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[摘 要]上个世纪80年代开始,我国开始使用水泥深层搅拌复合地基,水泥深层搅拌复合地基在工业和民用建筑当中都得到了广泛的应用,主要用于处理淤泥和淤泥质土填土,含水量高,地基承载力小于120kpa的粘性和粉质粘土,在地基深处,可以把软土和固化剂进行强制的搅拌,使它们产生一系列的反应,软土硬化之后,会形成具有一定强度的水泥加固土,使得地基的整体性、水稳性和强度都得以提升。在电力系统当中,由于建筑结构本身体型较小,地基所需要的承载力并不是很大,建筑物数量较多,布置较为分散,所以水泥深层搅拌复合地基能够适合工程地基的处理,在实际应用当中,取得了比较大的成效。笔者结合具体的建筑案例,分析了水泥深搅桩用于变电站地基处理中的利弊。
[关键词]水泥搅拌桩;变电站;地基处理;利弊
中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)45-0161-01
水泥深层搅拌桩复合地基工艺较为简单,常常应用于布置密集、体型较小的变电站地基处理当中,但其发展受到了很多因素的影响和制约,其质量存在不稳定的问题,所以,在使用过程当中需要谨慎,虽然在运用当中取得了较大的成效,例如某220Kv的变电站主控楼改造项目,通过使用水泥深层搅拌复合地基便使得主控楼得到了安全检修,避免了危险事故的发生。在主控继电器旁扩建一栋三层的集控楼,使之与原老楼相接,使用共同的通道,共同承担主控集控楼的功能,其一系列的数据和后期工程建设为本文主要介绍的内容。
一、水泥深搅桩用于变电站地基处理中的成功案例
1.工程概况
在三层建筑当中,虽然建筑的荷载并不大,但由于地基存在早期的后填土和软土,填土时间大约有20年的左右,已经有了一定的承载力,可以进行二次利用,这时可以考虑水泥深层搅拌法,将水泥与后填土进行就地搅拌,来提高地基土的稳定性和强度,由于新老建筑距离比较近,原建筑为运行中的220Kv变电站中央控制室,有很多的继电器等电气设备一直处于运行状态,所以为了保证绝对的安全,必须对工程设计进行全方位的审核,不仅要保证安全,更要防震动、防灰尘、防干扰,由于水泥深层搅拌复合施工技术,小巧紧凑,在施工场地较小的情况下也可以进行,对场地环境破坏较小,靠近原有的施工建筑,施工时,对周围的土体没有挤压等一系列的作用,对原有建筑物和地下建筑的影响很小,在施工过程当中可以进行第二次作业,保证振动小、污染小、噪音较小,也可以减少建筑垃圾的排放,场地比较清洁,很好的满足了原主控楼安全性的需要,因此,新集控楼选用了水泥深层搅拌复合地基进行施工,此工程在后期维护当中安全问题较少,并且通过顺利通过验收已经使用多年,经过后期的观测,各项指标都满足质量要求,但是这项技术也有很多的局限性,在实际的应用当中也会出现问题,甚至是质量事故。
2. 经验结果
综合上述建筑发展经验可以看出,影响搅拌桩质量的因素有很多,包括土质、粘土性质、粘土的质地、水泥的质地、水泥产量的问题,另外,施工过程当中,输浆管过长、灰浆泵压力不足,或者是压力过高、搅拌的叶片组合角度不当、搅拌机的自重很低、电压偏低、土质较硬,再或者是遇到大的石块、树根、旧的基础等等,都会影响水泥深层搅拌桩复合地基的整体质量,所以在实际的施工过程当中,需要对施工场地进行全面的勘察,由于影响搅拌桩质量的因素很多,需要对地基的土质粘土的质量、软土的有机质含量、水泥的掺合料等都要进行详细的勘测,由于水泥产量的不同,成桩的质量也会不同,水灰比的大小也会影响桩体的整体质量。所以必须要十分重视这些外部因素对地基本身质量的影响。
二、水泥深搅桩用于变电站地基处理中的失败案例
1.工程概况
在准备扩建的集控楼场地,由于后期工程等一系列的活动,地表层面分布着厚2米到3.6米的填土,孔隙较大,压缩性高,土的成分极为复杂,并且未经过常年的碾压,不能作为基础持力层,地基表面还分布有粉质粘土,泥炭质,土层软塑状态孔隙比大强度低,压缩性高,也不能作为基础持力层进行房屋的建设。
这个选址主要分布在开发区的新乡那一片平地上,填土厚度大约15米,场地分布有两层素填土,局部分布一层杂填土、新填土、厚度不一、密实程度较差,而且成分复杂,其成分主要是粉质粘土加碎石块,粒径变化较大,综合分析以上地质条件可以为地基的建设提供一定的基础和借鉴,再结合变电站建筑弱的特点,在设计上应当采用复合地基,在第一层杂填土飞行挖土,用土加石,分层碾压回填,以致达到设计标高,将水泥深层搅拌桩对填土层进行加固,形成复合地基,搅拌桩处理深度达到15米,需要穿过填土层,来保证整个建筑的稳定性,通过土层的搅拌与地基的稳定来使整个建筑能够进行长时间的使用,并且与原有的主控楼相结合,降低供电过程中产生的资源浪费与环境污染问题,实现资源的节约和充分利用。
