電力設(shè)備往往都對基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求較高，對沉降較為敏感,，若變電站的地基承載力較差,，為了保障設(shè)備的安全運(yùn)行，要對地基進(jìn)行處理,。管樁對單體較沉重的設(shè)備效果很好,，穩(wěn)定性高且施工速度快，但工程造價(jià)較貴,；強(qiáng)夯法對大面積的地基處理較為經(jīng)濟(jì),，且能滿足大部分小設(shè)備的要求。

當(dāng)建筑地基的承載力不足或壓縮性過大,，不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),，可以針對不同地基，進(jìn)行處理,。以增加地基土的強(qiáng)度,、剛度和穩(wěn)定性；減少地基變形,，提高地基承載力,。進(jìn)行地基處理要首先明確處理的目的，選擇合適的地基處理方法，并作好處理前的準(zhǔn)備工作和處理后的勘察鑒定工作,。

一,、地基處理的目的及前后工作

（一）、地基處理的目的

針對性質(zhì)不同的地基上,，如軟土,、濕陷性黃土、膨脹土,、巖溶,、滑移、液化等特殊地質(zhì)情況,，采用不同的地基處理方法,，以達(dá)到地基處理的目的。如：提高地基承載力,；提高地基抗剪強(qiáng)度,、防止地基產(chǎn)生過大的剪切變形，避免大面積土體滑動(dòng),；改善土的壓縮性,、減少地基變形；改善土的動(dòng)力特性,、減輕或消除地震效應(yīng),、防止砂土液化；消除濕陷性黃土的濕陷性,；防止膨脹土遇水膨脹,，干旱收縮的性能；解決巖溶地區(qū)的溶溝,、溶洞等危害,。

（二）、地基處理前后工作

（1）處理前的準(zhǔn)備工作：收集和研究分析已有的巖土勘察報(bào)告,；調(diào)查當(dāng)?shù)氐鼗A(chǔ)現(xiàn)狀和地基常用的有效方法,；對地下水位要進(jìn)行深入調(diào)查了解；注意地基處理對鄰近建筑,、地下設(shè)施,、地下管道等的影響。

（2）處理后的勘察鑒定工作：所有經(jīng)過處理的的地基,，要進(jìn)行巖土工程勘察、重新提供設(shè)計(jì)所需的技術(shù)參數(shù),；根據(jù)新的巖土工程勘察成果,，鑒定地基處理的目的是否達(dá)到；然后在處理后的地基上進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

下面,，結(jié)合筆者工作遇到的問題,，分析幾個(gè)常用的地基處理辦法。

二,、工程案例及原因分析

案例一：在某地區(qū)新建一110kV變電站,，具體地質(zhì)情況為：上層為2m~3m厚度不等的人工填筑土層，地基承載力基本值f0=65kPa,，主變?nèi)萘?0MVA,，變壓器總重20000kg，主變基礎(chǔ)采用長6米,，寬4米,，厚0.6米的獨(dú)立基礎(chǔ)，內(nèi)配Ф12@150雙層雙向鋼筋,，基礎(chǔ)埋深1.5米,，下設(shè)100厚C10混凝土墊層。經(jīng)沉降計(jì)算,，沉降量超出設(shè)備技術(shù)要求,，明顯不利于設(shè)備安全運(yùn)行，基礎(chǔ)只得重新處理,。經(jīng)過幾種地基處理方案對比后,，業(yè)主決定基礎(chǔ)采用12米Ф400(壁厚80)預(yù)制管樁，單樁設(shè)計(jì)承載力400kN,。安裝結(jié)束觀測至今發(fā)現(xiàn)沉降很小,。

案例二：某在建110kV變電站，變電場內(nèi)由于多為回填土,，地基承載力過低,，特別是不均勻沉降為設(shè)備的安全運(yùn)行帶來了隱患。為了提高地基承載力,，解決不均勻沉降,，業(yè)主決定以強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理。具體地質(zhì)情況為：上層為4.5m~5.7m厚度不等的人工填筑土層,，地基承載力基本值f0=60kpa,，有較大的浸水附加沉陷量，以下為淤泥質(zhì)粘性粉土和細(xì)砂,，厚度為0.8m~2.0m,采用150kN履帶起重機(jī),，錘重100kN，落距為18m,，經(jīng)過夯擊后,，地基承載力基本值f0=120~150kpa,。

