寧夏線路工程地基液化處理

高曉梅

(西安石油大學(xué)機械學(xué)院，陜西西安　710065)

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寧夏線路工程地基液化處理

高曉梅

(西安石油大學(xué)機械學(xué)院，陜西西安710065)

摘要:介紹了寧夏線路工程地基液化的破壞機理及形式，提出了碎石樁法與鉆孔灌注樁法兩種地基液化的防治措施，并對比了兩者的經(jīng)濟性，推薦在液化層較薄的地區(qū)采用碎石樁，較厚的地區(qū)采用鉆孔灌注樁。

關(guān)鍵詞:地基液化，碎石樁法，鉆孔灌注樁，經(jīng)濟性

1　概述

寧夏輸變電線路沿線地貌類型大體可分為銀川盆地東緣黃河沖積平原、黃河河流地貌。地表現(xiàn)多為農(nóng)耕區(qū)，局部為荒地。沿線出露的地層為全新世沖積成因的粉土和粉質(zhì)粘土互層、下伏沖積成因的粉細砂，沖積砂土總厚度大于40 m。

線路地基砂土具有輕微(為主)～中等液化現(xiàn)象，本階段暫按照中等液化場地考慮，液化深度約6 m;西岸濱河路—黃河灘地該段線路地基砂土具有輕微(為主)～中等液化現(xiàn)象，暫按照中等液化場地考慮，液化深度約0．6 m～9．0 m。

液化段位于8度區(qū)，包括沙湖750 kV變電站—沙漠西邊緣。本段線路最大地質(zhì)特點是:1)地下水埋深較淺。2)地基砂土按照中等液化場地考慮。

2　地基液化破壞防治措施

2．1輸電線路基礎(chǔ)工程的特點

由于輸電線路工程的特殊性，基礎(chǔ)工程具有以下幾個特點: 1)相對于其他工程如建筑、公路、橋梁工程的基礎(chǔ)工程，輸電線路工程的單基工程量較小。2)施工較為分散，由于輸電線路工程的特殊性，塔位與塔位之間存在一定距離，同時交通條件相對較差，不適合大型設(shè)備和復(fù)雜工藝的施工。

根據(jù)以上原因，輸電線路工程地基液化的處理應(yīng)綜合考慮工程造價、施工設(shè)備和施工工藝的影響，其中加密法和樁基礎(chǔ)法是較為適合的兩種方法，而在加密法中的碎石樁法已經(jīng)在部分輸電線路工程中得到應(yīng)用，因此本節(jié)主要比較碎石樁和鉆孔灌注樁在處理地基液化時的優(yōu)劣。

2．2液化處理的塔型選擇

根據(jù)GB 50545—2010 110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范中12．0．9條的相關(guān)規(guī)定，本段線路將對具有液化性的耐張塔地基進行重點處理。本節(jié)將選取750 kV輸電線路工程中雙回路Ⅱ型耐張塔SJ2的基礎(chǔ)作用力作為典型作用力，以液化層厚度10 m作為典型液化地質(zhì)條件。

2．3備選防治措施的對比研究

1)碎石樁法。根據(jù)DL/T 5024—2005電力工程地基處理技術(shù)規(guī)程的要求，需要對碎石樁的樁徑、間距和布置范圍進行設(shè)計。碎石樁的施工有振沖法(濕法)和錘擊式沉管法(干法)兩種。經(jīng)過設(shè)計驗算，采用振沖法時，樁徑為1 m，樁間距為2．2 m，呈三角形布置，有效樁長需大于液化層厚度，本例為12．5 m;采用錘擊式沉管法時，樁徑為0．5 m，樁間距為1 m，呈三角形布置，有效樁長同樣為12．5 m。必須保證碎石樁的布置范圍大于基礎(chǔ)底板范圍5 m。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以得出碎石樁的主要工程量，如表1所示。

表1　碎石樁指標(biāo)參數(shù)