2.工程结果
通过上述条件分析,该工程地基处理及建筑物施工完成之后,可以交付变电站安装时,一场暴雨导致围墙挡墙和建站内的一些建筑出现变形的状况,站前一号规划路线,因为进行地基处理,路边的人行道没有进行封闭,雨水渗入地下,导致路面坍塌,市政排水管断裂,大量的雨水引入地下浸泡冲刷一号规划线路和变电站的下土体,同时,原本打算在站直上方的2号规划路线的建设已经取消,距变电站围墙上方2米远的场地,有设有一个2、3米深的土坑,汇集了暴雨后从山上下来的大量洪水,导致变电站站址下出现渗漏冲刷的问题,由于厂址土方田换填的过程当中没有达到设计的要求,导致场地和建筑物开始大范围的出现沉降的现象,建筑物出现变形开裂的问题,后期投入了大量资金和技术进行维护修理,造成了很大的资源浪费。
通过这次工程事故,可以看出,变电站作为市政府开发区的重要基礎设施,一般都需要进行先期建设,在建设的过程当中,整个区域的规划往往没有完成,或者在不断变化,周围土地的使用状况并不能十分明晰,邻近建筑物的用途、检测周期也不能确定,这对于水泥深层搅拌技术是发展十分不利,由于水泥深层搅拌技术仅仅是利用现有的符合条件,对已有的土体进行改良和操作,如果周边环境发生改变,那么土体的符合条件也会随之变化,无法保证原有地基的复合效果,使得工程容易出现质量问题,所以在变电站建设的过程当中,特别是周围条件不确定不稳定的时候,需要谨慎的选取水泥深层搅拌复合地基,避免出现重大的建筑事故,对于水泥深层搅拌桩复合地基的设计,我国尚未通行具体的规定,在设计时只能根据经验公式进行计算,计算数值不能完全准确的反映加固之后的地基承载力的状况,导致计算沉降量和实测沉降量吻合程度不高,对其结论难以进行合理的总结和计算,导致地基承载力及沉降量的控制不够严谨。
总之,水泥深层搅拌桩复合地基拥有很多优势,例如就地取材、成本低、工艺简单、设备小巧、对环境影响较小等,在实际的修建过程当中,取得了很大的成功,但其危害性也不可忽视每一环节,稍有不当,就可能导致整个地区的建筑质量降低,严重者会酿成重大施工事故,所以在90年代后期这种施工方法逐渐运用较少,在实际应用当中,更应当慎重地使用水泥深层搅拌桩复合地基。
参考文献
[1]李燕, 李洪旺. 深层水泥土搅拌桩在变电站软土地基处理中的应用[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2012(24).
[2]王志群, 史卫东. 水泥土搅拌桩在变电站地基处理中的应用[J]. 科技创新导报, 2010(25):109-110.
[关键词]水泥搅拌桩;变电站;地基处理;利弊
中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)45-0161-01
水泥深层搅拌桩复合地基工艺较为简单,常常应用于布置密集、体型较小的变电站地基处理当中,但其发展受到了很多因素的影响和制约,其质量存在不稳定的问题,所以,在使用过程当中需要谨慎,虽然在运用当中取得了较大的成效,例如某220Kv的变电站主控楼改造项目,通过使用水泥深层搅拌复合地基便使得主控楼得到了安全检修,避免了危险事故的发生。在主控继电器旁扩建一栋三层的集控楼,使之与原老楼相接,使用共同的通道,共同承担主控集控楼的功能,其一系列的数据和后期工程建设为本文主要介绍的内容。
一、水泥深搅桩用于变电站地基处理中的成功案例
1.工程概况
在三层建筑当中,虽然建筑的荷载并不大,但由于地基存在早期的后填土和软土,填土时间大约有20年的左右,已经有了一定的承载力,可以进行二次利用,这时可以考虑水泥深层搅拌法,将水泥与后填土进行就地搅拌,来提高地基土的稳定性和强度,由于新老建筑距离比较近,原建筑为运行中的220Kv变电站中央控制室,有很多的继电器等电气设备一直处于运行状态,所以为了保证绝对的安全,必须对工程设计进行全方位的审核,不仅要保证安全,更要防震动、防灰尘、防干扰,由于水泥深层搅拌复合施工技术,小巧紧凑,在施工场地较小的情况下也可以进行,对场地环境破坏较小,靠近原有的施工建筑,施工时,对周围的土体没有挤压等一系列的作用,对原有建筑物和地下建筑的影响很小,在施工过程当中可以进行第二次作业,保证振动小、污染小、噪音较小,也可以减少建筑垃圾的排放,场地比较清洁,很好的满足了原主控楼安全性的需要,因此,新集控楼选用了水泥深层搅拌复合地基进行施工,此工程在后期维护当中安全问题较少,并且通过顺利通过验收已经使用多年,经过后期的观测,各项指标都满足质量要求,但是这项技术也有很多的局限性,在实际的应用当中也会出现问题,甚至是质量事故。