經(jīng)過分析研究，案例一工程由于地下水位的影響,，軟土在含水量高時(shí)極易壓縮變形,，從而引起主變基礎(chǔ)過大沉降，使用管樁能迅速有效地提高地基承載力,滿足設(shè)備的特殊要求,；案例二工程是回填土地基,，由于其成份復(fù)雜、成層有厚有薄,、性質(zhì)也不相同,，且無規(guī)律性，在大多數(shù)情況下,，回填土地基需要經(jīng)過處理后才能作為結(jié)構(gòu)物地基,。

三、 處理措施及設(shè)計(jì)對策

（一）,、管樁基礎(chǔ)

案例一采用的是管樁基礎(chǔ),。管樁是專業(yè)工廠里采用先張法預(yù)應(yīng)力和離心成型工藝，經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護(hù)而制成的一種空心圓簡體的等截面構(gòu)件,，運(yùn)往施工現(xiàn)場后,，通過錘擊或靜壓的方法沉入地下作為建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)。管樁有卓絕的貫入性能,，能穿透密實(shí)的砂層,，能適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境與地理?xiàng)l件。

1,、PHC樁的優(yōu)越性

（1）PHC樁的單樁承載力高,，單位承載力價(jià)格便宜。樁身混凝土強(qiáng)度等級為C80,，具有高強(qiáng)性能,，φ600的PHC樁的單樁允許承載力達(dá)到2500～3200KN?？勺鳛楦邔?、超高層建筑的基礎(chǔ)。其單位承載力的造價(jià)比預(yù)制混凝土方樁和鉆孔灌注樁低,。

（2）抗彎性能好,。PHC樁選用高強(qiáng)度、低松馳的陰螺紋鋼筋作為預(yù)應(yīng)力主筋,，使樁身具有較高的預(yù)壓應(yīng)力,，其抗彎性能良好。

（3）質(zhì)量穩(wěn)定可靠,。由于采用工廠預(yù)制的生產(chǎn)方式,，能利用**的工藝和設(shè)備,，質(zhì)量容易控制,，產(chǎn)品質(zhì)量容易**,。

（4）應(yīng)用范圍廣。工廠生產(chǎn),、商品供應(yīng),，可以有不同的規(guī)格，長度供選擇,，使設(shè)計(jì)選用范圍廣,，容易布樁，對樁端持力層起伏變化大的地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng),。

（5）施工速度快,，工期短。PHC樁在工廠商品化生產(chǎn),，能按施工要求及時(shí)供樁,，施工前期準(zhǔn)備時(shí)間短，一般能縮短工期一～二月,。

（6）施工現(xiàn)場文明,。施工現(xiàn)場無砂石、水泥,，無泥漿污染,，對施工現(xiàn)場狹窄的工程特別有利。

2,、 施工要點(diǎn)

（1）靜力壓樁單樁豎向承載力,，可通過樁的終止壓力值大致判斷，但因土質(zhì)的不同而異,。樁的終止壓力不等于單樁的極限承載力,，要通過靜載對比試驗(yàn)來確定一個(gè)系數(shù)，然后再利用系數(shù)和終止壓力,，求出單樁豎向承載力的標(biāo)準(zhǔn)值,。如判斷的終止壓力值不能滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)立即采取送壓加深處理或補(bǔ)樁,，以**樁基的施工質(zhì)量,。

壓樁應(yīng)控制好終止條件。壓樁到設(shè)計(jì)樁長時(shí),，壓力表的壓力達(dá)到單樁承載力2．7倍時(shí),，即可停止壓樁，否則應(yīng)增加樁長,，并會同設(shè)計(jì)單位另行處理,。

（2）壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,，采用硫磺膠泥接樁間歇不宜過長(正常氣溫下為10～18min)3接樁面應(yīng)保持干凈，澆注時(shí)間不應(yīng)超過2min,；上下校中心線應(yīng)對齊,，偏差不大于10mm；節(jié)點(diǎn)矢高不得大于1％樁長,。

（3）垂直度控制,，調(diào)校樁的垂直度是沉樁質(zhì)量的關(guān)鍵，須高度重視,。插樁在一般情況下人土30～50㎝為宜,，然后進(jìn)行調(diào)校。樁機(jī)駕駛?cè)藛T在施工長的組織,、指揮下,，掌握好雙方角度尺兩個(gè)方向上都?xì)w零點(diǎn)，使樁機(jī)縱橫方向保持水平,，調(diào)校垂直在規(guī)范允許值以內(nèi)才能沉樁,。在沉樁過程中施工員隨時(shí)觀察樁的進(jìn)尺變化，如遇地質(zhì)層有障礙物,、樁桿偏移時(shí),，應(yīng)分一二個(gè)行程逐漸調(diào)直。

