冻土地区基础施工方案653.docx
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1、目录1 多年年冻土的的基本特特点、关关键工作作和开挖挖原则221.1 多年冻冻土的基基本特点点21.2 多年冻冻土地区区基础设设计的原原则31.3多多年冻土土地区基基础施工工的关键键工作441.4多多年冻土土地区基基坑开挖挖基本原原则42 多多年冻土土地区基基坑开挖挖技术措措施52.1各各类基础础基坑开开挖主要要施工方方法52.2 施工准准备52.3 基坑开开挖的一一般要求求52.4 特殊基基坑的开开挖72.5 需要要采取的的措施882.6 施工工器具具及机械械选择993 多多年冻土土地区基基础施工工技术措措施93.1 高原原多年冻冻土条件件下混凝凝土的特特点1003.2冻冻土环境境对混凝凝土
2、的特特殊要求求103.3 高原原冻土环环境下混混凝土的的施工技技术措施施114 热热棒施工工技术措措施1664.1 施工准准备1664.2 热棒安安放、搬搬运1774.3 吊装要要求1774.4 热棒安安装位置置184.5热热棒安装装194.6 热棒安安装施工工注意事事项1995 安安全措施施20 青藏交直直流联网网工程直直流线路路工程多年冻土土地区基基础施工工方案编制依据据 u 青藏交直直流联网网工程直直流线路路工程施施工合同同;u 青藏交直直流联网网工程直直流线路路工程施施工图;u 青藏交直直流联网网工程直直流线路路工程施施工图设设计阶段段岩土土工程勘勘察总报报告;u 8000kV架空空送
3、电线线路施工工及验收收规范(QQ/GDDW2225-220088);u 8000kV架空空送电线线路施工工质量检检验及评评定规程程(QQ/GDDW2226-220088);u 高海拔拔,多年年冻土地地区杆塔塔基础施施工及质质量验收收细则;u 建筑桩桩基技术术规范JJGJ994-994的有有关规定定;u 建筑地地基基础础工程施施工质量量验收规规范(GB 502202-20002);u 混凝土土结构工工程施工工质量验验收规范范(GGB 5502004-220022);u 混凝土土强度检检验评定定标准(GGBJ1107-87);u 普通混混凝土配配合比设设计规程程(JJGJ-55-20000);u
4、混凝土土泵送送送施工技技术规程程(JJGJ/T100-955);u 钢结构构工程施施工质量量验收规规程(GGB5002055-20001的的有关条条例);u 钢筋焊焊接及验验收规程程(JJGJ118-220033);u 电力建建设安全全工作规规程(5009.2-94);u 电力建建设安全全健康与与环境管管理工作作规程;u 工程建建设标准准强制性性条文电力工工程部分分20006年版版;u 普通混混凝土配配合比设设计规程程(JJGJ/T55520000)。1 多年年冻土的的基本特特点、关关键工作作和开挖挖原则1.1 多年冻冻土的基基本特点点1.1.1多年年冻土是是指土体体温度低低于0且含有有冰的特
5、特殊岩土土体,当当土体处处于冻结结时,冻冻土具有有极高的的强度特特性;当当土体融融化时,土土体将完完全丧失失强度,且且冻土物物理、力力学性质质均会随随冻土温温度而发发生剧烈烈的变化化。在工工程作用用下,多多年冻土土发生较较大的变变化,引引起多年年冻土上上限下移移、地下下冰融化化、多年年冻土温温度升高高等,从从而引起起冻土工工程性质质变化,影影响工程程建筑物物的稳定定性。同同时,施施工活动动本身对对多年冻冻土易产产生较大大的扰动动,易诱诱发威胁胁工程安安全的冻冻融灾害害,如以以热融过过程为主主的热融融滑塌、融冻泥泥流等,以以冻结过过程为主主的冻胀胀丘、冰冰锥等。另外,冻冻土具有有强烈的的冻胀作作
