下。这样的做法就是为了保证高填方的地基土的结构式均匀稳定。在某些特殊的情况下,硬度较高的土和较低的土量相当的时候,就要使用沉降缝和局部换土相结合的方法。
五.在变电站建设中沉降处理需要注意的问题
由上述的技术要点可以看出,在变电站建设的过程中,我们还需要注意的地方有很多,主要表现在以下几个方面: 5.1充分重视勘探的重要性
山区的工程项目,其工程地质和水文地质条件一般较复杂,通过勘探工作的有效开展,可以获得其地质、水文等基本情况。这样可以有针对性的采取措施,因地制宜,合理开展各项工作,这是进行变电站建设的基础性工程。
5.2充分利用填土地基
山区建设中,场平会不可避免出现或多或少的填土区域,此时注重填土区域的利用,强化填土的密实度。在这样的过程中要站在全局的角度上,合理安排,进行填土的压实操作,提高填土的整体质量,以便利用填土作为荷载小、沉降要求低的附属建构筑物的持力层。
5.3确定桩的承载能力
山区变电站场地,一般的,其地基软性、硬性土分布不均匀,在设计时需要充分考虑建筑物的沉降差。在此方面就要注意桩的承载能力的考核,桩基础作用主要取决于桩的形状、工艺、和地质情况等。由此展开相关的静载试验是很有必要的。
5.4施工过程中检查的重要性
当地质条件较差的情况下,如果不能保证每个环节的有效监督,一切的设计将是没有意义的。因此在变电站的施工过程中,应该严格把握进度,控制好质量,包括地质勘探、图纸设计、监理制度等环节。要求步步为营,一步一步的完善,一步一步的进行,一旦发现问题,要及时整改。
5.5重视特别区域的沉降观测
在软性和硬性土分布不均匀的地方要强化观测,加强研究,保证山区变电站场地建设的安全。
六.结束语
综上所述,山区变电站建设中高填地基沉降控制和技术处理,需要注意的细节较多,其建设的过程也较复杂。适当的处理技术和控制技巧,对山区变电站的高填方地基处理将具重要意义。
参考文献:
[1] 贺晓宁,裴向军,徐玉川.对比分析以对数法和双曲线法预测西南某机场地基沉降量.甘肃水力水电[J].2011,47(2).
[2] 范存辉,韩文喜,秦启荣.用回归参数模型预测九黄机场扩建地基沉降.路基工程[J].2008,104
[3] 黎莉. 高填石路堤施工沉降观测及质量控制方法研究[ D] . 长沙:湖南大学,2001.
[4] 汪益敏,王秉纲. 公路土质路基边坡坡面冲刷稳定性的模糊综合评价[ J] . 中国公路学报,2005,18(1):24-29.
关键词:山区变电站建设;高填方;地基沉降控制
电力在经济发展的过程中发挥着越来越重要的作用,尤其是在山区地质下变电站的构建,将是电力工程中值得注意的环节。基于当前中国国情的考虑,严格控制土地资源的开发和利用,由此就不得不把变电站建立在山区。山区特殊的地质条件,常常会出现很多困难,尤其是山区的高填方地基沉降。
一. 高填方沉降的概况
一般情况下,高填方地基的沉降主要涉及到两个方面。其一,地基的沉降,其二,填方体的沉降。其中,原地基的沉降是由于上覆填方体施工以后,填方体对其产生了变形的影响;填方体的沉降是由于自重或者超载预压条件下,导致的变形。高填方地基严格意义上来讲,隶属于人工回土的范畴,虽然在沉降预测上没有什么标准和规则,但是依据实践经验对于其沉降做出预测,在此基础上注重地基控制技术的合理利用,将会有利于今后此类问题的处理。
二.山区变电站建设中高填方沉降的主要因素分析
从实践经验中,尤其是高填方地基情况下的案例研究中,我们一直在探究影响高填方地基沉降的因素。只有对于其影响因素做好充分的了解,我们才可以有效的处理高填地基沉降问题。工欲善其事必先利其器,就是要求我们对于其影响因素进行分析:
2.1填方高度对于地基沉降的影响
填方高度作用于地基沉降,成为影响地基沉降的主要原因之一。结合不同工程的沉降与沉降高度的关系分析中,我们发现了以下的结论:当填方高度越高时,地基沉降的程度表现的越明显。地基沉降与填方高度之间的关系如下图2-1.
2-1地基沉降与填方高度之间的关系
2.2填方材料对于地基沉降的影响
结合实践可以得知,使用不同粒径的填料,其干密度和压密度也会对于地基沉降产生影响。当使用石类填材和土石混合的材料,其压缩性低于土类的填料,其弹性比较大,后期的压缩性不是很强,从这个角度来讲,其在工后出现的沉降可能性也是比较小的。透水性比较好的材料,在工后出现沉降的可能性远远低于透水性较低的填料。比如石头和土壤两种不同的材料。材料和沉降之间的关系如下图2-2.
