【內(nèi)容提要】作者針對變電站建、構(gòu)筑物的特殊性，對濕陷性黃土場地地基處理從設(shè)計可靠性、方便施工、造價合理幾方面進(jìn)行了詳盡分析，并通過工程實例加以闡述，對濕陷性黃土場地地基處理設(shè)計具有借鑒作用。
　　【關(guān)鍵詞】濕陷性黃土；主控樓；墊層法；復(fù)合地基
　　
　　1、概述
　　河南省濕陷性黃土主要分布在三門峽、靈寶、洛陽等西部地區(qū)，受地殼影響以及地理位置、地質(zhì)條件、氣候條件諸多因素的影響，使各地區(qū)之間濕陷性黃土在構(gòu)成、層厚上存在較大差異，而三門峽地區(qū)的濕陷性黃土的巖土地質(zhì)條件又是我國最復(fù)雜地區(qū)之一。因此，在該地區(qū)的地基設(shè)計方面如何選用合理的地基基礎(chǔ)處理方案尤為重要，從設(shè)計方面來講，應(yīng)結(jié)合巖土地質(zhì)條件、工程性質(zhì)、工程實踐經(jīng)驗進(jìn)行綜合分析研究。
　　2、濕陷性黃土地基處理方法簡述
　　根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》、《地基處理技術(shù)規(guī)范》要求，針對濕陷性黃土地基常用的地基處理方法有墊層法、復(fù)合地基法、強(qiáng)夯法，其中復(fù)合地基又分為普通擠密樁法和孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法（DDC法）。
　　2.1墊層法
　　根據(jù)墊層所采用的不同材料分為土墊層和灰土墊層。當(dāng)僅消除基底下3米以內(nèi)濕陷性黃土的濕陷量時，采用整片或局部墊層處理地基，且下部未處理濕陷性黃土的濕陷起始壓力值不應(yīng)小于相應(yīng)的規(guī)范規(guī)定。墊層施工時，建議采用3:7或2:8灰土（或土）進(jìn)行分層回填夯實至基底設(shè)計標(biāo)高。擬建建筑物地基的平面處理范圍，應(yīng)采用整片(局部)處理，處理范圍應(yīng)大于建筑物底層平面的面積，超出建筑物外墻基礎(chǔ)外緣的寬度，每邊不宜小于處理土層厚度的1/2，并不應(yīng)小于2m并應(yīng)采取結(jié)構(gòu)措施和檢漏防水措施。
　　2.2復(fù)合地基法
　　復(fù)合地基法又為灰土擠密樁法，采用擠密樁法需掌握建筑物使用特性和場地巖土工程地質(zhì)條件，設(shè)計前還要事先取得場地擠密樁試樁測試結(jié)果，嚴(yán)格控制地基土的含水量，避免孔隙內(nèi)出現(xiàn)自由水，保證擠密效果。用擠密法處理后的地基承載力還受樁間距、樁徑、擠密填料的制約，同時孔內(nèi)填料的壓實系數(shù)不應(yīng)小于0.97。當(dāng)?shù)鼗�土的含水量大�?4%，飽和度大于65%，不宜選用灰土擠密樁。
　　2.3強(qiáng)夯法
　　采用強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基，首先根據(jù)巖土工程地質(zhì)報告在場地內(nèi)選擇有代表性的地質(zhì)區(qū)域進(jìn)行試夯，為設(shè)計、施工提供必要的相關(guān)參數(shù)，并且還可以驗證強(qiáng)夯方案在技術(shù)上、施工方面以及工程造價上的可行性與合理性。用強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基，土壤的含水率是最至關(guān)重要的，規(guī)范規(guī)定土的天然含水量宜低于塑限含水量的1%-3%，當(dāng)大于時會出現(xiàn)軟塑狀態(tài)即俗稱的“橡皮土”。強(qiáng)夯地基的承載力設(shè)計值還應(yīng)在地基土強(qiáng)夯后30天左右，現(xiàn)場做靜載荷試驗確定。
　　下面結(jié)合工程實例進(jìn)行分析研究，如何對濕陷性黃土地基的處理方法進(jìn)行合理的選擇。
　　3．工程概況
　　變電站位于三門峽市西南郊，根據(jù)電氣平面布置圖，全站三個功能分區(qū)，南側(cè)為220kVGIS屋外配電裝置區(qū)，中部自西向東依次布置為預(yù)留的10kV配電間、2#、3#主變壓器，10kV配電間、1#主變壓器；北側(cè)為110kVGIS屋外配電裝置區(qū)；電容器組布置在站區(qū)西北角；主控樓布置在主入口東側(cè)。站區(qū)主入口位于北圍墻側(cè)，進(jìn)站道路從北側(cè)摩云路引接進(jìn)站。
　　場地內(nèi)地基土均為第四系沖洪積黃土狀土，主要為粉質(zhì)粘土和粉土，主要物理特性見下表，濕陷性黃土層厚度為8.6米-9.6米，為非自重濕陷性黃土場地，濕陷等級為Ⅰ--II級；濕陷性黃土的濕陷量為133.8~186.8mm。濕陷土層埋深下限為8.60~9.60m，濕陷性黃土地基的濕陷等級為Ⅰ級(輕微)；地下水穩(wěn)定水位埋深大于20m。

　　4．地基處理方案的設(shè)計分析