6、用,致致使工程程建筑物物产生强强烈的冻冻胀破坏坏。如在在桩基与与冻土相相互作用用过程中中易产生生强烈的的切向冻冻胀力,致致使基础础产生强强烈的冻冻拔作用用,影响响基础的的稳定性性。作为为送变电电工程来来说,在在高含冰冰量地段段各种基基础的融融化下沉沉变形和和活动层层土体冻冻胀作用用,均会会造成基基础发生生强烈的的破坏,制制定防止止基础产产生融化化下沉变变形和冻冻胀破坏坏的技术术措施是是解决青青藏高原原多年冻冻土区青青藏交直直流联网网工程直直流线路路工程安安全可靠靠运营的的关键。 冻胀丘 热融滑塌 1.1.2 青青藏交直直流联网网工程直直流线路路工程沿沿线穿越越青藏高高原的大大片连续续多年冻冻土
7、、岛岛状多年年冻土和和季节冻冻土带。沿线的的多年冻冻土属于于高海拔拔多年冻冻土,高高海拔多多年冻土土具有强强烈的垂垂直地带带性。多多年冻土土温度、厚度受受海拔高高度的控控制,海海拔越高高,温度度越低,多多年冻土土越厚。同时又又具有纬纬向地带带性和干干燥地带带性,沿沿线多年年冻土基基本呈大大面积连连续分布布,发育育在各种种地形、地貌单单元的松松散和半半坚硬岩岩层中。沿线具具体冻土土分类及及特点见见表1-1 冰 锥2 青藏交直流联网工程直流线路工程第6标段 多年冻土地区基础施工方案 青藏交直直流联网网工程直直流线路路工程沿沿线冻土土分布及及地质属属性一览览表表1-11地段公路里程程地质概况况主要冻
8、土土类型属性基础设计计原则基础类型型主要辅助助措施开始冻结结时间开始融化化时间上限深度度(m)沱沱河断断陷盆地地K31552KK31660园砾、砾砾砂、亚亚粘土夹夹碎石融区、多多冰、富富冰多年片状状冻土冻结状态态大开挖、桩基础础、陶挖挖基础玻璃钢、热棒10月初初来年4月月底2.54.66开心岭山山区K31660KK31778砾石土、亚粘土土夹碎石石少冰、富富冰、饱饱冰多年片状状冻土冻结状态态大开挖、桩基础础、陶挖挖基础玻璃钢、热棒10月初初来年4月月底2.04.00通天河断断陷盆地地K37118KK32226园砾、砾砾石土、砾砂、亚粘土土夹砾石石融区、少少冰、富富冰、饱饱冰、含含土冰层层多年片
9、状状冻土冻结状态态大开挖、桩基础础、陶挖挖基础玻璃钢、热棒10月初初来年4月月底1.55.00雁石坪山山区K32226KK32669碎石土、园砾、亚粘土土夹碎石石融区、少少冰、富富冰、饱饱冰、含含土冰层层多年片状状冻土冻结状态态大开挖、桩基础础、陶挖挖基础玻璃钢、热棒10月初初来年4月月底1.54.00温泉断陷陷谷地K32669KK33224园砾、砾砾石土、碎石土土、碎石质质亚粘土土融区、少少冰、富富冰、饱饱冰多年片状状冻土冻结状态态大开挖、桩基础础、陶挖挖基础玻璃钢、热棒10月初初来年4月月底2.06.55唐古拉山山区K33224KK33449碎石土、块石、角砾土土、砾石石、碎石石质亚粘粘土
10、融区、少少冰、富富冰、饱饱冰、含含土冰层层多年片状状冻土冻结状态态大开挖、桩基础础、陶挖挖基础玻璃钢、热棒10月初初来年4月月底2.03.003 青藏交直流联网工程直流线路工程第6标段 多年冻土地区基础施工方案 1.2 多年冻冻土地区区基础设设计的原原则由于冻土土所具有有的特殊殊工程地地质特性性,因而而基础类类型的选选择除考考虑铁塔塔安全等等级、类类型外,还还应考虑虑冻土类类型、冻冻土环境境、交通通条件及及人工作作用便捷捷性等。本工程程设计在在多年冻冻土地区区基础采采用了保保持冻土土地基冻冻结状态态和按地地基融化化状态的的设计原原则。对于地质质情况较较好,基基础负荷荷不大,环环保要求求高的塔塔
