輸電線路軟弱地基的處理方法及措施

【摘 要】軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、充填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。如果地基承載力不足，就可以判定為軟弱地基，就必須采取措施對軟弱地基進行處理。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時，應(yīng)按局部軟弱土層考慮?？辈鞎r，應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況，根據(jù)擬采用的地基處理方法提供相應(yīng)參數(shù)。充填土尚應(yīng)了解排水固結(jié)條件。雜填土應(yīng)查明堆積歷史，明確自重下穩(wěn)定性、濕陷性等基本因素。

【關(guān)鍵詞】處理方法；控制措施

1.輸電線路軟弱地基的處理方法

利用軟弱土層作為持力層時，可按下列規(guī)定執(zhí)行：1）淤泥和淤泥質(zhì)土，宜利用其上覆較好土層作為持力層，當上覆土層較薄，應(yīng)采取避免施工時對淤泥和淤泥質(zhì)土擾動的措施；2）沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料，當均勻性和密實度較好時，均可利用作為持力層；3）對于有機質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土，未經(jīng)處理不宜作為持力層。

經(jīng)處理后的地基，當按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進行修正時，基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)取零。基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)取1.0。

常用的地基處理方法有：換填墊層法、強夯法、沙石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、單液硅化法和堿液法等。

（1）換填墊層法試用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除凍脹土的脹縮。

（2）強夯法使用于處理碎石土、沙土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴的工程，在設(shè)計前必須通過現(xiàn)場試驗確定其使用性和處理效果。強夯法和強夯置換法主要用來提高土的強度，減少壓縮性，改善土體抵抗震動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。

（3）砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁于軟土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。

（4）振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中。粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強度。

（5）水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法（簡稱濕法）和粉體噴攪法（簡稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質(zhì)含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其適用性。當?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%（黃土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用干法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基抗的止水帷幕，受其攪拌能力的限制，該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。

（6）高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石，大量植物根莖或較高的有機質(zhì)時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大，除地基加固外，也可作為深基抗或大壩的止水帷幕，目前最大處理深度已超過30m。

（7）預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當軟土層厚度小于4m時，可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理，當軟土層厚度超過4m是，應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對真空預(yù)壓工程，必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。

（8）夯實水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價低、施工文明、造價容易控制。

（9）水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗或現(xiàn)場試驗確定其適用性?；A(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層，保證樁、土共同承擔荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨立基礎(chǔ)、箱基、筏基，可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基，可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多裝型復(fù)合地基，到達消除地基土的液化和提高承載力的目的。

（10）石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時，可采取減少生石灰用量和增加摻和料含水量的辦法提高樁身強度。該法不適用于地下水下的砂類土。

（11）灰土擠密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理的深度為5～15m。當用來消除地基土和濕陷性時，宜采用土擠密樁法；當用來提高地基土的承載力或增強其水穩(wěn)定性時，宜采用灰土擠密樁法；當?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時，不宜采用這種方法；灰土擠密樁法土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。

（12）柱錘沖擴樁法使用除處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和填土等地基，對地下水位以下的飽和松軟土層，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。

（13）單液硅化法和堿液法適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.1-2m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地，對Ⅱ級濕陷性地基，應(yīng)通過實驗確定堿液化法的適用性。

（14）在確定地基處理方案時，宜選取不同的多種方法進行比選。對復(fù)合地基而言，方案選擇是針對不同土性、設(shè)計要求的承載力提高幅質(zhì)、選取適宜的成樁工藝和增強體材料。

2.輸電線路軟弱地基的控制措施

輸電線路桿塔所受的各種荷重力作用于基礎(chǔ)，并通過基礎(chǔ)傳遞給周圍的地基，地基的地質(zhì)情況直接影響輸電線路工程的基礎(chǔ)形式、造價、質(zhì)量、工期、安全運行等等。在各種地基中，軟弱地基對輸電線路的影響是最明顯的，稍不注意往往造成基礎(chǔ)下沉、基礎(chǔ)凍鼓、桿塔傾斜、甚至倒桿塔等事故，因此在工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié)都必須高度重視軟弱地基的問題。

輸電線路的軟弱地基的控制措施分三個階段：勘測設(shè)計階段、施工階段、監(jiān)理階段。

2.1勘測設(shè)計階段

設(shè)計是工程建設(shè)的排頭兵，設(shè)計對工程的造價和安全運行至關(guān)重要，解決軟弱地基問題要從設(shè)計抓起。

在選擇線路路徑時，應(yīng)盡量避開軟弱的地基。軟弱地基的桿塔基礎(chǔ)造價往往是一般地基的桿塔基礎(chǔ)造價的2～3倍，線路的單位造價將提高30%～60%，甚至更高。因此要求設(shè)計人員在選擇路徑時，要有長遠的觀點、大局的觀點，對線路所經(jīng)地帶的地質(zhì)情況首先要做好充分的走訪，有一個基本的了解，并根據(jù)地質(zhì)分布情況進行初步排桿，擬定樁位，盡量避開軟弱地基的地帶，特別是要避開一些軟弱層很深的地帶，使線路從地質(zhì)條件較好的地帶通過。

