±800kV特高压直流线路工程软弱地基基础施工

李月平（湖南省电网工程公司，湖南 衡阳 421002）



±800kV特高压直流线路工程软弱地基基础施工

李月平（湖南省电网工程公司，湖南 衡阳 421002）

软弱地基包括在冲填土、淤泥、淤泥质土、杂填土、饱和松散粉细砂和粉土上进行施工的地基。软弱土地基具有渗透性差、孔隙比大、含水量高等特点，因而在软弱土上进行地基建设对线路工程中杆塔基础的安全和稳定性影响是十分巨大的。本文主要阐述了±800kV特高压直流线路工程软弱地基基础施工要点。

±800kV；特高压；直流线路；软弱地基；基础施工

1　工程概况

酒泉－湖南±800kV特高压直流输电线路工程包18起自湖南省益阳市桃江县龙肚湾，止于湖南省湘潭县射埠镇的湘潭换流站，线路路径长169.581km，共新建铁塔345基。基础采用人工挖孔基础、岩石锚杆基础、直柱板式基础、全掏挖基础、钻（冲）孔灌注桩基础等型式，其中桃江境内部分塔位属于软弱地基，有丰富的地下水，且以淤泥质居多，所以在该工程基础施工中，必须做好软弱地基的处理。对于软弱地基的处理需要从保持整体性、降低含水量以及提高承载强度的角度出发。

2　水文地质情况

据《地堪报告》表明基坑开挖范围内自上而下各土层分布情况与地质状况如下：

（1）层素填土根植土层：土层厚约0.3～0.8m；

（2）灰黄色粉质粘土，天然含水量35.4%，孔隙比1.00，渗透系数3.50E-6cm/s，埋深1.5～3.0m。

（3）1层，灰色淤泥质粉质捏粘土，属高压缩性，天然含水量39.9%，孔隙比1.12，渗透系数5.00E-6cm/s，埋深3.0～4.0m。基坑坑底位于本土层。

（4）2层，灰色砂质粘土，中等压缩性土层，含水量28.8%，孔隙比0.81，渗透系数2.00E-4cm/s，埋深4.0～7.0m，渗透性好，井点滤水管埋设于该土层较为合理。

（5）3层，灰色淤泥质粉质粘土，属高压缩性土，含水量42.4%，孔隙比1.19，渗透系数3.00E-6cm/s，含水量高但汽透性差，若将滤水管埋于此土层，，降水效果不甚明显。

3　软弱地基基础型式选择

针对软弱土质，本工程主要采用了灌注桩基础和大板基础，由于灌注桩基础施工受限于现场交通运输条件，灌注桩施工设备对进场条件要求较高，现场施工则相对较为成熟和专业，在这不再赘述，本文主要对大板基础的施工进行阐述。

3.1灌注桩基础

对于地质条件为流塑、地基持力层较深且基础作用力较大的耐张塔或直线塔，使用钻孔灌注桩基础是设计中广泛采用的一种方法。它主要是桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力，施工方便，安全可靠。缺点是施工费用较高。

3.2大板基础

大板基础的主要设计特点是：底板大、埋深浅、底板较薄，底板双向配筋承担由铁塔上拔、下压和水平力引起的弯矩和剪力，主柱计算与阶梯基础相同。与阶梯基础相比，埋深浅，易开挖成形，混凝土量能适当降低，但钢筋量增加较多。与灌注桩相比，在软弱地基中应用较为广泛。它施工方便，特别是对于软、流塑粘性土、粉土及粉细砂等基坑不易成型的塔位。

4　软弱地基进行基础施工时的措施

4.1采用机械开挖

在特高压直流线路工程基础施工中，存在比较大的土方开挖量，如果选择人工开挖的方法，那么需要消耗的时间就会比较长，很容易产生塌方的现象，从而导致施工进度受到影响。所以应该选择机械开挖的方法，机械开挖的优点是速度快。但是普通挖掘机因为臂短，面对大基坑会由于挖掘机距坑边缘近，挖掘机的自重会导致坑壁塌方，因此需尽可能采用特种长臂挖掘机，使挖掘机能停在距坑边较远处进行挖掘。需要注意的是，进行坑底平整时，应尽可能人工平整，避免挖掘机扰动坑底地基。挖掘机由于单铲挖方量大，在接近坑底时需控制挖掘机活动幅度，平整时需采用人工平整，以防扰动坑底软弱地基。

