强夯法在某变电站湿陷性黄土地基处理中的应用.docx

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强夯法在某变电站湿陷性黄土地基处理中的应用

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摘要：分析了强夯法消除地基土湿陷性的原理，结合某变电站Ⅱ级湿陷性黄土地基处理，介绍了强夯法的设计方法、施工要求及处理效果评价。经强夯法处理后的湿陷性黄土地基，湿陷性得以消除，地基承载力有明显的提高，满足设计要求。

关键词：强夯法；湿陷性黄土；地基处理

1工程地质概况

1.1地层

中广核乐都30MW光伏发电项目110kV升压站位于海东市乐都区洪水镇马家岭，周围环境简单，无已建建筑物。场地地层在15m的勘探深度内主要为第四系黄土状土。

1.2湿陷性评价

对场地土样的湿陷性试验结果进行计算评价，详见表1。

根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）4.4条规定，当湿陷系数δs值＜0.015时，应定为非湿陷性黄土状土；当湿陷系数δs值≥0.015时，应定为湿陷性黄土状土。当自重湿陷量的计算值△zs≤70mm时，应定为非自重湿陷性黄土场地，当自重湿陷量的计算值△zs＞70mm时，应定为自重湿陷性黄土场地。

根据表1得出以下结论：场地①-1黄土状土具有湿陷性，湿陷深度6-9m，湿陷系数δs＞0.015，湿陷程度属轻微-中等。自重湿陷量为283-343mm，全场地为Ⅱ（中等）自重湿陷性场地。

2强夯技术参数的设计

2.1强夯法有效加固深度的确定

根据表1资料及《湿陷性黄土地区建筑规范》要求，当地基湿陷等级为Ⅱ级时，在自重湿陷性黄土场地，地基处理厚度大于2.5m，下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量，小于200mm。基础埋深按2.0m考虑，本工程的要求加固有效深度为4.5m。

2.2落距计算

夯锤落距按《强夯地基处理技术规程》推荐公式进行估算。

h=α

式中：h—强夯地基有效加固深度（m），取4.5m；

W—夯锤的质量（t），取20t；

H—夯锤的落距（m）；

α—强夯法有效加固深度修正系数。湿陷性黄土地基α按0.40取值。

计算落距为6.3m，考虑到施工中影响安全的因素较多，选择落距为10m。

2.3夯击设备的选择

本工程选择10t重圆形夯锤，锤的底面对称设置6个与顶面贯通的排气孔，孔径250mm。起重设备选用履带式起重机，臂杆端部设置辅助龙门架，防止落锤时机架倾覆。

2.4夯点布置及夯击次数

本工程采用两层强夯，选用主夯2000kN·m，满夯1000kN·m，湿陷性黄土地基布点采用对称较好，均匀性较好的正三角形布点方式，夯点间距为锤直径的1.5-1.8倍，约为4.0m，满夯采用1/4锤印搭接。

夯点夯击数控制指标采用夯击次数与最后两击的平均夯沉量双控制，并满足：

1）2000kN·m主夯第一遍和第二遍每点一次均连续夯10击，且最后两击夯沉量平均不大于50mm，否则应加击。

2）满夯每点一次连续夯5击，共夯一遍，每遍锤印搭接1/4。

3）夯坑周围底面不应发生过大的隆起，不因夯坑过深而发生提锤困难。

4）对单点累计夯沉量大于1.0m的主夯点，应对主夯点虚填料进行主夯加固，加固击数为3~6，以满足最大累计夯沉量小于1.0m。

3强夯施工要求

1）强夯施工应编制施工计划，并严格按照《强夯地基处理技术规程》CECS279（2010）进行施工及检查，建立施工日记。

2）强夯施工要进行施工监测，施工监测是指配合强夯施工的测试工作，目的是确定和调整部分强夯施工参数，强夯施工过程中应有专人负责下列工作：

（1）开夯前应检查夯锤锤重、面积、落距，以确保单机夯能符合设计要求。

（2）在每一遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，避免发生偏差或漏夯。

（3）按设计要求检查每个夯点的夯击数、每击的夯沉量、最后两击的平均夯沉量和总夯沉量、夯点施工起止时间。

（4）施工过程中应记录各项施工参数及施工情况。

3）施工过程中检测项目应按表2的规定执行。

本工程中经处理后的地基土检测结果表明：强夯处理后，送检土样的湿陷系数均有不同程度降低，夯面以下5m范围内土样的湿陷系数小于0.015，该部分土体湿陷性均已消除，同时压缩系数降低，干密度有所提高，经现场荷载试验，处理后的地基承载力达到180kPa，满足设计要求。

除强夯法外，针对湿陷性黄土地基的处理方法还有换土垫层法和灰土挤密桩法。以本工程为例，分别采用以上三种方法进行地基处理施工，从施工速度、处工程造价和对周围环境的影响等方面进行对比，详见表4。

5结束语

中广核乐都30MW光伏发电项目110kV升压站采用强夯法进行湿陷性黄土地基处理，经处理后的湿陷性黄土各项指标均达到设计要求，施工工期为18天，施工费用为40万元，取得了较好的经济效益。

Reference：

[1]叶开智，廖正杰.强夯法处理湿陷性黄土地基的工程实践[J].路基工程，2005，3（120）：54-56.

[2]GB50025-2004，湿陷性黄土地区建筑规范[S]