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1、750kV 输电线路铁塔基础灰土垫层施工工艺摘要 由于 750kV 输电线路所处西北地区黄土分布范围较广，而 750kV 线路铁塔基础承受的荷载较重，为保证750kV 输电线路的正常安全运行，其基础地基经常采用灰土垫层处理，文章详细介绍了在 750kV 输电线路施工中灰土垫层地基处理方法的施工工艺和要求。关键词 灰土垫层；输电线路；地基处理；施工工艺随着 750 kV 西北电网建设步伐的加快，线路走廊日益紧张，因此在路径选择时很难避开不良地质。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危
2、害。地基处理、防水措施和结构措施是湿陷性黄土地区构造物设计的三种主要措施,而地基处理又是其中最主要的措施。湿陷性黄土地基处理的方法很多，在不同的地区，根据不同的地基土质和不同的结构物，地基处理应选用不同的处理方法,灰土垫层因其经济性和施工方便被广泛应用于 750 kV 输电线路基础的地基处理中。1 设计要求750kV 铁塔基础地基处理的目的是消除黄土的湿陷性，同时提高地基的承载能力，一般采用2：8 灰土和 3：7 灰土。对于 2：8 灰土，当压实系数控制在 0.97 及土重度不小于 14.815.5kN/m3时,其允许承载力可达 300kPa,从而起到加强地基承载能力，减少沉降力的目的，保证
3、750kV 输电线路基础的承载能力达到设计要求。2 作用原理灰土垫层是将基础下面一定范围内的弱土层挖去，用一定体积比配合的灰土在最优含水量情况下分层回填夯实或压实。28 和 37 灰土一般作为最优含灰率，但与石灰的等级有关，通常应以CaO+MgO 所含总量达到 8左右为最佳。灰土中土不仅作填料用，而且参与化学作用，尤其是土中的粘粒或胶粒具有一定活性和胶结性。熟石灰通过结晶作用，游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶，通过碳化作用，氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释放出水分并被蒸发。碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙。所以这个作用不能在没有水分的全
4、干状态下进行。表达式如下：22232()(1)Ca OHCOnH OCaCOnH O3 材料要求（1）灰土垫层应采用熟化石灰与粘土(或粉质粘土、粉土)的拌合料铺设。（2）土料应尽量采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于 4 的粉土，土料中不得含有松软杂质或使用耕植土，严禁采用冻土、膨胀土、盐渍土。使用前应先过筛，其粒径不大于 15mm，含水量应符合规定。（3）石灰应用级以上新鲜的块灰，含氮化钙、氧化镁越高越好，使用前 12d 应充分熟化、过筛，不得含有粒径大于 5mm 的生石灰块，且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多水分。4 主要机具（1）主要工具：搅拌机、蛙式打夯机、手推车、筛
5、子、木耙、人工夯、喷壶、环刀、橡皮锤、削土刀、铁锹等。（2）测量用具：小线、钢尺、胶皮管、楔尺、标准计量斗、水准仪、塔尺等。（3）安全防护用具：绝缘手套、绝缘鞋、口罩、护目镜、手套等。5 作业条件（1）基坑在铺打灰土前必须先进行验坑，基土平整干净，没有松土、积水、淤泥等；如发现坑内有局部软弱土层或孔穴，应挖除后用素土或灰土分层填实，并及时上报。（2）施工现场的土料和熟石灰经试验室检验满足施工要求。（3）施工前应根据设计要求、土料种类、施工条件等，通过土壤击实试验合理确定土料含水量控制范围、虚铺厚度和夯打遍数等参数。（4）作业时的环境如天气、温度、湿度等状况应满足规范的要求。（5）施工前，在作业
6、基坑边墙上画出标高水平控制线，以控制填灰土的高度和厚度。（6）对所有作业人员已进行了技术交底，特殊工种必须持证上岗，现场试验人员到位。6 灰土垫层操作工艺6.1 灰土垫层施工工艺流程土料、熟石灰粉过筛灰土拌合清理基底分层铺灰土夯压密实修整找平验收6.2 施工过程的工艺要求（1）土料和熟化石灰粉过筛：检查土料种类和石灰材料的质量是否符合要求，然后分别过筛。土料用 1620mm 筛子过筛；块灰闷制的熟石灰要用 610mm 的筛子过筛，磨细熟石灰可直接使用。（2）灰土拌合：所用的土料和熟化石灰必须过标准斗计量，严格控制配合比。灰土的配合比应用体积比，除设计有特殊要求外，一般为 2：8 (石灰：土)。