3,、 沉樁線路的選定

預(yù)應(yīng)力樁基施工時(shí)隨著人樁段數(shù)的增多,，各層地質(zhì)構(gòu)造土體密度隨之增高。土體與樁身表面間的摩擦阻力也相應(yīng)增大,，壓樁所需的壓入力也在增大,。為使壓樁中各樁的壓力阻力基本接近，入樁線路應(yīng)選擇單向行進(jìn),，不能從兩側(cè)往中間進(jìn)行(即所謂打關(guān)門樁),，這樣地基土在人樁擠密過程中，土體可自由向外擴(kuò)張,，即可避免地基土上溢使地表升高,，又不致因土的擠壓而造成部分樁身傾斜，**了群樁的工作基本均勻并符合設(shè)計(jì)值,。

4,、 管樁的設(shè)計(jì)及施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)

（1）管樁的造價(jià)較高，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)須根據(jù)上部荷載,、工程地質(zhì)條件等綜合考慮,，多方案比較后方可采用。同一工程中樁的規(guī)格,、型號不應(yīng)太多,，以免造成施工困難,，特別是注意避免造成施工錯(cuò)誤。

（2）綜合考慮地質(zhì)情況和樁身強(qiáng)度,，確定單樁承載力,。管樁為開口樁，根據(jù)現(xiàn)場壓樁觀察分析,，在入土過程中,，會較快地在樁尖處形成一土楔，使其入土?xí)r的擠土情況與閉口樁無異,，故在確定單樁承載力時(shí)將開口樁按閉口樁考慮。

（3）適當(dāng)限制壓樁速度,，沉樁速度一般控制在lm／min左右為宜,，使各層土體能正確反映其抗剪能力。當(dāng)?shù)鼗韺又写嬖诖髩K石頭等障礙物時(shí),，要避免壓偏,。

（4）壓樁機(jī)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況配足額重量或選用相應(yīng)的液壓樁機(jī)。

（5）若采用焊接法接樁時(shí),，須分層均勻地將套箍對焊的焊縫填滿,，為加快施工速度，減少接樁時(shí)間,，可設(shè)2～3名焊工同時(shí)施焊,，焊畢停約lmin即可進(jìn)行沉樁。

（6）管樁身不受損壞,；樁帽,、樁身和送樁的中心線應(yīng)重合；壓同一根樁應(yīng)縮短停息時(shí)間,。

（7）壓樁機(jī)的液壓入樁有一定的垂直行程高度,，如YZY360樁機(jī)的垂直行程為1．5m，即每入樁1．5m即松開抱樁器,。開動(dòng)油泵使之上移,，再抱樁固定壓入，循環(huán)作業(yè),。在開始的一二個(gè)行程,，要特別注意控制樁身的垂直度。

（8）記錄入樁行程深度及相應(yīng)壓力值,，以判別入樁情況正常與否及樁的承載能力,。

（9）為減少靜力壓樁的擠土效應(yīng)，應(yīng)采取如下措施：

A．設(shè)置袋裝砂井或塑料排水板,，以消除部分超孔隙水壓力,，減少擠土現(xiàn)象,。袋裝砂井直徑一般為70～80mm，間距l(xiāng)～1．5m,，深度10～12m,。塑料排水板的深度、間距與袋裝砂井相同,。

B．設(shè)置隔離板樁

C．壓樁過程中應(yīng)加強(qiáng)鄰近建筑物,、地下管線的觀測、監(jiān)護(hù),。

(二),、強(qiáng)夯法

案例二采用強(qiáng)夯法處理地基。強(qiáng)夯法適用于處理碎石土,、砂土,、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土,、雜填土和素填土等地基,。對高飽和度的粉土與黏性土等地基，當(dāng)采用在夯坑內(nèi)回填塊石,、碎石或其他粗顆粒材料進(jìn)行強(qiáng)夯置換時(shí),，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。

1,、設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)

（1）強(qiáng)夯的單位夯擊能量,，應(yīng)根據(jù)地基土類別、結(jié)構(gòu)類型荷載大小和要求處理的深度等綜合考慮,，并通過現(xiàn)場試夯確定,。在一般情況下，對于粗顆粒土可取1000～3000KN·m/m2,；細(xì)顆粒土可取1500～4000KN·m/m2,。

（2）夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定,，且應(yīng)同時(shí)滿足下列條件：

A.然后兩擊的平均夯沉量不大于50mm,，當(dāng)單擊夯擊能量較大時(shí)不大于100mm。

B. 夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起,。

C. 不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難,。

（3）夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，一般情況下,，可采用2～3遍,，然后再以低能量夯擊一遍。對于滲透性弱的細(xì)粒土，必要時(shí)夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加,。

