王陽
某線路工程位于新疆維吾爾族自治區哈密地區,電壓等級為750kV。線路長度約為120km。
1.1勘察工作目的與任務內容要求:
●本次勘察的目的是為定線和桿塔定位、并針對具體桿塔的基礎設計及其環境整治提供巖土工程勘察資料;為設計、施工提出巖土工程建議。
●推薦場地穩定或巖土整治相對容易的桿塔位置。
●查明各塔位的地形地貌、巖土特征、不良地質作用等條件。
●對影響桿塔地基和基礎的特殊性巖土和特殊地質問題進行勘察、分析和評價,對可能造成的環境地質問題分析其危害,并提出相應的治理與處理意見。
●查明塔位處地下水的類型、埋藏條件,提出地下水位及其變化幅度。
●評價水、土對建筑材料的腐蝕性。
●對桿塔基礎型式提出建議。
●對施工和運行中可能出現的巖土問題進行預測分析,并提出相應建議。
1.2依據的技術標準及勘察技術原則
勘察工作主要依據的規程規范如下:
●《330KV~750KV架空輸電線路勘測規范》( GB50548—2010);
●《巖土工程勘察規范》(GB 50021—2001),2009年版;
●《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2011);
●《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010);
●《濕陷性黃土地區建筑規范》(GB50025-2004)
●《電力工程鉆探技術規程》(GB/T5096—2008);
●《中國地震動參數區劃圖》(GB 18306-2001)
●《土的工程分類標準》(GB/T 50145—2007);
●《建筑樁基技術規范》(JGJ94—2008);
●《架空送電線路基礎設計技術規定》(DL/T5219—2005);
勘察技術原則;
●本次勘測采用工程地質調查與巖土工程勘探相結合的方法進行,逐基提供巖土工程資料;
●勘探點的布置原則及深度:
平原河谷地區:
A.轉角塔、耐張塔、終端塔、跨越塔應逐基勘探;
B.位于復雜場地或復雜地基的直線塔和直線轉角塔逐基勘探;
C. 位于復雜場地或復雜地基的桿塔,每基塔應按塔腿位置布置2個-4個勘探點,
D.其他地段每隔1基-3基布置1個勘探點;
E.勘探點深度:直線及直線轉角塔不小于基礎下5m;其他不小于基礎下8m。
山地丘陵區:
A.以調查為主,逐基進行,當不滿足要求時,布置適量勘探工作;
B.對基巖裸露的塔位,查明基巖的巖性、產狀、結構構造,并對巖石風化程度與巖體結構進行分類;
C.對基巖埋藏較淺的塔位,查明覆蓋層厚度和性質,并查明下伏基巖的巖性風化程度;
D.對覆蓋層較厚的塔位,勘探點布置及深度應符合平原河谷地區的要求。
2.勘察方法及儀器設備
2.1勘察方法
該工程主要是通過工程地質調查,并結合巖土工程勘探逐基進行。
根據《330KV~750KV架空輸電線路勘測規范》( GB50548—2010)等有關規范的技術要求,本次勘探工作采用鉆探(井探)、取樣、室內土工試驗、標準貫入試驗等手段相結合的勘察測試方法。
2.2儀器設備
2.2.1鉆探:采用 DPP-100型車載鉆機,回轉方式鉆進。
2.2.2標準貫入試驗:采用自動脫鉤的自由落錘,錘重63.5kg,落距76cm,貫入器采用國內統一標準的標準貫入器。
2.2.3取土方法:粘性土采用敞口厚壁取土器,壓入法取土樣,取土器直徑為108mm。黃土狀粉土采用環刀取樣,砂土及碎石土利用鉆頭取樣。
2.2.4土工試驗方法及設備:采用標準鋁盒環刀、錐式液限儀、塑限搓條法、三聯中壓固結儀、電動四聯直剪儀、標準分析篩等儀器設備和方法進行土樣的常規物理力學性質試驗、直剪試驗、黃土壓縮試驗、顆粒分析試驗等。
3. 沿線地質構造、地形地貌特征、地層巖性
3.1地質構造
經過現場調查,線路沿線附近及塔位處未發現對塔位有影響的斷裂存在。
3.2地形地貌特征、地層巖性
線路沿線地貌單元為戈壁、山間臺地、丘陵、山地。塔位高程一般在1359.02m~1529.54m之間。其中戈壁、山間臺地約占本段線路的48%,丘陵、山地約占本段線路的52%。層巖性特征如下。
根據本次勘察本段塔位處地層巖性主要有:
角礫:雜色,中密,母巖成分為砂巖、凝灰巖、花崗巖等。一般粒徑為2~15mm,最大粒徑約30mm,級配較好,分選較差,呈次棱角狀~棱角狀。粉土、砂土填充孔隙,混有少量碎石,局部可見薄層鹽蓋堅硬層。
凝灰巖:灰褐色,凝灰結構,塊狀構造。碎屑成分為巖屑、晶屑及火山灰等組成。屬強風化狀態,節理、裂隙發育,巖體較破碎。上部風化為角礫、碎石狀,粉土、砂土填充孔隙。表層巖土個別塔位較松散。
凝灰巖:灰色,凝灰結構,塊狀構造。碎屑成分為巖屑、晶屑及火山灰等組成。屬中風化狀態,節理、裂隙發育一般,巖體較完整。