2. 经验结果
综合上述建筑发展经验可以看出,影响搅拌桩质量的因素有很多,包括土质、粘土性质、粘土的质地、水泥的质地、水泥产量的问题,另外,施工过程当中,输浆管过长、灰浆泵压力不足,或者是压力过高、搅拌的叶片组合角度不当、搅拌机的自重很低、电压偏低、土质较硬,再或者是遇到大的石块、树根、旧的基础等等,都会影响水泥深层搅拌桩复合地基的整体质量,所以在实际的施工过程当中,需要对施工场地进行全面的勘察,由于影响搅拌桩质量的因素很多,需要对地基的土质粘土的质量、软土的有机质含量、水泥的掺合料等都要进行详细的勘测,由于水泥产量的不同,成桩的质量也会不同,水灰比的大小也会影响桩体的整体质量。所以必须要十分重视这些外部因素对地基本身质量的影响。
二、水泥深搅桩用于变电站地基处理中的失败案例
1.工程概况
在准备扩建的集控楼场地,由于后期工程等一系列的活动,地表层面分布着厚2米到3.6米的填土,孔隙较大,压缩性高,土的成分极为复杂,并且未经过常年的碾压,不能作为基础持力层,地基表面还分布有粉质粘土,泥炭质,土层软塑状态孔隙比大强度低,压缩性高,也不能作为基础持力层进行房屋的建设。
这个选址主要分布在开发区的新乡那一片平地上,填土厚度大约15米,场地分布有两层素填土,局部分布一层杂填土、新填土、厚度不一、密实程度较差,而且成分复杂,其成分主要是粉质粘土加碎石块,粒径变化较大,综合分析以上地质条件可以为地基的建设提供一定的基础和借鉴,再结合变电站建筑弱的特点,在设计上应当采用复合地基,在第一层杂填土飞行挖土,用土加石,分层碾压回填,以致达到设计标高,将水泥深层搅拌桩对填土层进行加固,形成复合地基,搅拌桩处理深度达到15米,需要穿过填土层,来保证整个建筑的稳定性,通过土层的搅拌与地基的稳定来使整个建筑能够进行长时间的使用,并且与原有的主控楼相结合,降低供电过程中产生的资源浪费与环境污染问题,实现资源的节约和充分利用。
2.工程结果
通过上述条件分析,该工程地基处理及建筑物施工完成之后,可以交付变电站安装时,一场暴雨导致围墙挡墙和建站内的一些建筑出现变形的状况,站前一号规划路线,因为进行地基处理,路边的人行道没有进行封闭,雨水渗入地下,导致路面坍塌,市政排水管断裂,大量的雨水引入地下浸泡冲刷一号规划线路和变电站的下土体,同时,原本打算在站直上方的2号规划路线的建设已经取消,距变电站围墙上方2米远的场地,有设有一个2、3米深的土坑,汇集了暴雨后从山上下来的大量洪水,导致变电站站址下出现渗漏冲刷的问题,由于厂址土方田换填的过程当中没有达到设计的要求,导致场地和建筑物开始大范围的出现沉降的现象,建筑物出现变形开裂的问题,后期投入了大量资金和技术进行维护修理,造成了很大的资源浪费。
通过这次工程事故,可以看出,变电站作为市政府开发区的重要基礎设施,一般都需要进行先期建设,在建设的过程当中,整个区域的规划往往没有完成,或者在不断变化,周围土地的使用状况并不能十分明晰,邻近建筑物的用途、检测周期也不能确定,这对于水泥深层搅拌技术是发展十分不利,由于水泥深层搅拌技术仅仅是利用现有的符合条件,对已有的土体进行改良和操作,如果周边环境发生改变,那么土体的符合条件也会随之变化,无法保证原有地基的复合效果,使得工程容易出现质量问题,所以在变电站建设的过程当中,特别是周围条件不确定不稳定的时候,需要谨慎的选取水泥深层搅拌复合地基,避免出现重大的建筑事故,对于水泥深层搅拌桩复合地基的设计,我国尚未通行具体的规定,在设计时只能根据经验公式进行计算,计算数值不能完全准确的反映加固之后的地基承载力的状况,导致计算沉降量和实测沉降量吻合程度不高,对其结论难以进行合理的总结和计算,导致地基承载力及沉降量的控制不够严谨。
总之,水泥深层搅拌桩复合地基拥有很多优势,例如就地取材、成本低、工艺简单、设备小巧、对环境影响较小等,在实际的修建过程当中,取得了很大的成功,但其危害性也不可忽视每一环节,稍有不当,就可能导致整个地区的建筑质量降低,严重者会酿成重大施工事故,所以在90年代后期这种施工方法逐渐运用较少,在实际应用当中,更应当慎重地使用水泥深层搅拌桩复合地基。
参考文献
[1]李燕, 李洪旺. 深层水泥土搅拌桩在变电站软土地基处理中的应用[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2012(24).
[2]王志群, 史卫东. 水泥土搅拌桩在变电站地基处理中的应用[J]. 科技创新导报, 2010(25):109-110.