一种特高压换流站块石回填土强夯地基处理方法
【专利说明】一种特高压换流站块石回填土强夯地基处理方法
[0001]
技术领域
本发明涉及一种特高压换流站块石回填土强夯地基处理方法，属土建工程地基处理技术领域。
【背景技术】
[0002]强穷是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固法。我国于1978年首次进行强夯法试验研宄。它一般用8?40t的重锤(最重可达200t)和8?20m的落距(最高可达40m)，对地基施加很大冲击能(一般能量为500?8000kN.m)，以达到夯实加固地基的目的。强穷法适用于处理砂土、低饱和度粉土、与粘性土、碎石土、湿陷性黄土、素填土及杂填土地基。
[0003]近年南方沿海等地区采用抛石挤淤强夯置换，如张永钧《强夯法处理大块抛石地基的试验研宄》(建筑科学2010 (6))，是一种先将碎石、块石等粗颗粒材料抛填挤淤，然后在填石上利用强夯的动力特性使其密实并进一步挤淤，最终提高地基强度，降低压缩系数达到工程需要的软基处理方法，这实际是一种从强夯置换中拓展出来的新工艺。但这与在干旱地区采用大量块石回填土的强夯地基处理方法完全不同。
[0004]用大量块石回填进行强夯处理的地基研宄，国内虽有几例见诸报刊，如封耀瑜《强夯地基处理在块石回填土中的应用》(浙江建筑2001 (6))及蒋国忠《强夯法在块石回填土中的应用与效果》(丽水学院学报2009 (10))等。在浙江一些山区采用块石回填土进行的强夯处理，其回填的块石均为风化粉砂岩及泥岩。南方地区雨水多，地下水位较高，强夯时易将块石击碎密实。这些处理虽然降低了工程造价，缩短了工期，但其处理后的地基承载力特征值仍在150kPa以下，压缩模量不大于8MPa，对荷载较大的建(构)物仍进行了粧基处理。
[0005]西北地区的一些火力发电及输变电工程，对于荷载较小的建(构)筑物(如煤场及干煤棚地平)，地基处理采用强夯，荷载较大的建(构)筑物，主要还是采用粧基处理。灵州换流站是特高压换流站，其750kVGIS基础，长达600余米，部分处于挖方区，部分处于填方区，且填土厚度最大相差Sm。地基处理不当，基础沉降或不均匀沉降过大，均会对设备的安全运行造成严重威胁。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是，针对西北地区的气候和地质条件建设特高压换流站，提出一种特高压换流站块石回填土强夯地基处理方法。
[0007]本发明的技术方案是，一种特高压换流站块石回填土强夯地基处理方法，所述方法采用采用组合方式处理和块石回填土强夯处理地基，所述方法步骤包括:
(I)确定地基处理方案由于场地地势高低不一，回填土最深厚度达8.54m，最浅回填厚度不足lm。对750kV区域西北侧、交流滤波器场东北侧及直流场西侧等填方区，采用先强夯后消坡回土并砌筑挡墙。强夯点夯时采用分层回填碾压分层强夯的方式，地基处理完成后，兼顾了电缆沟、道路及室内外地坪等埋深较浅的建(构)筑物。交流滤波器场区域和其它区域采用两个不同的设计地坪标高，交流滤波器场要比其他区域低2.5m。
[0008](2)试夯
强夯施工前，分别选取750kV、交流滤波器场、直流场3个回填深度不同的试验区，一次回填到位进行试夯。主夯夯击能分别为8000kN.m、6000kN.m、2000kN.m进行试夯。完成后作筛分、静载试验、密度试验、面波物探法、动力触探、标贯及开挖深槽观察等对强夯处理效果进行检测、试验、分析，为工程夯设计提供依据。
[0009](3)强夯
根据试夯检测分析情况，确定工程夯施工工艺参数:
对于回填厚度在2.5m内，一层回填到位，采用2000kN.m主夯+100kN.m满穷，主夯击数为10击，且最后二击平均夯沉量不大于50cm ;
对回填厚度大于2.5m的，分二层回填，根据不同回填厚度，分别采用6000kN.m主穷+2000kN.m满夯及2000kN.m主夯+100kN.m满夯，主夯击数分别为13击及10击，且最后二击平均夯沉量均不大于50cm。
[0010]回填石块粒径要求不大于30cm ;要求与开挖出砂土混合均匀，浇水达到一定含水率，分层回填、分层碾压。
[0011]工程夯后进行下列检测:进行静载试验、密度试验、面波物探法、动力触探、标贯等对强夯处理效果进行检测，综合分析评价处理地基效果，为工程质量验收提供依据。
[0012]施工采用组合方式处理。用开挖出块石与砂土混合，作为回填土料。回填石块现场采用二次破碎，最大粒径不大于30cm ;分层回填厚度不大于50cm，每层均用压路机先进行碾压，回填至设计标高再进行强夯，增加了地基处理的可靠性。
[0013]本发明的有益效果是，本发明采用组合方式处理地基，用开挖出块石与砂土混合，作为回填土料。回填石块现场采用二次破碎，最大粒径不大于30cm ;分层回填厚度不大于50cm，每层均用压路机先进行碾压，回填至设计标高再进行强夯，增加了地基处理的可靠性。本发明在填土地基仅采用强夯处理加固，作为全站所有建(构)筑物基础持力层，而不再作其他处理，缩短了工期，大大降低了工程造价。
【具体实施方式】
[0014]本发明具体在位于宁夏回族自治区灵武市白土岗乡东南约22km处实施，【具体实施方式】如下:
1、回填土及试夯。本实施例工程土石方开挖工程量约435842m3，其中土方87169m3，石方348673m3 (土石比为2:8)，土石方回填工程量约443338m3。强夯地基处理面积137800m2。场平与强夯地基处理相结合方式进行。场地土石方开始开挖，前期石方开挖用破碎锤。由于中风化砂岩很坚硬，开挖效率很低，施工进度缓慢。经组织专家论证，后采用石方爆破，大大提高了石方开挖效率。对爆破出的石块用破碎锤进行破碎。为加快施工进度，现场还安装二台颚式破碎机对石块进行二次破碎。要求破碎出的石块粒径不大于30cm，与砂土混合后进行分层回填，每分层厚度控制在50cm左右。按回填土厚度及强夯有效处理深度，试穷能级分为2000kN.m (回填土厚度0.5?2.5 m)、6000kN.m (回填土厚度4.5?6.5 m)、8000kN.m (回填土厚度6.5?8.4 m)。2014年10月6日?17日，先后完成试夯。
[0015]2、试夯效果检测。检测内容及数量:颗粒分析9组、、密度36点、含水率9组、动力触探36孔、标贯36孔、瑞雷波36点、平板载荷试验9组、深槽检查9处。检测结果及分析如下:
I)根据密度检测，强夯后干密度为2.22?2.29g/cm3，比夯前提高7?9%。
[0016]2)根据瑞雷波检测结果，8000kN.m穷前平均横波速度为277m/s，穷后平均横波提高到320m/s，平均提高比例为15.68% ;6000kN.m夯前平均横波速度为248m/s，夯后平均横波提高到276m/s，平均提高比例为11.67% ;2000kN.m夯前平均横波速度为235m/s、夯后平均横