地質(zhì)勘探要提供準確的地質(zhì)資料。選擇鉆探的位置應(yīng)在塔位的中心，不能遠離塔位，對于泥沼、河網(wǎng)、山谷等地質(zhì)復(fù)雜地帶，應(yīng)適當增加地質(zhì)鉆孔，最好對每個塔腿的地質(zhì)情況進行鉆探取樣。

對無法避開軟弱地基的樁位，要選擇合適的桿塔、基礎(chǔ)型式。地形條件允許時，可優(yōu)先選用拉線桿塔；當軟弱層較淺時，宜選用淺埋直立柱大板式基礎(chǔ)，并挖去軟土層，填砂置換；當軟弱層較深，可采用于木樁鋪墊層的辦法增加地基的承載力。地基承載力較低時（一般[R]≤kPa），對于轉(zhuǎn)角塔和大負荷直線塔，宜選用樁基礎(chǔ)。一般慎用主角鋼插入式斜柱基礎(chǔ)，因為這種基礎(chǔ)稍有不均勻沉降，鐵塔主材與主角鋼很難連接。

在桿塔基礎(chǔ)施工過程中，設(shè)計代表要及時解決地質(zhì)上存在的問題，避免造成桿塔基礎(chǔ)質(zhì)量事故。

2.2施工階段

軟弱地基桿塔基礎(chǔ)的施工，關(guān)鍵是要做好基坑開挖和混凝土澆制過程的排水措施，盡量避免基底原狀土受到擾動。

開挖底面低于地下水位的基坑時，地下水會不斷滲入坑內(nèi)。如果流入坑內(nèi)的水不及時排除，土被水泡軟后，會造成坑壁坍塌，地基承載力下降。因此，做好基礎(chǔ)施工過程的排水工作，是軟弱地基基礎(chǔ)施工的基本要求?；优潘姆椒ê芏啵┕挝豢筛鶕?jù)基坑的排水量以及自身的排水設(shè)備等情況，確定采用何種排水方法。對于流沙坑，為防止坑壁坍塌，減少流入坑底的水量，可以采用擋土板或沉箱的方法開挖。

為避免或減少對原狀土的擾動，基坑不要一次挖至設(shè)計深度。當開挖至接近設(shè)計深度200～300mm時，暫不開挖，而向監(jiān)理部門申請驗坑。驗坑后從局部開挖，逐步展開。挖至設(shè)計深度后，施工人員不要直接在坑底行走，而要鋪上木板通行。

設(shè)計要求對基底采用加固措施的，應(yīng)按設(shè)計要求進行加固：如采用加石塊充填加固的，應(yīng)在最后一層土挖至設(shè)計深度時，拋入預(yù)先準備的石塊，將石塊夯入土中，至密實為止，并清理被擠出表面的軟土，在鋪上碎石；如采用清淤加木樁的，按要求清去頂層淤泥后，打入木樁，在充填砂層，清理被擠出的軟土，灌水讓砂層沉實，對于需要鋪混凝土墊層的，墊層鋪好后，需要停留48小時，才能制模澆制基礎(chǔ)，以使墊層有充分的凝固時間，讓地基有一個穩(wěn)定的過程。

在基坑的開挖過程中，施工人員要注意現(xiàn)場實際地質(zhì)與設(shè)計所提供的地質(zhì)資料是否相符。如不相符，要及時向設(shè)計、監(jiān)理部門反映，要求地質(zhì)代表到現(xiàn)場鑒定處理，不要盲目澆制基礎(chǔ)。

2.3監(jiān)理階段

輸電線路的基礎(chǔ)是隱蔽工程，是監(jiān)理工作的重點，而軟弱地基部分則是重中之重。因此，在工程開始施工前，應(yīng)對設(shè)計資料進行全面、細致的審查，對工程的地質(zhì)情況有全面的了解，并制定事前的控制點。針對目前基礎(chǔ)工程的分包比較普遍，分包單位人員的素質(zhì)又普遍不高的現(xiàn)象，監(jiān)理要重點抓好以下工作：

a）審查施工單位的施工組織設(shè)計和施工技術(shù)方案是否針對軟弱地基采取了合適的排水措施和防止地基擾動措施。

b）做好旁站監(jiān)理。在軟弱地基基礎(chǔ)施工時，監(jiān)理工作一定要到位，必須堅持全過程的旁站監(jiān)理，監(jiān)督施工單位嚴格按審定的施工方案施工，對施工過程做好詳細的記錄。

c）監(jiān)理施工單位的文明施工，尤其要加強對分包單位的管理。

雖然軟弱地基基礎(chǔ)是輸電線路建設(shè)的難點，但只要勘測設(shè)計、施工、監(jiān)理人員有高度的責任感，密切配合，科學管理，就一定能使軟弱地基的線路投資得到控制，質(zhì)量得到保證，并能安全可靠運行。