4.2采用井点降水

根据上文的水文地质情况来看，如果本工程不进行较好的排水处理，就会很容易导致塌方现象的产生，但是简单的使用抽水泵进行抽水只能够排除表面的水分，对于地下水必须要使用井点降水的方法进行抽排。本工程基坑开挖深度大约1.50m左右，根据地质报告显示1为素填土，2层为淤泥质粉质粘土夹粉土，2-1层粉土，因为基础底部都在第2-2层，所以降水比较难。根据岩土勘察报告数据，整个井点布置可采用环形封闭式一级井点降水，其系统计算采用潜水非完整井基坑涌水量公式计算。环形封闭式，土层渗透经验系数K=0.50m/ d（应不超过），地下水位埋深0.50m左右，一级井点降水主管布置在自然地面上，井点支管长度为 6m，管径φ48，滤管长1m。为防止地面水渗入基坑，基坑四周应开挖排水明沟，坡边采用砖砌阻水坎，设集水井，拦截地表水。抽水的地下水统一流向甲方指定的主下水道内。井点设备进场后，应进行检查清理，井点管须清洗干净，滤网保持完好，动力设备须进行试运转，保证安装后正常运转。支管下沉时，放入孔中应立即扶正就位，下端不得插入泥土中，冲孔直径大于30cm，深度大于支管长度50cm，管顶保持在同一标高，井管与孔壁间要及时在井管四周用洁净的粗砂灌实灌匀，使井点管位于砂滤层中间，每根井管埋设后，应检验其渗水性能，井管与孔壁内填砂滤时，管内水位应同时上升，管口应有泥浆冒出，或向管内灌水时能很快下渗，方为合格。井点正式开机后，在8h内出清水，如在24h后仍出泥水则停机检查，防止长期出混水。

4.3设置沉降观测点对不均匀沉降进行控制

在基础混凝土浇筑施工过程中需要对基础的升降情况进行密切的关注，及时控制地脚螺栓高度和立柱顶面。每一杆塔基础都需要设施沉降观测参考点，观测每条腿的基础施工。在施工过程中需要将沉降观测参考点作为基准，严禁将前一腿立柱顶面作为基准。有时在混凝土浇筑的过程中，基础可能会随着基础重量的增加而逐渐产生下沉的现象。在混凝土浇筑到地脚螺栓根部时，需要暂时停止混凝土浇筑施工，在对基础沉降情况进行详细的分析之后，对地脚螺栓高度进行重新调整并且精确控制混凝土立柱顶面，之后再继续进行混凝土浇筑施工。

4.4采用抛填大石块解决坑底流沙

在基础施工中，如果遇到流沙土质，那么就会导致地基基础的承载力不足，在混凝土浇筑之后基础很容易出现不均匀沉降的现象。在这样的情况下，可以适度深挖，运用抛填大石块的方法对土的压重进行增加，抛填大石块的量应由设计验算后由设计提供。在抛填过程中需要对地基基础的沉降情况进行密切观察，等到降稳定后进行灌浆使坑底平整并使坑深达到设计要求，之后再进行垫层浇制。

4.5采取护壁措施应对天气影响

在软土地基施工中应该尽可能的不在雨天进行施工，因而如果在雨天施工，那么雨水就可能会对地基造成冲刷，最终导致塌方的现象。或者是本来已经比较脆弱的地基在混合雨水之后就会变成浆糊状，无法确保施工安全质量。施工前应及时掌握天气预报，根据天气控制好施工步骤。施工时若遇雨天，可采用坑壁铺垫彩条布的措施防止坑壁受雨水冲刷，同时坑底开设排水沟，避免施工受雨天影响。

4.6增大放坡系数

在工程施工中，软弱地基的承载力和整体性都是比较差的，在遇到淤泥地基基础的情况下，我们应该选择的放坡系统范围为1：0.75～1：1。在进行机械开挖的同时，为了保证坑壁成型，还选择选择钢板桩护壁措施，钢板桩护壁的长度通常设计为6m，打入土中的深度范围应该控制在4.5～5m范围内。

5　结语

综上所述，在±800kV特高压直流输电线路工程施工中，如果遇到软土地基基础，必须根据现场实际情况选择合理的基础型式，并且为了保证施工安全和质量，需要采取有效的手段做好施工过程的处理和控制，有效的降低土质含水量，从而提高地基的整体性和地基承载强度，保证软弱地基基础施工的安全和质量。

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李月平（1979-），男，工程师，本科，主要从事输电线路施工工作。

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2095-2066（2016）17-0045-02

2016-5-20