濕陷性黃土地區(qū)場坪及散水膨脹問題分析及對策

楊生勇++汪春鳳

摘 要：陜西及甘肅大部分地區(qū)內(nèi)黃土最為發(fā)育，地層齊全，厚度大，分布廣而連續(xù)，此地區(qū)的建設的變電站土質(zhì)多數(shù)為濕陷性黃土，給地基處理和場平回填帶來困難，本文針對目前變電站出現(xiàn)的場平和散水問題進行分析，通過實例，研究解決對策，為今后同類問題的處理提供依據(jù)。

關鍵詞：黃土地區(qū)；地質(zhì)；散水膨脹；原因

中圖分類號：TU4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）14-0070-01

1 變電站地質(zhì)情況

本站地處甘肅隴西地區(qū)，黃土濕陷性在黃土高原地區(qū)范圍屬最嚴重濕陷性，為自重濕陷黃土，濕陷等級綜合判定為Ⅳ級。

2 主要存在的問題及分析

運行近2年后，變電站場坪方磚出現(xiàn)膨脹，多數(shù)出現(xiàn)在場坪與道路邊、基礎邊以及750配電區(qū)板塊面積較大的部位；建筑物散水也出現(xiàn)部分部位膨脹，且表現(xiàn)出陰面膨脹相對較多，陽面相對較少的想象。經(jīng)施工人員對沉降觀測點進行觀測，未發(fā)現(xiàn)場坪出現(xiàn)沉降塌陷的質(zhì)量問題。經(jīng)組織參會人員分析，導致場坪方磚出現(xiàn)膨脹的因素有三種可能性：

（1）施工期間灰土封閉層所用白灰如有未充分熟化現(xiàn)象，將造成白灰遇水繼續(xù)熟化，導致灰土體積膨脹，造成場坪方磚出現(xiàn)膨脹；（2）場坪土含有鹽漬等不良成分，具有遇水膨脹性，導致灰土膨脹，造成場坪方磚出現(xiàn)膨脹；（3）根據(jù)變電所所處地區(qū)降雨量頻繁，且方磚出現(xiàn)膨脹的時間均為冬期到第二年開春前，可能是由于長期降雨滲透，導致場坪下部土體經(jīng)歷冬期低溫出現(xiàn)凍脹，造成場坪方磚出現(xiàn)膨脹。

3 存在問題、落實情況

施工單位前往現(xiàn)場對存在問題的地方抽取數(shù)據(jù)，要求監(jiān)理單位對現(xiàn)場取樣檢測、現(xiàn)場觀測等工作進行了見證，具體數(shù)據(jù)情況如下：

（1）通過對現(xiàn)場多處凍脹較為嚴重的區(qū)域拆除場坪方磚和場坪細石混凝土后對灰土進行不同深度的斷層取樣，每個檢查部位點分三個深度分別進行取樣，經(jīng)有資質(zhì)的試驗檢測，上部灰土中的含水率在31.2-42.2%之間，超過21.6%最優(yōu)含水率，含水率較高，呈飽和狀態(tài)。另外通過對取樣點進行觀察，檢測點立剖面部位呈現(xiàn)出灰土拌制均勻，配比合理，拌制灰土所用的熟石灰熟化徹底，未發(fā)現(xiàn)有白灰二次熟化導致的土體破壞現(xiàn)象。（2）通過對現(xiàn)場出現(xiàn)膨脹部位的灰土以及拌制灰土的原狀素土進分別取樣，經(jīng)過進行土的膨脹性主要指標易溶鹽分析檢測，大多數(shù)數(shù)據(jù)在合理范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)表明：土的遇水膨脹可能性不大。（3）對變電站主要的建筑物和重要設備基礎進行了沉降觀測測量，監(jiān)理單位進行了見證，實測數(shù)據(jù)符合設計及規(guī)范要求，確定建筑物及重要設備基礎均未出現(xiàn)沉降。

4 主要原因分析

經(jīng)過組織專家進行分析論證，初步認為產(chǎn)生問題的原因如下：

（1）場坪方磚滿鋪后使得降雨過程的水順磚縫進入基層后排出困難。（2）場坪方磚和墊層下的300mm厚3：7灰土具有隔水性，使得進入的水無法下滲，造成80mm厚混凝土墊層與灰土之間，30-50mm厚方磚鋪設砂漿層成為積水層，因此產(chǎn)生了受凍膨脹。（3）場坪為整片3：7灰土處理，透水性差，通過這次取樣試驗來看，上部灰土含水率高，密度較差，再根據(jù)資料分析認為主要是場坪進水后無法很好的排出及消散，造成灰土受凍膨脹。

5 目前采取的對策

（1）經(jīng)過多次分析，要求設計單位出具多方案進行計經(jīng)技術比較，考慮到場坪面積較大，處理難度大，且要保證處理能夠徹底，經(jīng)組織各相關單位，并征得運維檢修部門同意，確定由施工單位在現(xiàn)場對設計出具的方案進行試驗，待經(jīng)歷一個冬期考驗沒有問題再進行全面處理，目前為以下處理方案措施：1）方案一：設計主要推薦處理方案，需進行實驗。拆除不透水磚地面、水泥砂漿墊層及80厚混凝土層，采用中粗砂為墊層，重鋪磚地面，磚縫隙塞填采用細沙。2）方案二：保留80厚混凝土，將水泥砂漿改為中粗砂，重鋪地面。80厚混凝土若斷裂應予以修復，新舊混凝土結(jié)合處設置變形縫。3）方案三：在原設計方案的基礎上，在靠近路緣石最低點處設置排水暗溝，并將排水暗溝接至站區(qū)有組織排水系統(tǒng)。該方案為實驗方案，目的在于驗證該方案的有效性，面積不宜過大。（2）確定了需消缺處理及試驗的范圍，對下一步施工作業(yè)要求等進行了明確，具體如下：1）對建筑物散水及外墻面磚存在問題的全部進行消缺處理。2）本次將全部750GIS基礎外邊區(qū)域的場坪作為試驗處理范圍，由設計單位明確處理方案，施工單位根據(jù)三種方案分別進行施工試驗，再根據(jù)歷經(jīng)一個冬期后的試驗情況對比，來確定最終施工方案。3）對750kV配電裝置區(qū)凍漲較大的部分區(qū)域也要進行消缺處理，處理方法按照方案二執(zhí)行。4）檢修公司要求在施工前嚴格按照要求辦理“三措一案”，施工過程中嚴格遵守運行要求，確保全過程施工安全。

6 處理情況

按照設計方案和處理范圍，施工單位進行了處理，目前已經(jīng)過了進一年時間，三種方案沒有明顯差異，處理效果均比較好，在擴建區(qū)域按照方案1進行了處理，目前為發(fā)生地坪下陷現(xiàn)象，擬推薦此方案進行大面積處理。

7 結(jié)語

針對濕陷性黃土地質(zhì)情況，在進行場平回填設計時，應考慮當?shù)赝临|(zhì)情況有針對性地進行方案的必選，同時應參考同類工程經(jīng)驗，施工中應嚴格按照設計和規(guī)范的要求進行控制，注重原材料的質(zhì)量，通過實驗和檢測，防止變電站出現(xiàn)場平、散水類似問題，保證變電站安全穩(wěn)定運行。