巖溶發(fā)育地區(qū)全戶內(nèi)變電站地基處理實(shí)例

1、巖溶發(fā)育地區(qū)全戶內(nèi)變電站地基處理實(shí)例一、工程概況某110kV全戶內(nèi)常規(guī)設(shè)備變電站位于廣州市花都區(qū)，建設(shè)規(guī)模為主變?nèi)萘?63MVA110kV電纜出線3回，10kV出線45回，無功補(bǔ)償容量336012kvar。變電站征地范圍面積為3997.095m2,土建專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)按最終規(guī)模一次建成。該站為全戶內(nèi)無人值班變電站，站區(qū)主要建筑物綜合樓為地面四層建筑，建筑高度23.80m,首層占地面積為980.4m2，建筑物總建筑面積約為3256.7m2。綜合樓采用混凝土結(jié)構(gòu)方案，主要承重體系采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為靜壓預(yù)制管樁基礎(chǔ)。二、地質(zhì)情況擬建場地處于粵北、粵中的低山丘陵地貌與珠江三角洲沖積平原

2、交界地帶，屬河流一級階地。場地平坦、開闊，植被較發(fā)育。根據(jù)詳勘報告，站址內(nèi)揭露地層擬建站址地層由第四系土層和白堊系壺天組碳酸鹽巖構(gòu)成。第四系土層厚16-24m,依成因分類，可分為人工填土、沖積層和殘積層?，F(xiàn)從上而下描述如下：（一）人工填土層（Q4ml）主要為素填土和雜填土，棕紅色，以建筑余坭、粘性土類混磚、砼塊等堆填，未經(jīng)分層壓實(shí)，呈松散狀，各孔均有分布，厚1.8-4.50m，平均2.93m。（二）沖積土層（Q4al）主要土性為中粗砂、其次為粉質(zhì)粘土。1、2-2層粗砂、中細(xì)砂：褐黃色，飽和，稍密，局部松散或中密，層位不太穩(wěn)定，僅見于13個鉆孔，層頂標(biāo)高8.44-11.09m，平均10.01m，

3、層頂埋深2.0-3.7m，層厚1.8-7.1m。2、2-4層粉質(zhì)粘土：褐黃色，可塑為主，含粉砂，層位較穩(wěn)定，僅見于27個鉆孔，占總數(shù)90%，層頂標(biāo)高1.77-10.78m，平均8.49m,層頂埋深1.8-10.8m,平均4.23m,層厚0.8-9.9m,平均4.14m。（三）殘積層（Qel）3-1層粉質(zhì)粘土：黃色，可塑，層位不穩(wěn)定，見于20個鉆孔，占總鉆孔67%，層頂標(biāo)高-11.63-1.95m，平均-5.16m，層頂埋深14.5-24.50m，層厚0.8-12.2m，平均3.81m。（四）基巖為石炭系壺天碳酸鹽巖，主要巖性為石灰?guī)r，屬硬質(zhì)巖石。依風(fēng)化程度可劃分為微風(fēng)化巖層，現(xiàn)描述如下：4-4

4、層微風(fēng)化石灰?guī)r：灰色，巖芯呈短一中柱狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬，巖芯較完整，巖體基本質(zhì)量等級為田級。（五）溶洞、土洞場區(qū)內(nèi)溶洞不算很發(fā)育，只是局部分布。溶洞2個，溶洞頂板埋深23m,規(guī)模較大，洞深5-6m。洞中無或少充填物，巖洞頂板均有很薄一層的中微風(fēng)化巖層。場區(qū)內(nèi)土洞較發(fā)育，共10個鉆孔發(fā)現(xiàn)有土洞，鉆孔編號為7、10、補(bǔ)3及ZC1、ZC2、ZC3、ZC5ZC6ZC9ZC14號。土洞主要位于場地中部及北東部，洞深0.7-4.0m，平均2.21m。三、土溶洞處理方案（一）處理方法采用高壓灌注低標(biāo)號砼與袖閥管注漿相結(jié)合的處理方法。1、對無填充和半填充流塑狀粘土的大土洞先填充低標(biāo)號砼，以堵土洞區(qū)的主要漏水通道和大

5、土洞，再進(jìn)行后續(xù)的袖閥管注漿工藝，把洞頂和底部側(cè)部均灌注水泥漿，使洞內(nèi)填充物與洞外介質(zhì)固結(jié)成一個整體。2、對全充填和空隙很?。ㄐ∮?0cm）的土洞采用袖閥管注漿工藝灌注水泥煤灰單液漿，當(dāng)灌入量超過20m3仍未灌滿或達(dá)不到注漿壓力時，應(yīng)立即改用水泥、水玻璃雙液漿進(jìn)行堵漏處理，控制漿液凝固時間在1020秒，必要時可實(shí)施間歇注漿，定量注漿和重復(fù)注漿。3、溶洞處理方法與土洞相同。（二）高壓灌注C15磴施工工藝高壓灌注C15磴即用磴輸送泵將C15磴（水泥、粉煤灰、砂、石粉）由鉆孔通過鋼導(dǎo)管直接注入土（溶）洞中的施工工藝。無填充土（溶）洞洞高大于2.0m時，砼導(dǎo)管伸至距洞底1.0m處，洞高小于2.0m時，

