输变电工程湿陷性黄土地基的危害处理技术研究

丁耀庭

青海科信电力设计院有限公司 青海西宁 810000

黄土指的是在干燥气候条件下形成的多孔性具有柱状节理的黄色粉性土。黄土颜色以黄色、褐黄色为主，有时呈灰黄色。其颗粒组成以粉粒为主，含量一般在60%以上。具大孔隙，垂直节理发育。我国黄土的堆积时代包括整个第四纪。

黄土在受到水力因素的影响下，会产生沉陷的情况，这种情况被称为湿陷。黄土场地湿陷类型按照自重湿陷系数及湿陷量分为自重和非自重湿陷性黄土场地。其影响主要体现在：建（构）筑物下方的土层发生湿陷问题，就会导致铁塔产生偏移、沉陷，从而对电网的安全运行产生一定的影响。

1 黄土的分类

黄土地层按照其构成的因素可以划分为两种，一种为次生黄土，另一种为原生黄土。次生黄土主要以新近堆积黄土及黄土状土为主，次生黄土成因主要是以水成为主，其通常具有一定的层理性。原生黄土主要以马兰黄土、离石黄土及午城黄土为主。通常情况下不具层理，其成因主要是以风成为主[1]。

2 黄土的结构性与欠压密性

湿陷性黄土在一定条件下具有保持土的原始基本单元结构形式不被破坏的能力。这是黄土在沉积过程中的物理化学因素促使颗粒相互接触处产生了固化联结键，这种固化联结键构成的土骨架具有一定的结构强度，使得湿陷性黄土在其结构强度未被破坏或软化的压力范围内，表现出低压缩性、高强度等特性，但结构性一旦遭受破坏，其力学性能将呈现屈服、软化、湿陷等性状。

湿陷性黄土由于特殊的地质环境条件，沉积过程一般比较缓慢，在此漫长过程中上覆压力增长速率始终比颗粒间固化键强度的增长速率要缓慢的多，使得黄土颗粒间保持着比较疏松的高孔隙度组构而未在上覆重作用下被固结压密，处在欠压密状态。

3 黄土的湿陷特征及湿陷原理

湿陷性黄土的颗粒组成：砂粒含量为11-19%，粉粒含量为52-74%，黏粒含量为8-26%。其特征为：①黄土的孔隙比变化在0.85-1.24之间，大多数在1.0-1.1之间。孔隙比是影响黄土湿陷性的主要指标之一，同时还具备外部作用产生的管状孔隙，湿陷性黄土剖面的裂纹通常自然形成；②湿陷性黄土中的SiO2、白云土的含量均＞0.3%，同时一部分黄土还呈现出石灰性构造；③湿陷性黄土不仅具有较强的吸水性、还具有较强的透水性，容易受到水力作用的影响，产生沟壑[2]。同时湿陷性黄土浸泡在水中时，在产生气泡的同时，会快速地分解。

4 输变电工程湿陷性黄土地基的处理措施

4.1 变电站工程中湿陷性地基的特征

变电站湿陷性地基具有以下的特征：①占地区域大；②一致性：变电站建设区域内的工程地质及水文气象条件基本一致，使其具备一致性。

4.2 湿陷性黄土地基处理

变电站湿陷性地基处理的原则主要是为了运用相关的处理方式防止黄土出现湿陷情况，在一定程度上可以提升该地区土层的载荷能力。在进行湿陷性地基的处理工作中，不仅要按照相关的规定进行，还要参照相关地区工程建设的经验，同时要根据工程建设的实际选择科学的处理方式。其具体的处理措施有：①垫层法。该方法是将基础底面要求范围内的土层挖去，用一定比例的石灰与土，在最优含水量情况下，充分拌和，分层回填夯击密实而成。灰土垫层具有一定的强度、水稳定性和抗渗性，施工工艺简单，取材容易，费用较低，是一种应用广泛、经济、实用的地基处理方法。但由于变电站工程建设区域较大，众多的建筑物会导致地基发生形变，对地基的载荷能力具有较高的要求，因此应用该方法不仅会加大工程的资金投入，还会延长建设周期，同时在一定程度上也不能确保其实际垫层的后期作用。②动力固结法。该方法主要运用相关的是设备进行自由落体运动，增加土层的夯实程度，提高土体构造的质量，减少土体的伸缩性，但由于该方法不能大规模的应用。③预浸水法。该方法经过对建设区域内的湿陷性黄土进行研究，对湿陷性黄土进行一定时间等浸泡，使黄土产生湿陷，而防止在后期中黄土出现湿陷状况。但由于我国西北地区较为干旱，可利用的水资源较少，大量的使用水资源，会加剧该地区水资源的紧张情况，因此该地区并不应用该方法。④灰土挤密桩法。该方法运用相关的设备对地基钻孔，经过设备的挤压，增强土体的紧密性，然后再孔隙中填充相应的灰土，使其与原土体共同构成地基，该方式不仅能确保工程建设的质量，还能降低建设周期。因此该方法已在湿陷性黄土区域得到了大范围的应用[3]。

4.3 输电线路工程杆塔位湿陷性黄土地基处理

输电线路工程经常在山区走线，因此其建设场地面积较小，交通运输较为困难，同时还受到建设周期与气候情况的影响。湿陷性黄土地区杆塔基础应根据湿陷性黄土的等级和工程的重要性因地制宜采取以地基处理为主的综合措施。①杆塔基础宜远离水浇地、有汇水的地区，避开冲沟、落水洞等位置，使塔位位于无汇水及排水顺畅的位置。②在进行杆塔位湿陷性地基的处理工作中，不仅要按照实际情况和相关的规定进行，还要使用以前工程建设的经历，同时要根据工程建设的实际选择科学的处理方式，其主要原因是为了在确保塔位能稳定运行的前提下，减少变电站工程的资金投入，确保建设设施可以快速运输，缩短建设周期。

5 结语

根据文章所阐述，由于输变电工程具有一定的特殊性，以及相关的处理方式在实际应用中使用较少且资金投入较大，因此输变电工程的地基处理方式在通常情况下都运用了灰土垫层法。