武衛國
(內蒙古電力勘測設計院有限責任公司,呼和浩特010020)
軟土地基在我國領域有著十分廣泛的分布,軟土地基承載力不足,地質條件復雜,而且往往腐蝕性比較強。為了應對這種復雜多變的地質環境,需要應用耐腐蝕灌注樁基礎進行輸電工程項目的建設。本文主要結合灌注樁基礎的應用范圍、應用特點以及設計施工要點進行探究。
通常情況下,軟土地基往往含水量比較高,孔隙比較大,透水性比較弱,壓縮性高,抗剪強度較差,容易在工程項目建設過程中受到擾動,靈敏度較高,承載能力很差,影響工程項目的順利建設,容易造成工程項目建筑物的沉降以及破壞問題。
根據軟土地基地區的地下水水質檢測報告以及地質勘察報告可以發現,通常軟土地區地下水中氯離子和硫酸根離子等腐蝕性化學物質的含量比較高,這種性質的地下水對鋼筋混凝土結構具有較強的腐蝕性能,而且混凝土中的鋼筋一般還會處于干濕交替的環境下,這種情況加劇了鋼筋的電化學腐蝕,具有很強的腐蝕性。在實際軟土地基中,可以適當地將一定比例的磨細礦渣以及粉煤灰摻入混凝土混合料中,以提高混凝土的抗水性能以及和易性,從而可以有效地提高混凝土的抗硫酸鹽腐蝕的能力以及耐化學腐蝕能力。磨細礦渣在混凝土摻合料中的加入也可以有效地降低混凝土的水化熱,避免混凝土在拌和過程中由于內部溫度升高而引起的裂縫,抑制氯離子的擴散性能,提高混凝土的密實度。
在實際工程項目建設之前,需要結合輸電工程項目的建設環境、建設要求、建設目的進行現場詳盡科學的勘察,明確現場環境對樁身材料以及地基土承載力性能的要求。在確定灌注樁直徑的過程中綜合考慮工程項目建設的荷載大小、土層土質、塔形需要、長徑比等多種因素,保證灌注樁直徑設計的合理性和科學性。首先,在進行單樁承載力要求控制的過程中,嚴格按照線路基礎DL/T 5219—2014《架空送電線路基礎設計技術規定》進行設計,并按照相關的公式確定不同環境下單樁承載力的要求。同時,需要結合電力工程項目建設的當地環境明確地層參數,結合土層豎向分布特征,確定樁端持力層,從而能夠科學地明確灌注樁的長度。其次,對于大跟開角鋼塔來,通常還需要將4 腿分為4 個單柱樁進行分開選擇,對于直徑比較大的鋼管塔,往往還需要加承臺,從而可以有效避免灌注樁直徑過大的現象,也可以應用獨立單樁大口徑灌注樁或者挖注樁進行鋼管塔的獨立設計,具體需要結合實際工程項目建設需要以及環境來進行。
在軟土地基輸電工程耐腐蝕灌注樁基礎施工用的過程中,工程項目建設人員通常需要選擇較硬的地層作為樁端持力層,灌注樁樁端全斷面進入持力層的深度對于粉土和黏性土來說不能少于2 倍直徑,對于砂土來說不能少于1.5 倍直徑。如果工程項目建設區域表層的土壤較薄,可以應用普通臺階式基礎深埋或者加固下層軟土層的方法,滿足工程項目的建設要求,如果土層比較厚,下沉要求不嚴格,荷載要求不大,則可以將灌注樁基礎設計成淺埋擴底基礎。
在電力工程項目設計與規劃的過程中,往往需要結合城市項目規劃以及整體工程項目建設要求來進行,由于城市規劃項目的要求通常需要在道路兩邊使用鋼管塔,而且對高度的要求較高,當鋼管塔處于軟弱土地基狀況時,應用灌注樁基礎能夠有效解決軟土地基的問題。但是灌注樁基礎這種單樁難以抵抗鋼管塔的底部彎矩值,通常需要結合單承臺與多根灌注樁聯合基礎進行構建[1]。
灌注樁基礎在工程項目建設過程中有著十分廣泛的應用,可以充分利用原狀土的特性,減少基礎的側向變形,提高基礎的抗拔承載力。灌注樁基礎在混凝土澆筑的過程中并不需要支模,有效縮短了整體的施工工期,而且灌注樁基礎土石方量比較小,在實際施工的過程中,對周圍環境、植被、地形的破壞較小,有著良好的生態經濟效益。但是灌注樁基礎在應用的過程中,對周圍地質條件的要求比較高。在地下水比較高以及地地質條件較差的環境下,難以及時適用成型的塔位。通過國內外的實際工程資料可以發現,發達國家在同等條件下,往往更加傾向于應用灌注樁基礎,以期能夠在工程項目施工的過程中盡可能少地減少對周圍環境所造成的破壞及影響。
在灌注樁項目施工之前,工程項目建設人員需要加強與設計人員、建設人員以及監理人員的交流與溝通,明確施工過程中需要檢測的檢測系數。嚴格按照相關施工規范以及施工要求,加強施工方案的設計及施工組織的設計,明確具體的施工規劃以及施工流程。在具體施工環節,還需要加強對周圍環境和文物的保護。同時,還需要做好對施工場地附近資料的收集以及勘測。另外,還需要做好設備入場工作,將工程項目建設中必備的機械設備運輸到場地,并做好泥漿護壁和挖孔設備等處理措施,安排就緒排水、道路、供水、供電。
在軟土地基地區灌注樁鉆孔的難度比較大,難以控制成孔質量,容易出現孔壁坍塌、孔徑收縮以及孔位傾斜等多種質量問題,影響澆筑質量,因此,需要結合工程項目的建設要求做好軟土地基灌注樁鉆孔作業平臺搭設以及鉆孔孔徑的質量控制工作。在實際鉆孔期間,泥漿配置也會影響最終的成孔質量,如果泥漿比重過小,水壓力小,容易導致塌孔和縮孔問題,如果比例過大而容易造成清孔困難問題。
結合當地的地質條件及地域環境,合理地進行混凝土的選擇以及施工。軟土地基地區耐腐蝕混凝土配合比設計具有摻合料種類多、強度高、水膠比小、用量控制嚴格、耐久性指標高的特點。受到地域環境的影響,通常只能應用人工攪拌的方式施工,為了保證配合比能夠嚴格按照設計規范來進行以及最終的澆筑質量,需要結合計算機技術進行智能控制。
綜上所述,耐腐蝕灌注樁基礎在軟土地區工程項目中的有效應用可以提高輸電工程項目建設的穩定性和安全性,減少地基下沉問題,保證施工質量,延長使用壽命。在軟土地基工程建設中有著十分重要的應用價值和應用潛力。因此,需要加強對耐腐蝕灌注樁基礎的研究,明確耐腐蝕灌注樁基礎的應用要點以及應用要求。