湿陷性黄土铁塔基础的灰土垫层处理法

杨继东，曾立新葛洲坝集团电力有限责任公司，湖北宜昌 443002

0 引言

湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土，具有大孔和垂直节理，在天然湿度下，其压缩性较低，强度较高，但遇水浸湿时，土的强度显著降低，在附加压力或在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形，是一种下沉量大，下沉速度快的失稳性变形，对工程基础的危害性大。

1 工程概述

750kV兰州东-平凉-乾县输电线路工程是目前国内开工建设的第四条超高压输变电工程，也是国内第一条750kV同塔双回线路工程。本工程的建设将使西北电网潮流交换输电能力和优化配置资源的能力得到显著增强，并将更有力地促进西部水、火电基地的开发与外送，实现更大范围的资源优化配置。由我公司承建的750kV兰州东-平凉-乾县输电线路工程·兰平Ⅴ标段，起始于会宁县冯家湾260＃杆塔，止于静宁线七里铺308＃杆塔。本标段路径全长约26.675km，其中丘陵约10km，山地约16.675km，沿线最高海拔约2 150m。全线共49基塔，由于该工程属湿陷性黄土地区，其中的转角塔和部分直线塔设计要求进行地基的灰土垫层处理，垫层法是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法，在湿陷性黄土地区使用较广泛，具有因地制宜，就地取材和施工简便等特点。

2 灰土垫层施工

2.1 材料及主要工具

1）土：优先使用开挖出的与实验取样相同的原土，土料中不得含有有机杂物，专门堆放，土料含水量控制在最佳含水量的2%以内。土料要过筛，粒经不大于15mm；

2）石灰：应用块灰或生石灰粉：使用前应充分熟化过筛，粒经不大于5mm，活性CaO+Mg含量不得低于50%，并不得加有未熟化 的生石灰和含有过多的水份；

3）填土施工时分层厚度及压实遍数下表执行；

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4）主要机具有：一般应有木夯、蛙式或柴油打夯机、柴油发电机，带漏电保护的配电箱，手推车，筛子（孔径6mm～10mm或160mm～20mm两种）、标准车，靠尺、靶子、平头铁锹、环刀、浓度为98%的酒精，受检测合格的天平，小镊子，防尘口罩，绝缘手套和绝缘靴（本文中采用蛙式打夯机进行作业，该机具有打夯密实度大，打夯次数少，操作简便等优点）。

2.2 作业条件

1）灰土应按设计比例（2：8=灰：土的体积）配制，拌和均匀，使其颜色一致，同时测定灰土混和料的含水量，应使其尽量接近最优含水量，。如发现含水量超过最优含水量的±2%时，应及时予以凉晒或水润湿，（灰土垫层施工中，含水量的的控制很重要，灰土中水含量过高，打夯时夯不实，会象橡皮泥出现弹性土，水含量过低，打夯时容易起皮掉渣，出现龟裂现象）拌合好的灰土应及时回填夯实，不宜隔日使用，现场施工可根据经验方法，用手将灰土紧握成团，两指轻捏即碎为适度；

2）基坑在铺灰土前必须先行钎探验槽，并按设计和堪探部门的要求处理完地基，办完隐检手续。铺垫灰土前应清除基底的草皮、杂草和淤泥，排除积水，并在施工过程中防止地面水流入填方区或基坑浸泡地基，造成地基下陷；