6、砼導(dǎo)管伸至距洞頂下0.5m。1、設(shè)計參數(shù)（1）鉆孔布置：4mX4niE方形布置。（ 2）孔徑168mm。（ 3）孔深：至洞體底板。（ 4）配合比：通過試驗(yàn)確定，參考配合比為：水泥：粉煤灰：砂：石粉：水=1：0.55：4.05：4.14：1.09（重度比）。（ 5）設(shè)備：混凝土攪拌站、三一重工混凝土輸送泵。（ 6）灌注砼壓力：6-10MPa。（ 7）泵送混凝土量：應(yīng)根據(jù)洞體填充情況確定，以填充密實(shí)，并對洞體內(nèi)原有填充物有一定的加固效果為原則。在10MPa左右的壓力下，保證地面不產(chǎn)生裂縫和抬升，注不進(jìn)為止。2、施工質(zhì)量控制措施（ 1）C15磴應(yīng)按照實(shí)驗(yàn)確定的配合比經(jīng)計量后用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆?，并?yīng)

7、在灌注過程中不停緩慢攪拌。（ 2）每孔的灌注量在10MP進(jìn)右的壓力下，注不進(jìn)為止。并保證地面不產(chǎn)生裂縫和抬升。（ 3）灌注時地面隆起最大量不得超過2cm。（4）泵送混凝土結(jié)束后，及時將注漿孔用低標(biāo)號砼自下而上填充封堵。（三）袖閥管注漿施工工藝袖閥管注漿施工工藝時目前一種比較先進(jìn)的注漿工藝，其適應(yīng)性較強(qiáng)，對砂層、粉土、淤泥層等均能達(dá)到較好的注漿加固效果。能進(jìn)行定深、定量、分序、分段、間歇、重復(fù)注漿，集中了劈裂注漿法、壓（擠）密注漿法與滲入注漿法的優(yōu)點(diǎn)，其適用于處理頂板與填充物之間的空隙小于0.1m的土洞和溶洞。1、設(shè)計參數(shù)（1）鉆孔布置：2mK2m正方形布置。（2）孔徑91mm-110mm（3）

8、孔深：至洞體底板。（4）漿液配合比：通過試驗(yàn)確定，參考配合比為：水：水泥=1.0：1.0-0.8：1.0。（5）注漿設(shè)備：袖閥管、攪拌機(jī)、BW150M。（6）注漿壓力：0.2-0.6MPa（暫定），開環(huán)壓力0.3MPa，通過實(shí)驗(yàn)確定。（7）終灌標(biāo)準(zhǔn)：在0.6-0.8MPa的壓力下，吸漿量<1-2L/min穩(wěn)壓15min（主要在后續(xù)孔中）。2、施工質(zhì)量控制措施（ 1） 注漿速度：洞體底部和頂部注漿速度宜為15-20L/min，其他位置宜為20-30L/min。（ 2） 分段注漿：分段注漿間距不得大于1.0m，宜為0.3-0.5m。（ 3）洞底注漿：應(yīng)增加注漿量，盡可能使洞體底部形成一個整體

9、。（ 4）洞頂注漿：為保證洞頂板的穩(wěn)定性，洞頂板附近注漿時應(yīng)適當(dāng)增加注漿量，并詳細(xì)記錄注漿情況。（ 5）注漿前應(yīng)進(jìn)行有效封孔，保證分段注漿時各段之間不竄漿。（6）注漿孔經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，用水灰比為1：1的水泥漿液灌注袖閥管，對注漿鉆孔進(jìn)行封堵。四、處理效果及結(jié)語土溶洞處理施工結(jié)束后，按1%土（溶）洞孔數(shù)抽查，且不小于5點(diǎn)進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果顯示，利用高壓泵送低標(biāo)號砼+袖閥管注漿結(jié)合的方法處理土溶洞，能基本達(dá)到填充土溶洞的目的，且每個檢測點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)達(dá)到6-8擊，處理效果比較理想。高壓泵送低標(biāo)號砼+袖閥管注漿結(jié)合的方法處理土溶洞，具有經(jīng)濟(jì)性好、施工便利、對周邊土體擾動小等特點(diǎn)，能充分利用混凝

