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科技论文

220kVGIS配电室高强预应力管桩

时间:2022-10-13 22:50 所属分类:科技论文 点击次数:

一、工程概况
220kV变电站拟选址位于惠州市博罗县长宁镇政府。拟选场地原地表植被主要为林地和鱼塘。目前地表(耕种浮土面)标高约20.0米~47米.0米(高程系统为1985国家高程,下同)。场地内地层自上而下依次为第四系人工填土层(Qml),第四系冲积层(Qal),第四是残积层(Qel),下伏基岩为侏罗系(J)砂岩和泥质粉砂岩。
二、地质条件
场地内地基土主要有:第四系人工填土层(Qml),第四系冲积层(Qal),第四是残积层(Qel),下伏基岩为侏罗系(J)砂岩和泥质粉砂岩。
现场人工填土整体厚度较小,相对松散,对地面稳定性和桩基施工过程有一定影响。淤泥土,流软塑料,桩基施工容易产生收缩效果。现场风化土粉粘土、全风化、强风化岩、中风化岩均具有水软化的特点,导致地基土强度降低,设计施工应注意。
三、选择基本方案
(1)复合地基
场地后期平整回填土厚度较大,鱼塘区域土层较弱。在荷载作用下,沉降时间长,沉降量大,沉降极不均匀。未经加固,不能作为建筑物的基础支撑层。根据地基岩土工程的地质条件,结合场地各建筑物的使用功能,可采用复合地基加固场地。目前地基处理加固方案很多,成熟有效的方法有:排水固结法(包括堆载预压法、砂井法、真空预压法、电渗排水法)、砂桩法、石灰桩法、换土垫层法、加固法(包括加固土和土工聚合物)、高压喷射法、水泥搅拌法等。根据本工程的特点,从施工条件和经济角度推荐以下方案:
水泥土搅拌法:处理深度一般为15m大约,最20左右m,复合地基的力学性质大大提高,抗剪强度显著提高,复合地基承载力显著提高,沉降大大降低。大部分沉降可在施工期间完成,工后沉降很小,达到年龄(28天)后即可施工。
(2)桩基础
对于荷载较大或变形要求较高的建筑物(构筑物),可考虑桩基础,具体分析如下:
①钻(冲)孔灌注桩或旋挖灌注桩
钻(冲)孔灌注桩和旋挖灌注桩适用于粘土、粉土、砂土、填土、碎石土和风化岩层,也可穿透建筑垃圾或硬夹层。根据现场地质条件和后期回填较厚的填土情况,建议采用桩型作为现场重要建筑物的基础。
②预应力管桩
预应力管桩只适用于粘土、粉土、砂土、素填土和碎石土。对于场地强风化岩层,局部夹5%~20%不同的中风化岩块或薄层(硬夹层),会对管桩施工产生一定影响。此外,场地回填较厚的填土层短期内未能完成固结和良好的挤压效果。建议在管桩施工过程中先内后外进行栅栏施工,防止桩身倾斜或滑动。现场大面积为鱼塘,根据设计要求回填较厚的填土(回填约5%)m),如果采用预应力管桩基础,建议桩基础施工前回填平整,以全风化泥粉砂岩或强风化砂岩为桩端支撑层,充分考虑基础荷载要求,确定桩类型和深度要求,选择合适的施工机械,避免对施工现场及周围环境的不利影响,分析计算回填和软土对桩侧负摩擦的影响。
(3)填土加固处理
根据设计要求,场地平整后需要回填较厚的填土。回填前建议干塘清淤和表土。回填后的填土自重固结未完成,压缩性大,承载力低,不宜采用天然地基浅基础。建议回填土采用分层回填和强夯法处理,提高回填土的承载力。对于荷载小、沉降要求低的建筑物(构筑物),可采用处理后合格的填土层作为基础支撑层。
回填土可采用强夯法处理,有效加固深度和夯点的夯击次数可根据现场试夯确定。单位夯击能量应根据上部结构类型、荷载大小、基本形式和要求处理深度综合考虑,并通过试夯确定。
四、场地地基处理方案及基础方案
考虑到高强预应力管桩节约成本,施工周期短,本工程推荐方案采用高强预应力管桩。方案如下:
综合配电楼,220kVGIS配电室,220kV高强预应力管桩用于处理出线区域结构、主变区域结构和防火墙:高强预应力管桩直径500mm,桩长约19m,以全风化泥质粉砂岩、强风化泥质粉砂岩或中风化泥质粉砂岩为桩端承载力1.5万kN。需要指出的是,根据地勘报告,风化土粉粘土和全风化、强风化岩和中风化岩都具有遇水软化的特点,会导致地基土强度降低。设计施工时应注意。因此,在计算单桩承载力时,桩端阻力特征值应降低0.8。
强夯节约成本,施工周期短,处理范围大。本工程推荐方案采用强夯。初步制定
强夯处理方案如下:本工程现场回填土层厚度约5m,下层土层分布有粉粘土、粉细砂、强风化砂岩、中风化砂岩、强风化砂岩、中风化泥质粉砂岩等土层。结合以上场地回填土处理的优缺点,本工程最适合强夯处理。站点距西侧厂区约100m。根据江正荣主编的《建筑地基及基础施工手册(第二版)》,当夯击能为5万kN建筑物距离夯点保持不小于30.0m距离,一般不会对建筑物造成损坏。本工程与周边建筑的距离超过1000.0m,强夯不会影响周围的建筑。
夯沉量控制:最后两击平均夯沉量小于50mm。处理后地基承载力:150kPa。
强夯后,从满夯面到竣工面的高度需要分层碾压回填。每次回填土厚度≤0.3米,不小于25米T振动压路机分层碾压,每层不少于8~10次,使回填土层压实系数λc≥0.94、回填土层的承载力特征值fak≥150kPa。碾压回填的压实度应根据土量、天气、层厚、机械等因素,提前确定碾压回填的压实度。
五,总结
现阶段考虑综合配电楼,220kV配电装置室、主变基础及框架、出线框架采用预应力管桩基础、消防泵房、消防水池、警察室、车站道路、事故油池、墙体、室外电缆沟、化粪池、消防室、独立砂池及管道基础采用强夯处理土层作为支撑层。