7、人工拌合应不少于三遍，达到均匀一致。灰土施工时要控制含水量，应依据试验结果严格控制，一般最优含水量为 1418。如土料水分过大或过干，应提前采取晾晒或洒水湿润等措施。现场检验方法为：用手将灰土紧握成团，两指轻捏即碎为宜。（3）理基底：填土前将基土表面的垃圾杂物、虚土、积水、淤泥、树叶、木屑、纸片等清理干净，并拍底夯实。经隐蔽工程验收合格后，进行垫层施工。（4）分层铺灰土：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试验确定。使用蛙式电夯机作为夯具铺设时，每层的虚铺厚度为 200300mm，各层虚铺厚度都要用木耙打平，并用尺和标准杆检查。（5）夯压密实：夯压遍数应根据设计要求的干土质量密
8、度或现场试验确定，一般不少于三遍。打夯时应一夯压半夯，夯夯相接，行行相连，纵横交叉。蛙式打夯机每行左右重叠宜为100150mm；每层填土夯实后应按规范进行环刀取样，测出灰土的干土质量密度；达到设计要求后，方可进行上一层的铺土。（6）灰土应当天铺填夯实，入坑灰土不得隔日打夯。夯实后的灰土不得受水浸泡，并及时进行基础施工与基坑回填，或在灰土表面作临时性覆盖，避免日晒雨淋。雨季施工时，应采取可靠的防雨、排水措施，以保证灰土垫层在无积水的状态下进行。刚打完的灰土，如突然遇雨，应将松软灰土除去，并补填夯实；稍受湿的灰土可在晾干后补夯。（7）冬季施工，必须在基层不冻的状态下进行，土料应覆盖保温，冻土及夹有
9、冻块的土料不得使用；已熟化的石灰应在次日用完，以充分利用石灰熟化时的热量，当天拌的灰土当天铺填夯完，表面应用塑料布或草袋覆盖保温，以防灰土垫层早期受冻降低强度。（8）找平验收：填土全部完成后，应进行表面拉线找平，凡超过标准高程的地方，及时依线铲平；凡低于标准高程的地方，应补土夯实，然后请质量检查人员进行验收。（9）灰土垫层的施工质量应用压实系数控制，应逐层检查，并应在每层表面以下的 2/3 厚度处用环刀取样检验灰土的干密度，然后换算为压实系数，检验点数每基层不少于 3 个，取样点位置宜在各层的中间及离边缘 150-300mm 处；厚度小于或等于 3m 的垫层，不应小于 0.95；大于 3m 的
10、垫层，其超过 3m 的部分不应小于 0.97。7 成品保护（1）施工时应注意对塔位中心桩的保护，不得触动、移位。（2）做好排水、降水工作，直至填土夯完毕为止。（3）垫层铺设完毕后，应尽快进行基础施工，防止长期暴晒。（4）搞好垫层周围排水措施，刚施工完的垫层，雨天应作临时覆盖，不得受雨水浸泡。8 安全与环保措施（1）灰土铺设、熟化石灰和石灰过筛，操作人员应戴口罩、风镜、手套、套袖等劳动保护用品，并站在上风头处作业。（2）夯填灰土前，应先检查打夯机电线绝缘是否良好，接地线、开关是否符合要求，使用打夯机应由两人操作，其中一人负责移动胶皮电线。（3）操作夯机人员，必须戴绝缘手套，两台打夯机在同一工作面
11、时，前后距离不得小于 5 米，夯打时严禁夯击电线，以防触电。（4）在运输、堆放施工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）基坑开挖时要按规范要求放坡，防止打夯时震动引起坑壁坍塌。9 灰土垫层施工质量标准 9.1 主控项目（1）灰土体积比应符合设计要求。检验方法：观察检查和检查配合比通知单。（2）灰土垫层应均匀密实，压实系数应符合设计要求。检验方法：检查试验记录。9.2 一般项目（1）熟化石灰颗粒粒径不得大于 5mm；粘土(或粉质粘土、粉土)内不得含有有机物质，颗粒粒径不得大于 15mm。检验方法：观察检查和检查材质合格记录。（2）标高应符合设计
12、要求。检验方法：用水准仪检查。（3）厚度：不大于设计厚度的 1/10。检验方法：尺量检查。10 质量记录（1）土质记录与灰土的干密度测试记录；（2）隐蔽工程检查资料及质量评定资料；（3）灰土击实试验报告和熟石灰试验报告；（4）专项技术交底记录。11 结束语根据试验室对施工的灰土垫层进行干密度检测，灰土垫层的质量干密度合格点率最大为 100%，最小为 92.6%，灰土垫层的质量干密度最低值与设计值的差为 0.06，且不合格测点不集中，检验结论满足标准要求，说明此工艺是可行的，可以在以后的工程中推广应用。参考资料1 湿陷性黄土地区建筑规范 （GB 50025-2004）S.北京：建筑工业出版社，2004.5；2 王恩远 吴迈.工程实用地基处理手册M.北京：中国建材工业出版社，2005.7；3 徐至钧, 赵锡宏主编.地基处理技术与工程实例M.北京：科学出版社，2008.3。