11、位采用用掏挖式式基础。掏挖式式基础在在以往的的工程中中也施工工过,施施工工艺艺成熟。施工过过程主要要控制好好坑壁坍坍塌、保保持冻土土稳定等等措施。季节性冻冻土地区区按地基基土融化化状态设设计为大大开挖基基础,主主要设计计基础型型式有适适合于冬冬季施工工的装配配式基础础、锥柱柱基础,以以及跨河河及冻土土地质条条件极差差、基础础负荷大大的灌注注桩基础础。 (1)桩桩基础。主要为为钻孔灌灌注桩基基础,在在基础作作用力较较大且地地质条件件较差的的河网地地区的塔塔位使用用钻孔灌灌注桩基基础。相相对于其其它软弱弱地基基基础而言言,具有有施工方方便,可可以保证证铁塔运运行安全全的特点点。因此此在本工工程的跨
12、跨河地段段和地质质条件较较差地段段采用这这种常规规的钻孔孔灌注桩桩基础较较为安全全可靠和和经济适适用。(2)预预制装配配式基础础。该基基础适合合于非多多年冻土土、多年年冻土地地区的基基岩及融融区、低低含冰量量的冻土土区、地地下冰分分布均匀匀的富冰冰冻土粗粗粒土地地段及不不冻胀和和弱冻胀胀性的地地基上。(3)锥锥柱基础础。由于于锥柱基基础可以以通过自自身的结结构型式式改变消消除切向向冻胀力力,因此此在季节节性冻土土和多年年冻土地地区广泛泛地应用用,特别别在多年年冻土地地区最大大冻结深深度在224米米之间基基础易于于开挖成成型不易易垮塌的的地区。1.3多多年冻土土地区基基础施工工的关键键工作1.3
13、.1基坑坑开挖:按地基基土冻结结状态设设计的基基础关键键是保持持土壤冻冻结状态态,减少少人为扰扰动;按地基基土融化化状态设设计的基基础关键键是做好好遮阳防防雨措施施以保持持坑壁的的稳定,并并采取必必要的抽抽水排水水工作;管桩基基础桩孔孔的成型型和孔壁壁稳定。1.3.2基础础工程:现浇基基础混凝凝土配合合比设计计、浇制制、养护护;预制管管桩基础础的安装装、回填填;基础辅辅助措施施如热棒棒的施工工技术及及工艺。1.4多多年冻土土地区基基坑开挖挖基本原原则按保持持冻结原原则设计计的基础础,摸清清规律掌掌握好开开挖的时时机与时时间,在在人工开开挖的条条件下,对对厚层地地下冰、地表沼沼泽化或或径流量量大
14、的地地段基坑坑开挖尽尽量在天天气较为为寒冷的的季节施施工;若若在暖季季施工时时采取遮遮阳、防防晒措施施,选择择在气温温较低的的时段内内快速施施工。在在饱冰冻冻土、含含土冰层层地段施施工时,可可在暖寒寒季交替替期施工工,视天天气情况况采取遮遮阳和防防晒措施施,能够够保持冻冻土的稳稳定。按容许许融化原原则设计计的基础础,设计计要求进进行基底底换填的的按设计计进行换换填,设设计未要要求的,铺铺设厚不不小于330cmm的碎石石垫层。对于在在暖季施施工融化化地下水水比较多多的基坑坑,需要要采取抽抽水排水水措施,为为防止坑坑壁坍塌塌应采取取挡土板板、钢筒筒或混凝凝土护壁壁措施。基坑一一般采用用爆破方方式进
15、行行开挖(可可可西里里保护区区视时间间而定,要要避开动动物迁徙徙的季节节),爆爆破作业业采用松松动爆破破或预裂裂爆破(药药量按冻冻土爆破破设计原原则控制制)。基基坑从开开挖到下下桩(浇浇制)要要连续,必必须突出出“快”字。桩基础础开挖视视地质情情况采取取人工掏掏挖和机机械旋挖挖相结合合的方式式。2 多多年冻土土地区基基坑开挖挖技术措措施2.1各各类基础础基坑开开挖主要要施工方方法见表表2112.2 施工准准备2.1.1 施施工前应应仔细核核对设计计文件,全全面调查查与核实实杆塔位位的地质质及地形形,发现现与设计计不符的的情况,立立即上报报处理。2.1.2 按按照设计计要求,结结合桩位位所处地地