（4）兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔,。間隔時(shí)間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間。當(dāng)缺少實(shí)測資料時(shí),，可根據(jù)低級土的滲透性確定,，對于滲透性較差的黏性土地基的間隔時(shí)間，應(yīng)不少于3～4周,；對于滲透性好的地基土可連續(xù)夯擊,。

（5）夯擊點(diǎn)位置可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型，采用等邊三角形,、等腰三角形或正方形布置,。一遍夯擊點(diǎn)間距可取5～9m，以后各遍夯擊點(diǎn)間距可與一遍相同,，也可適當(dāng)減小,。對于處理深度較大或單擊夯擊能較大的工程，一遍夯擊點(diǎn)間距宜適當(dāng)增大,。

（6）強(qiáng)夯處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍。每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為設(shè)計(jì)處理深度的1/2至2/3,。并不宜小于3m,。

（7）根據(jù)初步確定的強(qiáng)夯參數(shù)，提出強(qiáng)夯試驗(yàn)方案,，進(jìn)行現(xiàn)場試夯,。應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結(jié)束一置數(shù)周后，對試夯場地進(jìn)行測試,，并與夯前測試數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,，檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果，確定工程采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù),。

2,、施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)

（1）一般情況下夯錘重可取10～20t。其底面形式宜采用圓形,。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定,，錘底靜壓力值可取25～40kPa，對于細(xì)顆粒土錘底靜壓力宜取小值,。錘的底面宜對稱設(shè)若干個(gè)與其頂面貫通的排氣孔,，孔徑可取250～300mm。

（2）強(qiáng)夯施工宜采用帶自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)或其它專用設(shè)備,。采用履帶式起重機(jī)時(shí),，可在臂桿端部設(shè)置輔助門架，或采取其它安全措施,，防止落錘時(shí)機(jī)架傾覆,。

（3）當(dāng)?shù)叵滤惠^高,，夯坑底積水影響施工時(shí)，宜采用人工降低地下水位或鋪填一定厚度的松散性材料,。夯坑內(nèi)或場地積水應(yīng)及時(shí)排除,。

（4）強(qiáng)夯施工前，應(yīng)查明場地內(nèi)范圍的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高等,，并采取必要的措施,，以免因強(qiáng)夯施工而造成破壞。

（5）當(dāng)強(qiáng)夯施工所產(chǎn)生的振動(dòng),，對鄰近建筑物或設(shè)備產(chǎn)生產(chǎn)生有害的影響時(shí),，應(yīng)采取防振或隔振措施。

3,、質(zhì)量檢驗(yàn)

（1）檢查強(qiáng)夯施工過程中的各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)和施工記錄,，不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)補(bǔ)夯和采取其它有效措施。

（2）強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)間隔一定時(shí)間方能對地基質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),。對于碎石土和砂土地基,，其間隔可取1～2周；低飽和度的粉土和黏性土地基可取2～4周,。

（3）質(zhì)量檢驗(yàn)的方法,，宜根據(jù)土性選用原位測試和室內(nèi)土工試驗(yàn)。對于一般工程應(yīng)采取兩種或兩種以上的方法進(jìn)行檢驗(yàn),；對于重要工程項(xiàng)目應(yīng)增加檢驗(yàn)項(xiàng)目,，也可做現(xiàn)場大壓板載荷試驗(yàn)。

（4）質(zhì)量檢驗(yàn)的數(shù)量,，應(yīng)根據(jù)場地復(fù)雜程度和建筑的重要性確定,。對于簡單場地上的一般建筑物，每個(gè)建筑物地基的檢驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于3處,；對于復(fù)雜場地或重要建筑物地基應(yīng)增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù),。檢驗(yàn)深度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)處理的深度。

四,、總結(jié)

電力設(shè)備往往都對基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求較高,，對沉降較為敏感，若變電站的地基承載力較差,，為了保障設(shè)備的安全運(yùn)行,，要對地基進(jìn)行處理。上述兩個(gè)案例所使用的地基處理方法經(jīng)過實(shí)踐證明,，都是有效而可行的：管樁對單體較沉重的設(shè)備效果很好,，穩(wěn)定性高且施工速度快，但工程造價(jià)較貴；強(qiáng)夯法對大面積的地基處理較為經(jīng)濟(jì),，且能滿足大部分小設(shè)備的要求,。因此，我們設(shè)計(jì)人員在地基處理中一定要采用多方案比較,，選擇合理地基處理方法,，這都將對整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性與經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生巨大的影響，當(dāng)然我們也應(yīng)考慮施工可行性等多方面因素,。