2-2材料与沉降之间的关系
2.3填料的压实度对于地基沉降的影响
在高填地基的情况下,压实度也是一个必须要思考的问题,其也是影响地基沉降的因素之一。总结实践经验,将工后的沉降和压实度进行数据的分析,可以得出如下的结论:一般情况下,在同一个工程里,压实度越大,其对于后期沉降的影响力越小,对于高填方地来说,提高其压实度将有利于规避地基沉降的情况发生。其次,工后的沉降对于压实度有很明显的感应,一旦压实度出现轻微的震动,就会导致其出现巨大的沉降情况。
综上所述,对于高填方地基沉降的影响因素主要由填方高度,填料的种类和填料的特性三个方面。由此我们在山区变电站高填方地基的控制和处理技术上就要从这几个角度出发,有针对性的去解决实际的问题。
三. 山区地基的基本特点
在自然条件下,山区往往表现为地质复杂,地基不稳,水文不明的特点,其主要表现在以下的几个方面:其一,地面的起伏性很大,高低不一。一般情况下,大量的场地会导致一些基础位于挖方区域,另外的部分位于填方区域,在外观上看来他们一部分在河道或沟槽等存在软土地基之上,一部分在台地、山脊(斜坡)或高阶地等硬质地基上。一旦处理不好,地基就会出现不同程度上的沉降。其二,基岩面起伏较大。基岩起伏,再加上覆盖层厚度不均,导致变电站的部分基础位于基岩,部分基础位于土层,由此极有可能出现不均匀的沉降问题;其三,山区土层复杂程度高。山区土层的分布受到很多方面的影响,其结构和性能较复杂多变,在层厚上表现的更加不稳定;其四,软土广泛存在。山区中广泛存在的水塘、沟渠等范围往往分布层厚不均的淤泥质软土,在此地段作为地基的时候要尤其注意这些土的特性。
四.山区变电站建设中的高填方地基沉降控制要点
现阶段山区变电站建设中的高填方地基,对于沉降的控制主要从以下几个方面来进行:
4.1充分发挥桩的基础性作用
在桩基础施工上,主要使用灌注桩、预制桩等方式,使桩穿过土层(填土和原状土),将基础置于基岩之上,从而满足了设计上的沉降差值。这样的方式不仅有利于减少工程的任务量、节省成本,还是减少地基沉降可能性的有效方式。一直以来,这样的方式受到广泛的使用,由此技术条件下的桩,其基础牢固,安全可靠,在施工的过程中要注重质量,以保证桩基础的作用。
4.2利用上覆土层,使用浅基础
当经过强夯等方式处理后的填土,经动力触探和荷载试验检验后,上部回填土层的状态较好且具一定厚度时,而在其下部分布的填土状态较差且厚度较大时,可以利用上部状态较好的土层采用浅基础的形式,这样的做法经济合理,是广泛使用的技术方式。
4.3注重换土的流程
在填方的过程中,常常涉及到换土。一般是根据其地质条件,主要有两种情况:其一,用硬度较高的土换取较差的土,当软性地基比较少、而硬性地基比较多时采用;其二,用硬度较低的土去更换较高的土,主要用在硬地基少、软地基较多的情况下。这样的做法就是为了保证高填方的地基土的结构式均匀稳定。在某些特殊的情况下,硬度较高的土和较低的土量相当的时候,就要使用沉降缝和局部换土相结合的方法。
五.在变电站建设中沉降处理需要注意的问题
由上述的技术要点可以看出,在变电站建设的过程中,我们还需要注意的地方有很多,主要表现在以下几个方面: 5.1充分重视勘探的重要性
山区的工程项目,其工程地质和水文地质条件一般较复杂,通过勘探工作的有效开展,可以获得其地质、水文等基本情况。这样可以有针对性的采取措施,因地制宜,合理开展各项工作,这是进行变电站建设的基础性工程。
5.2充分利用填土地基
山区建设中,场平会不可避免出现或多或少的填土区域,此时注重填土区域的利用,强化填土的密实度。在这样的过程中要站在全局的角度上,合理安排,进行填土的压实操作,提高填土的整体质量,以便利用填土作为荷载小、沉降要求低的附属建构筑物的持力层。
5.3确定桩的承载能力
山区变电站场地,一般的,其地基软性、硬性土分布不均匀,在设计时需要充分考虑建筑物的沉降差。在此方面就要注意桩的承载能力的考核,桩基础作用主要取决于桩的形状、工艺、和地质情况等。由此展开相关的静载试验是很有必要的。
5.4施工过程中检查的重要性
当地质条件较差的情况下,如果不能保证每个环节的有效监督,一切的设计将是没有意义的。因此在变电站的施工过程中,应该严格把握进度,控制好质量,包括地质勘探、图纸设计、监理制度等环节。要求步步为营,一步一步的完善,一步一步的进行,一旦发现问题,要及时整改。
5.5重视特别区域的沉降观测
在软性和硬性土分布不均匀的地方要强化观测,加强研究,保证山区变电站场地建设的安全。
六.结束语
综上所述,山区变电站建设中高填地基沉降控制和技术处理,需要注意的细节较多,其建设的过程也较复杂。适当的处理技术和控制技巧,对山区变电站的高填方地基处理将具重要意义。
参考文献:
[1] 贺晓宁,裴向军,徐玉川.对比分析以对数法和双曲线法预测西南某机场地基沉降量.甘肃水力水电[J].2011,47(2).
[2] 范存辉,韩文喜,秦启荣.用回归参数模型预测九黄机场扩建地基沉降.路基工程[J].2008,104
[3] 黎莉. 高填石路堤施工沉降观测及质量控制方法研究[ D] . 长沙:湖南大学,2001.
[4] 汪益敏,王秉纲. 公路土质路基边坡坡面冲刷稳定性的模糊综合评价[ J] . 中国公路学报,2005,18(1):24-29.