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某线路工程位于新疆维吾尔族自治区哈密地区,电压等级为750kv。线路长度约为120km。
1.1勘察工作目的与任务内容要求:
本次勘察的目的是为定线和杆塔定位、并针对具体杆塔的基础设计及其环境整治提供岩土工程勘察资料;为设计、施工提出岩土工程建议。
推荐场地稳定或岩土整治相对容易的杆塔位置。
查明各塔位的地形地貌、岩土特征、不良地质作用等条件。
对影响杆塔地基和基础的特殊性岩土和特殊地质问题进行勘察、分析和评价,对可能造成的环境地质问题分析其危害,并提出相应的治理与处理意见。
查明塔位处地下水的类型、埋藏条件,提出地下水位及其变化幅度。
评价水、土对建筑材料的腐蚀性。
对杆塔基础型式提出建议。
对施工和运行中可能出现的岩土问题进行预测分析,并提出相应建议。
1.2依据的技术标准及勘察技术原则
勘察工作主要依据的规程规范如下:
《330KV~750KV架空输电线路勘测规范》( GB50548―2010);
《岩土工程勘察规范》(GB 50021―2001),2009年版;
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007―2011);
《建筑抗震设计规范》(GB 50011―2010);
《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)
《电力工程钻探技术规程》(GB/T5096―2008);
《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001)
《土的工程分类标准》(GB/T 50145―2007);
《建筑桩基技术规范》(JGJ94―2008);
《架空送电线路基础设计技术规定》(DL/T5219―2005);
勘察技术原则;
本次勘测采用工程地质调查与岩土工程勘探相结合的方法进行,逐基提供岩土工程资料;
勘探点的布置原则及深度:
平原河谷地区:
A.转角塔、耐张塔、终端塔、跨越塔应逐基勘探;
B.位于复杂场地或复杂地基的直线塔和直线转角塔逐基勘探;
C. 位于复杂场地或复杂地基的杆塔,每基塔应按塔腿位置布置2个-4个勘探点,
D.其他地段每隔1基-3基布置1个勘探点;
E.勘探点深度:直线及直线转角塔不小于基础下5m;其他不小于基础下8m。
山地丘陵区:
A.以调查为主,逐基进行,当不满足要求时,布置适量勘探工作;
B.对基岩的塔位,查明基岩的岩性、产状、结构构造,并对岩石风化程度与岩体结构进行分类;
C.对基岩埋藏较浅的塔位,查明覆盖层厚度和性质,并查明下伏基岩的岩性风化程度;
D.对覆盖层较厚的塔位,勘探点布置及深度应符合平原河谷地区的要求。
2.勘察方法及仪器设备
2.1勘察方法
该工程主要是通过工程地质调查,并结合岩土工程勘探逐基进行。
根据《330KV~750KV架空输电线路勘测规范》( GB50548―2010)等有关规范的技术要求,本次勘探工作采用钻探(井探)、取样、室内土工试验、标准贯入试验等手段相结合的勘察测试方法。
2.2仪器设备
2.2.1钻探:采用 DPP-100型车载钻机,回转方式钻进。
2.2.2标准贯入试验:采用自动脱钩的自由落锤,锤重63.5kg,落距76cm,贯入器采用国内统一标准的标准贯入器。
2.2.3取土方法:粘性土采用敞口厚壁取土器,压入法取土样,取土器直径为108mm。黄土状粉土采用环刀取样,砂土及碎石土利用钻头取样。
2.2.4土工试验方法及设备:采用标准铝盒环刀、锥式液限仪、塑限搓条法、三联中压固结仪、电动四联直剪仪、标准分析筛等仪器设备和方法进行土样的常规物理力学性质试验、直剪试验、黄土压缩试验、颗粒分析试验等。
3. 沿线地质构造、地形地貌特征、地层岩性
3.1地质构造
经过现场调查,线路沿线附近及塔位处未发现对塔位有影响的断裂存在。
3.2地形地貌特征、地层岩性
线路沿线地貌单元为戈壁、山间台地、丘陵、山地。塔位高程一般在1359.02m~1529.54m之间。其中戈壁、山间台地约占本段线路的48%,丘陵、山地约占本段线路的52%。层岩性特征如下。
根据本次勘察本段塔位处地层岩性主要有:
角砾:杂色,中密,母岩成分为砂岩、凝灰岩、花岗岩等。一般粒径为2~15mm,最大粒径约30mm,级配较好,分选较差,呈次棱角状~棱角状。粉土、砂土填充孔隙,混有少量碎石,局部可见薄层盐盖坚硬层。
凝灰岩:灰褐色,凝灰结构,块状构造。碎屑成分为岩屑、晶屑及火山灰等组成。属强风化状态,节理、裂隙发育,岩体较破碎。上部风化为角砾、碎石状,粉土、砂土填充孔隙。表层岩土个别塔位较松散。
