摘要：通過對變電站地質條件的分析，利用粉質粘土層做基礎持力層，采用天然地基處理，并且為了滿足強度、穩定性及沉降要求，又能降低造價、加快施施工速度。嘗試使用了強夯置換法進行施工，最終從沉降觀測來看，施工效果完全符合要求。
　　關鍵詞：強夯置換法，點夯，滿夯，地基處理
　　1工程地質條件
　　奉新赤岸35kV變電站位于贛西北地區，地形基本為平地，占地面積2500平方米。根據勘察單位出具的地質資料知道耕地內土質劃分成6個工程地質層組，自上而下為：
　　(1)雜填土及素填土。雜填土高壓縮性，工程力學性能差；素填土主要成分為粉質粘土及粉土，力學性能良好。承載力fak能達到70～80KPa。厚度1～2m。
　　(2)粉質粘土。土質為可塑，含水程度濕至飽和。厚度1～6.2m，彈性模量Ea為6～7Mpa，原地質報告給出fak為1OOKpa，實際勘測達不到此值。
　　(3)砂質粉土。土質稍密，厚度0.85—6.2m，Es與fak和(2)接近，但在7度地震下屬輕微液化土層。
　　(4)淤泥質粉質粘土。流塑、厚度1．84～10．35m，高壓縮性，工程力學性能極差。
　　(5)粉質粘土。Es為3～4Mpa，厚度6．5～19．5m。
　　(6)砂質粉土與粉質粘土。
　　2方案的提出及選定
　　開關場構架基礎地基承載力設計為不小于120Kpa,控制室不小于150Kpa。根據地質報告，利用第(2)層做基礎持力層，采用天然地基，但其承載力不能滿足要求，土層分布不均，且Es值偏低，滿足不了地基沉降要求，需加固后方能利用。《建筑地基基礎設計規范》規定的地基最終沉降量計算公式為：
　　
　　式中——按分層總和法計算出的地基沉降量；
　　——沉降計算經驗系數；
　　——基礎底面下第i層土的壓縮模量，按實際應力
　　范圍取值：
　　——基礎底面至第i層土底面的距離：
　　——基礎底面計算點至第i層土底面范圍內平均附加應力系數。
　　地基沉降與基底附加壓力成正比，與各土層壓縮模量Ea成反比，若把這2個影響沉降的主要因素值降低，Ea值增大，沉降就會減小。設計中對各種方案進行計算、經濟比較，最終采用了強夯置換法。
　　強夯法是比較簡單的施工方法，它具有造價低、工期短、效果顯著，可提高地基土強度，降低其壓縮性，并減少可能出現的差異沉降，還可消除液化的可能性，對大面積地坪堆載進行強夯處理更為適宜。但強夯法適用于碎石土、砂土、濕陷性黃土、低飽和度的粉土與粘性土、素填上地基中，對本地區含水量較大的粉質粘土，下有可液化土層，采用強夯加置換土綜合處理基礎地基更為適宜。
　　3強夯參數及夯點布置
　　以控制室為例，其設計基底承載力fak≥150Kpa，壓縮模量Ea≥10Mpa，加固深度基底下≥5m。經過試夯，選用點夯錘重180kN，落距10m的平底錘，錘底面積5m，底部設3個排氣孔。強夯基底有效加固深度為H：
　　
　　式中a為修正系數，其值為0．5～1．0，對粘性土可取0．5。強夯擊數是根據最后2擊的平均沉降量不大于40～60mm，且夯坑周圍不隆起等確定，在基坑位置累計夯擊數>18擊，車間內累計夯擊數>10擊。
　　夯點布置以3m為模數，布點按3m間距正方形布置。基礎外側增加一排夯點，對每獨立基礎沿對稱縱向軸線布置點2個，采用跳點夯；實際夯距為6m，這樣布置有利于孔隙水壓力消散，孔隙水可從孔隙壓力大的地方向孔隙壓力小的地方排出，分4遍進行，點夯3遍，滿夯1遍。第1遍夯點夯10擊左右，第2遍夯點夯8擊左右，第3遍滿夯3擊左右，錘印相搭，第4遍在基坑上夯，加填石料，以最后2擊貫入度控制。
　　利用夯能將片石、碎石或爐渣強行擠入土中，在連續夯擊過程中，地表片石、碎石或爐渣不斷自動落入坑底，逐漸形成與土混合的片石、碎石或渣土混合狀柱體的復合地基，其效果與一般原狀土上強夯的效果不同，與其他復合地基的成因及效果也不一樣。它是通過強夯工藝將柱狀體與強夯效應一次完成，既有強夯特點，又具有其他置換型復合地基的特點。
　　由于場內表層土較軟，為了保障強夯的質量及施工機械運行，在整個構架場地內滿鋪0．5m碎石或渣土。強夯的第1遍點夯很關鍵，要夯實、夯透。由于現場含水量較大，且在雨季施工，為了使雨水和在夯擊能作用下孔隙水排出，采用濾水板固然可以，但造價很高。該工程是在縱向兩側首先挖排水溝，及時將水抽走，保證孔隙水的消散，土體固結。每遍間歇時間約1周以上,3個月全部完成。
　　4夯后測試
　　因工期緊要開挖基礎，最后一遍點夯后3周(個別2周)開始測試。對所有基坑進行靜力觸探或。觸探測試，深度在6．0m范圍內。在地坪范圍內選取幾個點進行靜力觸探，判斷影響深度內夯前夯后觸探指標變化情況。經檢測，經過強夯處理后，原有土層有一定改變，即在基坑土混夾碎石組成的一層混合土，面積達4～5，承載力能達到200Kpa。其次是(2)層粉質粘土和(3)層砂質粉土，在深度5m范圍內承載力均達到180Kpa以上，靜力觸探曲線幅度較夯前均有不同程度的提高。對同一基坑位置，靜力觸探曲線比較如圖2所示，其中(3)層砂質粉土比貫入阻力提高達一倍以上。
　　
　　圖夯前夯后靜力觸探曲線比較
　　為了比較夯前、夯后地基土層物理力學性能指標，對場內5個點進行了鉆孔取樣試驗(深度8m)經比較，夯后土的含水量、孔隙比明顯降低，對同一土層壓縮模量提高達18％左右，內摩擦角提高約40％，滲透系數明顯減小，夯后基坑積水一個多月沒有滲透下去。
　　5總結
　　采用強夯置換法對有可液化軟弱下臥層軟土地基進行處理質量效果良好,地基承載力提高1-2倍，有效影響深度達7M左右，減少壓縮性，改善了地基的抗液化性能；經濟效益上，不僅可以大大節省了材料、人工等施工費用，工期也提前近一個月。目前工程竣工且使用有一年，使用情況良好，地面等沒出現裂縫，從沉降觀測來看完全符合要求，效果良好。