3）施工前，应做好水平高程的标志。如在基坑每隔300mm钉上木楔，同时做好水平分层标记。

2.3 工艺流程

检验土料和石灰质量→实验确定施工参数→技术交底→准备机具设备→基坑清理→过筛→灰土拌和→分层铺灰土、耙平→分层夯实→检验密实度→修整找平验收

1）灰土拌和：灰土的配合比应用体积比，应按照设计要求为2：8控制配合比。拌和时必须均匀一致，至少翻拌两次，拌和好的灰土颜色应一致；

2）灰土施工时应适当控制含水量，应依据实验结果严格控制。如土料水分过大或过干，应提前采取晾晒或洒水等措施。回填土应分层摊铺；

3）每层铺土厚度应根据土质、密实度要求和机具性能通过压实实验确定。作业时，应严格按照实验所确定的参数进行。每层摊铺后，随之耙平；

4）填土方应从最底处开始，由下而上整个宽度水平分层，均匀铺填土料和夯实，底层如有问题应夯实，然后再全面填筑；

5）蛙式打夯机压实填方时，应控制行驶速度和压实遍数，。基坑周边及四角必须采用木夯补打夯实；

6）土层表面太干时，应洒水湿润后继续回填以保证上下层结合良好；

7）蛙式打夯机打夯应按一定方向进行，打夯应一夯压半夯，夯夯相连，两遍纵横交错，分层夯实。行夯路线应同时满足下列条件：

（1）最后两击的平均夯沉量不大于10mm，当单击夯击次数能量较大时不大于20mm；

（2）夯点周围地面不发生过大的隆起。

8）灰土每层填土夯实后应按规范进行环刀取样，测出干土的质量密度；达到要求后，再进行上一层的铺土；

9）夯击遍数应根据地基土的性质确定，一般情况下，可采用3遍，最后再以低能量夯实一遍，对于渗透性弱的细粒土，必要时夯实遍数，可适当增加；

10）两遍之间应有一定的时间间隔。间隔时间取决于土中超静孔水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据低级土的渗透性确定，对于渗透性差的黏性土地地基的间隔时间，应不少于1h～2h；对于渗透性差好的地基可连续夯实；

11）灰土应尽可能大面积整遍回填，减少留槎，必须留槎时，不得留再基础地盘位置，上下两层接缝距离不得小于500mm，接缝时应压密实；

12）搅拌好的灰土应当日铺填夯实，入基坑灰土不得隔日夯打，夯实后的灰土不得受雨水浸泡，及时进行基础钢筋绑扎浇筑，当不能及时进行浇筑时，应将基坑或灰土面作临时性覆盖，避免日晒雨淋；

13）如遇雨季施工时，应采取防雨措施，刚打的灰土，如忽然遇雨，应将松软灰土除去，再夯实，稍受湿的灰土凉干后补夯；

14）在冬季施工时，当灰土回填完毕后，不能及时进行基础施工时，应在回填土表面进行覆盖避免受冻。

3 灰土垫层检验

1）灰土垫层的检验应由专职的灰土质检员进行检验，并出具检验合格报告（灰土质检员由符合国家检验标准资质的检测公司指派）

2）灰土质量密度标

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3）灰土容重的检测

（1）基坑每30m2～100m2上取一点，位置在每层的2/3处；

（2）取样方法：用环刀取样，先将已经夯实层上面的1/3覆层用铁锹去掉，用落锤将环刀打入2：8灰土中，去除环刀四周的土，然后用灰刀通过环刀底部将环刀起出，再用电工刀等刀具延环刀上下沿将土层削平。环刀内的灰土不能高出；

（3）称重：先将环刀和灰土一起放在天平上称重，并做好记录。然后将灰土放入烘干用具内，在称环刀重量，用总重减去环刀重量，即为2：8灰土湿重；

（4）从环刀中取出灰土，放入烘干器具，再将浓度为98%的酒精倒入烘干器中点燃，进行烘干至酒精燃烧完后，对烘干后的灰土进行称重，称重数字及为2：8灰土干重，

（5）压实系数计算

式中G1为湿重，G2为干重，U为含水率，A1为湿容重，V为环刀体积，A2为干容重，a为设计最大干容重，M为计算压实系数。

4 施工安全保证措施

1）有参与施工人员都必须经过安全学习、安全技术交底和安全考试合格。机械操作人员经过安全培训并持证上岗。各级专职、兼职安全员要真正落实到位，严格把好安全关。新上岗人员需进行培训，并经三级安全教育方可上岗；

2）加强临时工、外包工的安全管理，明确责任，认真进行技术交底，协助外包队伍制定安全技术措施；

3）严禁违章作业、违章操作、违章指挥，加大反习惯性违章工作力度，开展安全检查工作；

4）坑口边应以围栏防护，施工时设安全监护人，基坑施工人员一律戴安全帽。施工过程中，应随时注意土质条件有无变化、有无裂纹等异常现象；

5）距坑口1m范围内不准堆土及工器具等，防止掉落坑内伤人；

6）电动打夯机应有专人操作，操作手需带绝缘手套和穿绝缘靴，现场所有工作人员必须带防尘口罩；

7）所有的电器设备应有可靠的接地。配电箱里的漏电保护装置施工前应做试验，保证其动作可靠；

8）在运输、堆放、施工土料和石灰过程中应注意避免扬尘、遗撒、沾带等现象，应采取遮盖、封闭、洒水、冲洗等必要措施。

5 结论

处理湿陷性黄土的方法有很多，本人就参加输电线路工程施工中处理湿陷性黄土的其中一种方法进行了简单的阐述和总结; 但不一定全面, 希望能共勉, 为大家在以后的基础施工中，就湿陷性黄土的处理提供一些参考和借鉴,创优质工程。

[1]中华人民共和国国家标准.湿陷性黄土地区建筑规范 GB50025-2004[M].中国建筑工业出版社，2004.

[2]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范 GB500007-2002[M].北京：中国工业建筑出版社，2002.

[3]李博之编著.高压架空送电线路施工技术手册[M].中国电力出版社.