2)鉆孔灌注樁法。鉆孔灌注樁法是將樁身穿過液化土層，接著打入可靠的非液化土層，然后以樁體對樁周土的限制和樁尖支撐作用來共同抑制土體液化變形，是一種較為常見的對地基液化的處理方法。針對750 kV輸電線路工程中雙回路Ⅱ型耐張塔SJ2，以液化層厚度10 m作為典型液化地質(zhì)條件，本報告選取了承臺灌注樁方案進行鉆孔灌注樁設(shè)計。根據(jù)鉆孔灌注樁的設(shè)計原則，結(jié)合本工程具有砂土液化問題地段的地質(zhì)條件，選取灌注樁的樁徑為1 m，樁長為30 m。

經(jīng)過統(tǒng)計鉆孔灌注樁的主要工程量如表2所示。

表2　鉆孔灌注樁指標(biāo)參數(shù)

3)本工程擬用方案的經(jīng)濟性比較(見表3)。

表3　本工程擬用方案的經(jīng)濟性比較

由表3可以看出，錘擊法碎石樁比振沖碎石樁造價高6%，鉆孔灌注樁的工程造價比振沖碎石樁的造價高8%，振沖碎石樁經(jīng)濟優(yōu)勢明顯，錘擊法碎石樁相對于鉆孔灌注樁也有一定的優(yōu)勢。

但是，振沖碎石樁和錘擊式沉管法碎石樁也各自有自身的缺點:1)振沖碎石樁施工周期比較長;2)雖然振沖碎石樁和鉆孔灌注樁均需要濕作業(yè)，但振沖碎石樁需要大范圍的進行地基處理，對環(huán)境的影響非常大，而鉆孔灌注樁的作業(yè)面積較小，對環(huán)境的影響也較小;3)錘擊沉管法碎石樁不需要濕作業(yè)，工作面占地小，施工周期適中，無泥漿污染，經(jīng)濟環(huán)保，但是樁長一般限定在15 m以內(nèi)，無法用于液化層較厚地區(qū)。

對于農(nóng)田地區(qū)，振沖碎石樁的施工所需的施工場地較大，而且需要大型泥漿池。考慮本工程對環(huán)境保護和文明施工的要求，地基液化處理暫不考慮采用振沖碎石樁。

3　結(jié)語

通過論述地基液化的破壞機理、地基液化的主要破壞形式、地基液化危害的特點和地基液化處理的主要原理和方法，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟對比分析:采用振沖法碎石樁(濕法)比錘擊式沉管碎石樁(干法)造價要節(jié)省約6%，采用振沖法碎石樁(濕法)比鉆孔灌注

參考文獻:

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［2］許明軍，方磊，姜在田．碎石樁處理液化地基抗液化研究現(xiàn)狀及存在問題［J］．防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報，2003，23(3):99-104．

［3］張春梅，馮玉芹，王英浩．砂土地震液化危害及地基處理研究［J］．世界地震工程，2007，23(3):133-137．

中圖分類號:TU753．8

文獻標(biāo)識碼:A

文章編號:1009-6825(2016)17-0057-02

收稿日期:2016-04-05

作者簡介:高曉梅(1979-)，女，講師樁造價要節(jié)省約8%，雖然振沖法碎石樁(濕法)總體造價最低，但是振沖法碎石樁(濕法)需要大型泥漿池，考慮到文明施工和環(huán)境保護等綜合因素，推薦在液化層較薄的地區(qū)采用錘擊式沉管法碎石樁，液化層厚的地區(qū)使用鉆孔灌注樁處理地基液化問題。

On base liquefaction treatment in route projects in Ningxia

Gao Xiaomei
(Mechanical College，Xi’an Petroleum University，Xi’an 710065，China)

Abstract:The paper introduces the damage mechanism and formation of the foundation liquefaction of route projects in Ningxia，points out the prevention measures for the foundation liquefaction including gravel pile method and bored piles，compares their economic features，and recommends the gravel pile can be adopted in the areas with thin liquefaction layer while the bored piles in areas with thick liquefaction layer．

Key words:foundation liquefaction，gravel pile，bored pile，economic feature