花崗巖:灰色,中粗粒結構,塊狀構造,礦物成分主要為長石、石英、云母等,含少量角閃石。屬強風化狀態,節理、裂隙發育,巖體較破碎。上部風化成碎石狀,粉土、砂土填充孔隙。表層巖土個別塔位較松散。
花崗巖:灰色,中粗粒結構,塊狀構造,礦物成分主要為長石、石英、云母等,含少量角閃石。屬中風化狀態,節理、裂隙發育一般,巖體較完整。
4.沿線不良地質作用
沿線不良地質作用不甚發育,滑坡和崩塌現象主要發生在山區,根據沿線踏勘和收資情況來看,沿線不良地質作用主要以小規模崩塌為主,發生滑坡、泥石流的情況較少,由于該地段地形陡峭,侵蝕切割強烈,巖石裸露,巖體裂隙發育,小型崩塌現象較發育,滑坡作用反映在巖體之間的滑動,受巖性差異和巖體裂隙及地層結構構造的影響。另外該區域氣候干燥,年降雨量極少,發生滑坡的規模一般不大或很少。個別塔位山勢陡峭險峻,部分塔腿為陡崖,需足夠的降基面,確保巖體穩定性。
5.沿線地下水埋藏條件及其對基礎和施工的影響
5.1地下水埋藏條件
本次勘察時地下水位埋深大于10m,所以本線路可以不考慮地下水的影響。
5.2地下水對基礎和施工的影響
本次勘察時地下水位埋深大于10m,所以本線路可以不考慮地下水對基礎及施工的影響。
6.土、水對建筑材料的腐蝕性
由于地下水埋藏較深,線路沿線均大于10米,可不考慮地下水的腐蝕性;地基土對混凝土最大弱腐蝕性為中等,對混凝土結構中的鋼筋最大腐蝕性為中等,對鋼結構最大腐蝕性為中等。
7.沿線地震動參數、場地的地震效應及土的最大凍結深度
7.1沿線地震動參數及場地的地震效應
根據《中國地震動峰值加度區劃圖》(GB18306-2001圖A1)和《中國地震動反應譜特征周期區劃圖》(GB18306-2001圖B1),線路沿線根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306一2001)和該線路的地震動參數劃分如下: 地震峰值加速度為0.20g(相應的地震基本烈度為8度)。
7.2土的最大凍結深度
根據建筑地基基礎設計規范附錄F:該地區標準凍結深度為1.60m。
8.沿線主要巖土問題的分析與評價,地基基礎方案建議
8.1沿線主要巖土問題的分析與評價
根據各種試驗及當地經驗綜合分析,沿線轉角及終端塔處各主要土層樁基承載力計算參數見下表:
樁基承載力計算參數
8.2鹽漬土問題
沿線存在鹽漬土,主要分布在低山丘陵區的山間凹地及溝道上;沿線除基巖出露區外,大部分含鹽量大于0.3%,為鹽漬巖土,根據試驗資料,鹽漬土按含鹽化學成分分類為氯鹽漬土~硫酸鹽漬土;按含鹽量分類為弱~中鹽漬土,本區鹽漬土主要為表層的角礫及各強風化基巖中。由于鹽漬土一般分布在地下水位以上,而且受地下水位升降及其毛細水的作用影響,另外地面溫度和降水對鹽漬土的工程特性影響很大,由于哈密地區蒸發量遠大于降雨量,在地下水蒸發時將鹽分都帶到地表,所以本地區地表含鹽量都很高;根據當地資料及本次取樣化驗來看,鹽漬土一般既無鹽脹性也不發生溶陷,鹽漬土主要的特性為腐蝕性。 腐蝕性評價詳見《工程地質一覽表》,所以設計可根據具體塔基情況進行適當處理,采取可行的防腐措施。
8.3地基基礎方案建議
根據地層巖性特征結合本工程特點建議:
①丘陵、山間平地、戈壁地段采用掏挖基礎及大塊獨立式基礎為宜;
②山區基巖裸露或覆蓋層較薄地段可采用巖石嵌固基礎、人工挖孔樁為宜;
9. 結論及建議
9.1根據現場踏勘,該段線路沿線未見對工程安全有影響的滑坡、泥石流等不良地質作用。個別塔位有崩塌現象發生,在山勢陡峭險峻,部分塔腿為陡崖,需足夠的降基面,確保巖體穩定性。
9.2該線路的建設不會引發環境工程地質問題。
9.3根據不同地層巖性特征,結合本工程特點,建議塔基采用天然地基為宜。
9.4線路沿線地下水埋深大于10m,可不考慮地下水的影響
9.5為確保施工安全,基坑開挖過程中,建議對基坑進行有效的護坡處理。
9.6線路沿線地基土對混凝土結構、對鋼筋混凝土結構中的鋼筋及鋼結構的腐蝕性詳見《工程地質一覽表》。
9.7線路沿線鹽漬土一般無鹽脹性,鹽漬土主要特性為腐蝕性。 設計可根據具體塔基情況進行適當處理,采取可行的防腐措施。
9.8根據建筑地基基礎設計規范附錄F:該地區標準凍結深度為1.60m。
9.9根據《中國地震動峰值加度區劃圖》(GB18306-2001圖A1)和《中國地震動反應譜特征周期區劃圖》(GB18306-2001圖B1),線路沿線根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306一2001)和該線路的地震動參數劃分如下: 地震峰值加速度為0.20g(相應的地震基本烈度為8度)。
9.10對位于戈壁灘、風蝕殘丘及山梁上的塔基,由于裸露基巖因風化強烈,節理裂隙發育,不宜作為巖石基礎,建議采用掏挖基礎或開挖基礎,對于花崗巖分布地段可以考慮采用巖石基礎但應進行抗拔試驗。