凝灰岩:灰色,凝灰结构,块状构造。碎屑成分为岩屑、晶屑及火山灰等组成。属中风化状态,节理、裂隙发育一般,岩体较完整。
花岗岩:灰色,中粗粒结构,块状构造,矿物成分主要为长石、石英、云母等,含少量角闪石。属强风化状态,节理、裂隙发育,岩体较破碎。上部风化成碎石状,粉土、砂土填充孔隙。表层岩土个别塔位较松散。
花岗岩:灰色,中粗粒结构,块状构造,矿物成分主要为长石、石英、云母等,含少量角闪石。属中风化状态,节理、裂隙发育一般,岩体较完整。
4.沿线不良地质作用
沿线不良地质作用不甚发育,滑坡和崩塌现象主要发生在山区,根据沿线踏勘和收资情况来看,沿线不良地质作用主要以小规模崩塌为主,发生滑坡、泥石流的情况较少,由于该地段地形陡峭,侵蚀切割强烈,岩石,岩体裂隙发育,小型崩塌现象较发育,滑坡作用反映在岩体之间的滑动,受岩性差异和岩体裂隙及地层结构构造的影响。另外该区域气候干燥,年降雨量极少,发生滑坡的规模一般不大或很少。个别塔位山势陡峭险峻,部分塔腿为陡崖,需足够的降基面,确保岩体稳定性。
5.沿线地下水埋藏条件及其对基础和施工的影响
5.1地下水埋藏条件
本次勘察时地下水位埋深大于10m,所以本线路可以不考虑地下水的影响。
5.2地下水对基础和施工的影响
本次勘察时地下水位埋深大于10m,所以本线路可以不考虑地下水对基础及施工的影响。
6.土、水对建筑材料的腐蚀性
由于地下水埋藏较深,线路沿线均大于10米,可不考虑地下水的腐蚀性;地基土对混凝土最大弱腐蚀性为中等,对混凝土结构中的钢筋最大腐蚀性为中等,对钢结构最大腐蚀性为中等。
7.沿线地震动参数、场地的地震效应及土的最大冻结深度
7.1沿线地震动参数及场地的地震效应
根据《中国地震动峰值加度区划图》(GB18306-2001图A1)和《中国地震动反应谱特征周期区划图》(GB18306-2001图B1),线路沿线根据《中国地震动参数区划图》(GB18306一2001)和该线路的地震动参数划分如下: 地震峰值加速度为0.20g(相应的地震基本烈度为8度)。
7.2土的最大冻结深度
根据建筑地基基础设计规范附录F:该地区标准冻结深度为1.60m。
8.沿线主要岩土问题的分析与评价,地基基础方案建议
8.1沿线主要岩土问题的分析与评价
根据各种试验及当地经验综合分析,沿线转角及终端塔处各主要土层桩基承载力计算参数见下表:
桩基承载力计算参数
8.2盐渍土问题
沿线存在盐渍土,主要分布在低山丘陵区的山间凹地及沟道上;沿线除基岩出露区外,大部分含盐量大于0.3%,为盐渍岩土,根据试验资料,盐渍土按含盐化学成分分类为氯盐渍土~硫酸盐渍土;按含盐量分类为弱~中盐渍土,本区盐渍土主要为表层的角砾及各强风化基岩中。由于盐渍土一般分布在地下水位以上,而且受地下水位升降及其毛细水的作用影响,另外地面温度和降水对盐渍土的工程特性影响很大,由于哈密地区蒸发量远大于降雨量,在地下水蒸发时将盐分都带到地表,所以本地区地表含盐量都很高;根据当地资料及本次取样化验来看,盐渍土一般既无盐胀性也不发生溶陷,盐渍土主要的特性为腐蚀性。 腐蚀性评价详见《工程地质一览表》,所以设计可根据具体塔基情况进行适当处理,采取可行的防腐措施。
8.3地基基础方案建议
根据地层岩性特征结合本工程特点建议:
①丘陵、山间平地、戈壁地段采用掏挖基础及大块独立式基础为宜;
②山区基岩或覆盖层较薄地段可采用岩石嵌固基础、人工挖孔桩为宜;
9. 结论及建议
9.1根据现场踏勘,该段线路沿线未见对工程安全有影响的滑坡、泥石流等不良地质作用。个别塔位有崩塌现象发生,在山势陡峭险峻,部分塔腿为陡崖,需足够的降基面,确保岩体稳定性。
9.2该线路的建设不会引发环境工程地质问题。
9.3根据不同地层岩性特征,结合本工程特点,建议塔基采用天然地基为宜。
9.4线路沿线地下水埋深大于10m,可不考虑地下水的影响
9.5为确保施工安全,基坑开挖过程中,建议对基坑进行有效的护坡处理。
9.6线路沿线地基土对混凝土结构、对钢筋混凝土结构中的钢筋及钢结构的腐蚀性详见《工程地质一览表》。
9.7线路沿线盐渍土一般无盐胀性,盐渍土主要特性为腐蚀性。 设计可根据具体塔基情况进行适当处理,采取可行的防腐措施。
9.8根据建筑地基基础设计规范附录F:该地区标准冻结深度为1.60m。
9.9根据《中国地震动峰值加度区划图》(GB18306-2001图A1)和《中国地震动反应谱特征周期区划图》(GB18306-2001图B1),线路沿线根据《中国地震动参数区划图》(GB18306一2001)和该线路的地震动参数划分如下: 地震峰值加速度为0.20g(相应的地震基本烈度为8度)。
9.10对位于戈壁滩、风蚀残丘及山梁上的塔基,由于基岩因风化强烈,节理裂隙发育,不宜作为岩石基础,建议采用掏挖基础或开挖基础,对于花岗岩分布地段可以考虑采用岩石基础但应进行抗拔试验。