摘要：通過對變電站地質(zhì)條件的分析，利用粉質(zhì)粘土層做基礎(chǔ)持力層，采用天然地基處理，并且為了滿足強(qiáng)度、穩(wěn)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(qiáng)夯置換法進(jìn)行施工，最終從沉降觀測來看，施工效果完全符合要求。
　　關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯置換法，點(diǎn)夯，滿夯，地基處理
　　1工程地質(zhì)條件
　　奉新赤岸35kV變電站位于贛西北地區(qū)，地形基本為平地，占地面積2500平方米。根據(jù)勘察單位出具的地質(zhì)資料知道耕地內(nèi)土質(zhì)劃分成6個工程地質(zhì)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(xué)性能差；素填土主要成分為粉質(zhì)粘土及粉土，力學(xué)性能良好。承載力fak能達(dá)到70～80KPa。厚度1～2m。
　　(2)粉質(zhì)粘土。土質(zhì)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(zhì)報告給出fak為1OOKpa，實(shí)際勘測達(dá)不到此值。
　　(3)砂質(zhì)粉土。土質(zhì)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(zhì)粉質(zhì)粘土。流塑、厚度1．84～10．35m，高壓縮性，工程力學(xué)性能極差。
　　(5)粉質(zhì)粘土。Es為3～4Mpa，厚度6．5～19．5m。
　　(6)砂質(zhì)粉土與粉質(zhì)粘土。
　　2方案的提出及選定
　　開關(guān)場構(gòu)架基礎(chǔ)地基承載力設(shè)計為不小于120Kpa,控制室不小于150Kpa。根據(jù)地質(zhì)報告，利用第(2)層做基礎(chǔ)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(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)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(jīng)驗系數(shù)；
　　——基礎(chǔ)底面下第i層土的壓縮模量，按實(shí)際應(yīng)力
　　范圍取值：
　　——基礎(chǔ)底面至第i層土底面的距離：
　　——基礎(chǔ)底面計算點(diǎn)至第i層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)。
　　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(shè)計中對各種方案進(jìn)行計算、經(jīng)濟(jì)比較，最終采用了強(qiáng)夯置換法。
　　強(qiáng)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(qiáng)度，降低其壓縮性，并減少可能出現(xiàn)的差異沉降，還可消除液化的可能性，對大面積地坪堆載進(jìn)行強(qiáng)夯處理更為適宜。但強(qiáng)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(qū)含水量較大的粉質(zhì)粘土，下有可液化土層，采用強(qiáng)夯加置換土綜合處理基礎(chǔ)地基更為適宜。
　　3強(qiáng)夯參數(shù)及夯點(diǎn)布置
　　以控制室為例，其設(shè)計基底承載力fak≥150Kpa，壓縮模量Ea≥10Mpa，加固深度基底下≥5m。經(jīng)過試夯，選用點(diǎn)夯錘重180kN，落距10m的平底錘，錘底面積5m，底部設(shè)3個排氣孔。強(qiáng)夯基底有效加固深度為H：
　　
　　式中a為修正系數(shù)，其值為0．5～1．0，對粘性土可取0．5。強(qiáng)夯擊數(shù)是根據(jù)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(shù)>18擊，車間內(nèi)累計夯擊數(shù)>10擊。
　　夯點(diǎn)布置以3m為模數(shù)，布點(diǎn)按3m間距正方形布置。基礎(chǔ)外側(cè)增加一排夯點(diǎn)，對每獨(dú)立基礎(chǔ)沿對稱縱向軸線布置點(diǎn)2個，采用跳點(diǎn)夯；實(shí)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(jìn)行，點(diǎn)夯3遍，滿夯1遍。第1遍夯點(diǎn)夯10擊左右，第2遍夯點(diǎn)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(qiáng)行擠入土中，在連續(xù)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(fù)合地基，其效果與一般原狀土上強(qiáng)夯的效果不同，與其他復(fù)合地基的成因及效果也不一樣。它是通過強(qiáng)夯工藝將柱狀體與強(qiáng)夯效應(yīng)一次完成，既有強(qiáng)夯特點(diǎn)，又具有其他置換型復(fù)合地基的特點(diǎn)。
　　由于場內(nèi)表層土較軟，為了保障強(qiáng)夯的質(zhì)量及施工機(jī)械運(yùn)行，在整個構(gòu)架場地內(nèi)滿鋪0．5m碎石或渣土。強(qiáng)夯的第1遍點(diǎn)夯很關(guān)鍵，要夯實(shí)、夯透。由于現(xiàn)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(cè)首先挖排水溝，及時將水抽走，保證孔隙水的消散，土體固結(jié)。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(chǔ)，最后一遍點(diǎn)夯后3周(個別2周)開始測試。對所有基坑進(jìn)行靜力觸探或。觸探測試，深度在6．0m范圍內(nèi)。在地坪范圍內(nèi)選取幾個點(diǎn)進(jìn)行靜力觸探，判斷影響深度內(nèi)夯前夯后觸探指標(biāo)變化情況。經(jīng)檢測，經(jīng)過強(qiáng)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(dá)4～5，承載力能達(dá)到200Kpa。其次是(2)層粉質(zhì)粘土和(3)層砂質(zhì)粉土，在深度5m范圍內(nèi)承載力均達(dá)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(zhì)粉土比貫入阻力提高達(dá)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(xué)性能指標(biāo)，對場內(nèi)5個點(diǎn)進(jìn)行了鉆孔取樣試驗(深度8m)經(jīng)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(dá)18％左右，內(nèi)摩擦角提高約40％，滲透系數(shù)明顯減小，夯后基坑積水一個多月沒有滲透下去。
　　5總結(jié)
　　采用強(qiáng)夯置換法對有可液化軟弱下臥層軟土地基進(jìn)行處理質(zhì)量效果良好,地基承載力提高1-2倍，有效影響深度達(dá)7M左右，減少壓縮性，改善了地基的抗液化性能；經(jīng)濟(jì)效益上，不僅可以大大節(jié)省了材料、人工等施工費(fèi)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(xiàn)裂縫，從沉降觀測來看完全符合要求，效果良好。