16、形合理理规划施施工便道道及施工工场地。针对送送电线路路施工的的特点,应应遵循不不破坏施施工场地地周围植植被、不不扰动基基坑周围围冻土的的原则。2.3 基坑开开挖的一一般要求求2.3.1 按按保持冻冻结原则则设计的的基础,在在厚层地地下冰、地表沼沼泽化或或径流量量大的地地段基坑坑开挖尽尽量在寒寒季施工工;在暖暖季施工工时应采采取遮阳阳防雨措措施,选选择在气气温较低低的时段段快速施施工。2.3.2 按按容许融融化原则则设计的的基础,也也尽量选选择在寒寒季开挖挖,对于于不可避避免的需在暖暖季施工工的基坑坑,在做做好遮阳阳防雨措措施的同同时,必必要时还还要做好好抽水排排水、以以及防止止坑壁坍坍塌的防防
17、护措施施。2.3.3人工工挖掘预预制装配配式基础础时可采采用小炮炮松动爆爆破和风风镐联合合的方式式进行基基坑开挖挖。在寒寒冷的冬冬季也可可用牛粪粪(或煤煤砖)在在坑中心心围火局局部融化化的方式式进行开开挖。具具体见图图4、图图5。图 五 冻土地区人工成孔 图 四 风镐工作情况 5 青藏交直流联网工程直流线路工程第6标段 多年冻土地区基础施工方案 各各类基础础基坑开开挖施工工方法一一览表表2-11序号名称简图适用地质质条件施工方法法1锥柱基础础1、 季节冻土土地区;2、低含含冰量的的多年冻冻土区;3、地下下冰分布布均匀的的富冰冻冻土粗粒粒土地段段;4、具有有冻胀性性的上述述地区。1、人工工大开挖
18、挖和机械械相配合合;2、在多多年冻土土区施工工需作遮遮阳措施施;3、需有有抽水设设备避免免基坑积积水;4、基础础浇制后后逐层均均匀回填填,满足足夯实要要求;5、严格格做好环环保措施施。2装配式基基础1、 非多年冻冻土地区区;2、 多年冻土土的基岩岩、融区区;3、低含含冰量的的多年冻冻土区;4、地下下冰分布布均匀的的富冰冻冻土粗粒粒土地段段;5、弱冻冻胀性的的地基土土。1、人工工大开挖挖机械相相配合;2、在多多年冻土土区施工工需作遮遮阳措施施;3、需有有抽水设设备避免免基坑积积水;4、基础础浇制后后逐层均均匀回填填,满足足夯实要要求;5、严格格做好环环保措施施;6、基础础侧面需需做防冻冻胀措施施
19、;3灌注桩基基础1、高温温高含冰冰量细粒粒土地段段;2、低温温高含冰冰量细粒粒土地段段;3、机械械设备能能较易运运达的地地段。1、在寒寒季可采采用人工工掏挖;2、在暖暖季施工工需采取取遮阳防防雨措施施。3、对于于部分由由于冻土土融化而而水量大大、易坍坍塌的基基坑,需需采取混混凝土护护壁或钢钢板护壁壁和加工工挡土板板,并采采取抽水水排水的的施工方方法。4、对于于存在厚厚层地下下冰层且且已融化化和地下下暗河的的桩位则则采用旋旋挖钻机机。7 青藏交直流联网工程直流线路工程第6标段 多年冻土地区基础施工方案 2.3.4 人人工大开开挖基础础也可采采用也可可松动爆爆破和风风镐联合合的方式式进行基基坑开挖
20、挖,药量量按冻土土爆破设设计原则则控制。炮孔可可用人工工打钎成成孔和麻麻花钻机机械成孔孔。炸药药可使用用黑色炸炸药、硝硝铵炸药药,严禁禁使用甘甘油类炸炸药。基基坑开挖挖宜分段段进行,开开挖作业业要连续续,必须须突出“快”字。 2.3.5 当当冻土采采用爆破破法施工工时,施施工地点点离建筑筑物、公公路、铁铁路的距距离应符符合或大大于土土方与爆爆破工程程施工及及验收规规范(GGBJ2201)的的有关规规定。2.3.6 为为避免污污染基坑坑周围的的环境,坑坑内弃土土应全部部置于塑塑料编织织布上,并并置于离离基坑边边缘的距距离不小小于常温温下规定定的距离离加上弃弃土堆的的高度的的地点。对于植植被茂盛盛
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- 冻土 地区 基础 施工 方案 653
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