[发明专利]一种用于变电站软土地基施工的强夯置换综合法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑地基处理技术领域，尤其涉及一种适用于软土地基的强夯置换综合法。

背景技术

在建的变电所等部分功能性建筑有相当一部分是建在软土地基上。为确保变电所建筑物及变电所安装设备的基础稳固，目前通常的处理方法是采用桩基，真空预压、真空堆载预压、堆载预压等形式。

采用桩基处理变电所地基时，由于一般变电所的占地面积较大，这样就只能对主要的建、构筑物以及主要的构支架下采用桩基，而且采用不同的桩长；其他的水工构筑物以及道路、围墙、电缆沟下只得采用其他形式的地基处理方式，如水泥土搅拌桩、素砼灌注桩等形式，这样在处理的时间以及费用上都要花费大量的时间和财力。通常情况下，每一个变电所都不可能一次就完成投入建成，而要后期扩建一部分，往往在建设一期时，应将基础处理全部完成，这就可能导致在后期扩建时，因为种种原因，给扩建带来不少的矛盾和困难，如设备的选型受限制等。

采用真空预压、真空堆载预压、堆载预压等形式处理时，将要花费很长的时间，而且由于地基的差异性等原因，在最后的处理效果上也不是很理想。在最后的投产使用过程中出现了很多的问题，危及功能性建筑，特别如变电所等具有大型设备建筑场所的安全运行。

一般经过以上方法处理过的变电所建成并投入运行一、二年后，出现的一些不良现象，主要有：电缆沟开裂、损坏；个别端子箱倾斜；220kV场地地基下沉引起220kV正母线(管母型)弯曲严重，使正母闸刀静触头与绝缘支柱脱离等事故隐患。

目前国内针对由于地基密实度和强度低、承载力差导致的地基土在承受上部压力时容易出现较大的压缩变形，造成建筑物结构产生裂缝和不均匀沉降的问题，最为有效的方法为强夯置换法。强夯置换法主要是利用重锤高落差产生的高冲击能力排开软土，再夯入石块、碎石、片石、矿渣、砂以及其他粗颗粒材料等性能较好的材料强力挤入地基中，在地基中形成一个个的粒料墩，墩与墩之间土形成复合地基，以提高地基承载能力。CN1743561A公开了一种改进的新型柱锤强夯置换法。

因为一般变电所对地基承载力的要求较低，如变电所建构筑物均在一～二层左右，一般要求地基承载力在100kpa即可，对于构支架而言，相对建、构筑物的要求就更小。如果在变电所设计过程时采用强夯置换综合法处理后，从承载力以及沉降变形上均能完全满足变电所建、构筑物以及构支架的要求，而且是对全所地基一次性的全部处理完成，对于后期的改扩建会带来很大的方便，同时对于全所在以后运行后所产生的不均匀沉降问题也会得到很好的解决。

如何设计一种适合变电所软土地基的强夯置换综合法是摆在科技技术人员面前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种针对于变电所软土地基的强夯置换综合法，旨在解决减小变电所地基不均匀沉降等问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所述的用于变电所软土地基施工的强夯置换综合法，包括在强夯置换前对基础地面进行预处理，然后回填结构密实，级配良好、抗剪强度高的石料、山皮土和/或塘渣等散体颗粒以及生石灰的混合土料，在点式置换完成强夯柱体后，铺设砂夹碎石垫层，并碾压密实。具体的，包括以下步骤：

(1)场地平整：按设计标高，挖除表层耕植如芦苇耕植、及杂填土；

(2)回填土层：回填包括生石灰和散体颗粒的混合土料，所述的散体颗粒选自石料、山皮土、和塘渣中的至少一种；

(3)点式置换完成强夯墩体；

(4)铺设砂夹碎石垫层，并碾压密实。

在本发明的方法中，是对整个地基进行回填，在回填土层达到设计标高后，再放线布点，进行点式置换强夯处理。

在本发明的优选实施方案中，所述的回填土层中生石灰与散体颗粒的体积比为1∶2--1∶3；所述的混合土料中有机质的体积含量小于5％，且不含膨胀土。

更优选，所述的回填土层中距墩顶设计标高附近的混合土料中也可以掺加石膏和水泥，掺加的量为生石灰用量的3％～10％(体积)。

在本发明的具体实施中，混合土料中生石灰与散体颗粒的体积比可优选用1∶2或1∶3；墩顶设计标高附近的生石灰用量不宜过大，优选掺加石膏和水泥。对于石膏和水泥没有特别的限制，根据实际需要和经验选择即可。

在本发明的方法中，允许使用的混合土料的含粉量小于10％。优选所述的混合土料中重量含量大于90％的颗粒粒径在200～500mm之间，其中粒径大于300mm的颗粒的重量含量小于混合土料总重的10％。

在本发明的方法的具体实施时，所述的回填土层的厚度依据设计标高确定，优选所述的回填土层的厚度约为1.5m。