　　變電站主控樓屬丙類建筑，根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》規(guī)定，對于丙類建筑應(yīng)消除地基的部分濕陷量，對最小處理厚度有明確要求。當(dāng)?shù)鼗鶟裣莸燃墳棰窦墪r，對多層建筑，地基處理厚度不應(yīng)小于1米，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始壓力值不宜小于100kPa；當(dāng)?shù)鼗鶟裣莸燃墳镮I級時，對多層建筑，地基處理厚度不應(yīng)小于2米，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始壓力值不宜小于100kPa；若全站場地全部采用DDC復(fù)合地基進(jìn)行處理，對深度6米的地基尚可，對深度3米以內(nèi)的顯然不合理，經(jīng)濟(jì)造價也高；若采用強(qiáng)夯法處理地基，由巖土工程勘測報告可知，場地內(nèi)層①、層②的天然含水量已達(dá)到28%，塑限含水量達(dá)到19%，若采用強(qiáng)夯法，根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》規(guī)定，對于丙類建筑應(yīng)消除地基的部分濕陷量，當(dāng)為非自重濕陷性黃土場地時，處理深度不應(yīng)小于地基深度的2米，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始壓力值不應(yīng)小于100kPa。依據(jù)本工程的巖土工程勘測報告，建議采用灰土擠密樁復(fù)合地基方案，以消除地基濕陷，提高地基強(qiáng)度及減少地基不均勻沉降。變電站場地內(nèi)需處理的區(qū)域零散不集中，而且各區(qū)域需處理的濕陷性地基深度差別較大，共分為1.5米、1.7米、3米、6米四種不同深度，其中1.5米、1.7米深度需處理場出現(xiàn)軟塑狀態(tài)即俗稱的“橡皮土”，且場外盡力民房及工業(yè)廠房，強(qiáng)夯將影響其穩(wěn)定性。經(jīng)過綜合分析比較研究，本工程決定采用灰土墊層法進(jìn)行地基處理，用2：8灰土進(jìn)行換填，對于換填深度小于3米的土質(zhì)，壓實系數(shù)不小于0.95;對于換填深度大于3米的土質(zhì)，壓實系數(shù)不小于0.97，并要求基坑下部未處理濕陷黃土層的濕陷起始壓力值大于100kPa,要求在施工中自基坑底應(yīng)按30度角向上放坡，以保證基坑四周邊坡土體穩(wěn)定性。
　　5．對地基周邊場地的設(shè)計要求
　　由于該變電站220千伏及110千伏設(shè)備均選用六氟化硫封閉式組合電氣（GIS），220千伏及110千伏設(shè)備基礎(chǔ)縱向長度長達(dá)80—130米，并且六氟化硫封閉式組合電氣（GIS）設(shè)備對基礎(chǔ)的首、末端誤差要求非常嚴(yán)格，否則將會對設(shè)備的安全運行產(chǎn)生影響，當(dāng)時據(jù)我們調(diào)研，河南省乃至國內(nèi)還沒有一座GIS設(shè)備基礎(chǔ)如此之長的變電站，在基礎(chǔ)處理方案確定后，我們對設(shè)備所處場地也進(jìn)行了謹(jǐn)慎處理，根據(jù)電氣專業(yè)與土建專業(yè)的共同研討，并在參照《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》相關(guān)條款的規(guī)定，對站內(nèi)主控樓設(shè)備基礎(chǔ)場地進(jìn)行綜合處理如下：
　　1）站內(nèi)雨水排放采用城市型道路，是設(shè)備區(qū)雨水迅速排離，并將設(shè)備區(qū)場地坡度較常規(guī)情況下適當(dāng)加大，在主控樓周圍6米內(nèi)場地坡度大于2%，
　　2）將站內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)施盡量遠(yuǎn)離主控樓及設(shè)備基礎(chǔ)，并采取相應(yīng)的檢漏措施。
　　3）加寬主控樓散水，并用灰土做好基層處理工作。
　　6．設(shè)計對施工的要求
　　在施工過程中，要求現(xiàn)場嚴(yán)格按照濕陷性黃土地基處理規(guī)程規(guī)范實施，確保施工質(zhì)量。
　　在施工中要確保填料質(zhì)量，不得使用鹽漬土、膨脹土、凍土、有機(jī)質(zhì)以及砂、石等粗顆粒材料；防止基坑內(nèi)被雨水、施工用水侵濕造成濕陷。
　　7．地基處理效果檢測
　　經(jīng)過對站內(nèi)采用灰土墊層法進(jìn)行地基處理后，經(jīng)現(xiàn)場取樣對于換填深度小于3米的土質(zhì)，壓實系數(shù)達(dá)到于0.97;對于換填深度大于3米的土質(zhì)，壓實系數(shù)達(dá)到于0.98，均滿足設(shè)計要求，該變電站現(xiàn)已運行近兩年效果良好。
　　8．結(jié)束語
　　通過對三門峽該變電站建、構(gòu)筑物的濕陷性黃土場地地基處理設(shè)計中表明，對于濕陷性黃土場地地基處理其具體方法的采用，應(yīng)根據(jù)建、構(gòu)筑物的特性以及可靠性、方便施工、造價合理各方面進(jìn)行綜合分析研究比較，才能夠找到最適合工程特性的合理的地基處理方案。