10、土良好的流動性和袖閥管注漿工藝的優(yōu)點(diǎn)。本工程袖閥管注漿采用分段注漿等工藝，使?jié){液在壓力作用下，較均勻地進(jìn)入土溶洞，以達(dá)到漿液在土溶洞中分段可控、均勻擴(kuò)散的目的。本工程土溶洞埋深約為23m，該處理方法若處理埋深更深的土溶洞時，將可能遇到一些現(xiàn)在尚未考慮到的技術(shù)難題，因而必須在現(xiàn)有成果和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展有關(guān)的研究工作，才能高壓泵送低標(biāo)號砼+袖閥管注漿法發(fā)揮更大的作用。（上接第238頁）模袋中串插的鋼筋不能附地，要有足夠的保護(hù)層。具體施工方法是加工焊接成丁字型提起鋼筋勾，派專人負(fù)責(zé)提動鋼筋。邊充灌砼邊提動鋼筋邊踩實(shí)。使配筋保護(hù)層符合設(shè)計要求。當(dāng)模袋內(nèi)砼充灌將近結(jié)束時，應(yīng)注意頂端注入口周圍模袋

11、的飽滿度。采取間斷充灌的方法，加速踏踩，防止模袋注入口爆裂。如果發(fā)生爆裂現(xiàn)象，可在其它未充滿砼的部位開口插入變徑管，管口綁扎嚴(yán)密，將已爆裂的注入口扎緊防止漏漿。繼續(xù)充灌砼同樣得到較好的外觀質(zhì)量。充灌期間模袋施工作業(yè)面與砼輸送泵操作的聯(lián)絡(luò)用旗語，避免產(chǎn)生誤會而影響灌注質(zhì)量。灌注后的模袋磴坡頂砌筑路緣石壓重，坡腳采用C15磴腳槽蓋重。（四）錨固在兩布一膜鋪設(shè)前應(yīng)完成壩坡頂端及坡腳的后續(xù)工程土方開挖。頂端沿壩軸線方向挖溝，溝寬0.3m,深0.5m,并修成1：0.5邊坡。使模袋充滿砼后沿邊坡伸至溝底。其后在伸入溝中的模袋上砌筑砼預(yù)制塊作為路緣石。在坡腳處開挖砼腳槽，迎水側(cè)為立面，橫斷面為梯形。上口寬1

12、.7m，底寬0.7m，深1.0m模袋伸入腳槽坡比1：1。模袋充灌后達(dá)到砼養(yǎng)生期。支模澆筑砼腳槽，確保模袋坡腳不被淘空，起到蓋重固腳的作用。（五）養(yǎng)護(hù)模袋砼充灌結(jié)束后，對初凝后的砼及時澆水養(yǎng)護(hù)，使模袋表層經(jīng)常保護(hù)濕潤。養(yǎng)生期不得少于28天。五、模袋砼充灌故障分析機(jī)制模袋砼護(hù)坡施工充灌工藝，需要多個環(huán)節(jié)的密切配合，如果在施工過程中配合不當(dāng)或某一程序操作過失，都將影響到工程質(zhì)量，有的可以彌補(bǔ)，有的則無法彌補(bǔ)。故在施工中，一定要嚴(yán)格施工程序，嚴(yán)格操作控制，嚴(yán)格技術(shù)規(guī)程，才能充分發(fā)揮模袋護(hù)坡的技術(shù)效益和先進(jìn)性。在機(jī)制模袋砼護(hù)坡工程施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)的故障主要有模袋“鼓溝”、注入口袋口爆裂、砼堵管等。分

13、析故障原因，主要是砼坍落度失控的原因所致。影響砼坍落度因素較多，一是拌合料的攪拌時間少于2分鐘，拌合料和易性不好。二是水泥用量及質(zhì)量除滿足砼強(qiáng)度外，主要是保證拌合物有足夠的流動性，較好的和易性。為克服模袋阻力，必須有足夠的水泥包裹骨料表面，使粗骨料懸浮在灰漿中便于流動，鋪開直至充滿模袋。砼坍落度過小，充填料拌合后稠度太大，砼進(jìn)入模袋后難以在模袋里成扇形面積迅速流淌、鋪開。造成模袋砼充灌過程中，充填料壓力向四周擠推，因模袋內(nèi)是上下半封閉，故充填料在半封閉狀態(tài)下向四周推移前進(jìn)。充填料在流動擴(kuò)展過程中部分水分跑失，使砼流動性變低，這樣使模袋上下層的法向受力隨著充灌時間的延長而增大，在充填未飽和之前，法向力呈波動性上升，充填料在泵送壓力的作用下，受阻處模袋上下層的法向力出現(xiàn)峰值。當(dāng)模袋上下層間肋筋與模袋連接縫合線的強(qiáng)度不能承受時，就會出現(xiàn)“鼓溝”，影響模袋的外觀質(zhì)量。如果受阻出現(xiàn)在模袋注入口，就會出