高原风积沙层基础施工技术

高原风积沙层基础施工技术

石良友 雷攀 赵雨花

华东送变电工程有限公司 上海 201800

【摘要】随着藏中联网工程的建设，高原地区施工面临着地形地貌复杂多样，山高谷深，气候多变，线路路径还处于雅鲁藏布江河谷地震、滑坡地带，特别是部分基础处于风积沙地段，施工风险难度极大，在施工中选用Q345合金钢的护筒及合理的施工方法解决了在风积沙层施工难题。本文主要针对风积沙层地段施工展开探讨与分析，希望可以为输变电基础施工提供建议与思路，仅供参考。

【关键词】高原地区施工；风积沙层；输变电工程；基础施工

1. 前言

风积沙是被风吹，积淀的沙层，是在干旱、半干旱气候环境下形成的一种特殊性质的土体 , 雅鲁藏布江河谷风积沙主要有三个来源，流水作用输沙、季风输沙、土壤风蚀起沙。风积沙颗粒单一、级配不良、结构松散、无可塑性、属低压缩性土;风积沙抗剪强度较低, 理论粘聚力为0 ,但存在颗粒间交错镶嵌与咬合作用所形成的结构力, 但数值较小。在一定范围内风积沙的允许承载力、变形模量与埋深呈正相关关系。

图1 风积沙层地

2.基坑开挖施工技术特点

沿线地形地貌以高山大岭为主，地形条件较困难。风积沙层具有极端不稳定性，由于开挖扰动后周围岩土完全变为松散体，无自稳能力，开挖的基坑极易坍塌，在这种条件下进行开挖，如按照以往经验进行施工，不仅施工风险难度大，而且容易出现施工事故。鉴于此种地质，我们边施工边摸索经验，经过分析探讨，掌握了一点在风积沙层地质施工的方法，从而降低了施工事故发生的概率，提高了基坑开挖的成孔的效率。

3.施工技术方法

鉴于此种地质，我们边施工边摸索经验，经过分析探讨，掌握了一点在风积沙层地质施工的方法，从而降低了施工事故发生的概率，提高了基坑开挖的成孔的效率。由于风积沙不良土质，此次我方选用的是Q345的低碳合金钢做的护筒，较以往使用的普通45#钢质护筒，它的综合力学性能良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好、强度更高。第二、由于开挖过程中，风镐产生一定冲击力使周围的土层结构发生改变，这会引起风积沙层的不稳定，甚至会出现坑口坍塌的现象。为此，我方将传统护筒加长到1.5米，并且将基坑周围2米范围的风积沙清理干净。

图2 立柱出露圆形护筒及护壁模板示意图

4.施工工艺流程

5.方案实施要求

开挖基坑时首先将基坑周围2米范围的风积沙清理干净，开挖时沿护筒内四周均匀向下开挖，不能沿一侧下挖。在坑口四周围栏范围内严禁堆积土石方、材料和工具，防止掉落坑内伤人。当坑深超过2.0米时，坑上安全监护人应密切注意坑下作业人员，并预设通风设施（通风可利用排风扇往坑内送风，送风时，送风人员应站在基坑护栏外侧，保证人身安全），防止坑下作业人员因缺氧而发生休克现象；基坑较深时，应采取强制通风措施；同时应不定时的更换基坑开挖作业人员，采取坑上坑下轮换作业的方式，轮换间隔时间不宜超过2小时；当发现坑内人员有异常状况时，应及时了解坑内空气质量，并根据具体情况及时开展抢救工作。当坑深超过3m及以上时，除了上下梯子外，必须设Ф14的尼龙绳作为应急爬梯绳（绳子每间隔500mm设一防滑结），尼龙绳末端需设置可靠的固定措施，如基坑周边缺乏可靠的固定物体时，需打设1吨级锚桩固定。

入坑施工人员数量视坑内作业面宽度而定，严格控制坑内施工人员的数量。坑底面积超过2平米方可由二人同时挖掘，但不得面对面作业。作业人员严禁在坑内休息、吸烟。全方位基础各腿之间视情况设置安全隔离装置，每个坑口用硬质围栏围好，已开挖好的坑口如暂时不施工，必须用牢固的板盖好，在基坑四周挖简易排水沟，并在板上铺盖雨布防止坑内积水。坑的弃土向基础外侧方向堆弃，并及时清理外运，以防坍塌。所有基础需自坑口至扩大头部分做全护壁，以确保整个施工过程中的安全。护壁用高度1500mm圆形钢内模，护壁混凝土强度应符合设计（C25）要求，护壁每节高度为1500mm。往下施工时，以每一节作为一个施工循环，即挖好一节就要浇灌一节混凝土护壁，浇制混凝土护壁的内模在浇制24小时后方可拆除，然后接着往下挖，每节混凝土护壁的浇制需绑扎钢筋。在基坑成型后经监理验收后，及时进行钢筋支模，并按要求进行混泥土浇制施工。

6.安全技术措施

基坑开挖前认真进行三级教育交底，经考试合格后方可进场施工，保证每位施工人员都能掌握施工工艺及其操作要领。基坑开挖时，必须设立专项监护人员进行安全监护。基坑开挖过程中必须观测基坑周边土质是否存在裂缝及渗水等异常情况，适时进行监测。挖土区域设警戒线，各种机械、原材料严禁在开挖的基础边缘2m内堆放。设置安全监护人和作业人员上、下通讯设备，规范设置供作业人员上下基坑的安全绳梯。坑模成型后应及时浇灌混凝土，否则应采取防止土体塌落的措施。

7.应用效果

在风积沙层地质沙层施工过程中，采用特制钢护筒、合理的挖掘方法，不需要按照传统的施工方法加大坡比，并且在一定程度上减少了对环境的破坏，减轻了青赔处理的难度。不仅节约了工程成本，还促进了生产进度效率，降低了施工安全风险。

参考文献：

[1]周娜，周春来，刘永刚. 雅鲁藏布江米林宽谷段爬升沙丘粒度分异特征研究.地理研究,2012年第1期第31卷.

[2]任仓钰.风积砂工程地质特征.岩土工程技术,2002年第3期.

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