冻土地区基础施工方案

目录1多年冻土的基本特点、关键工作和开挖原则.................................................21.1多年冻土的基本特点..............................................................................21.2多年冻土地区基础设计的原则..............................................................31.3多年冻土地区基础施工的关键工作.......................................................41.4多年冻土地区基坑开挖基本原则...........................................................42多年冻土地区基坑开挖技术措施...................................................................52.1各类基础基坑开挖主要施工方法............................................................52.2施工准备..................................................................................................52.3基坑开挖的一般要求..............................................................................52.4特殊基坑的开挖......................................................................................72.5需要采取的措施....................................................................................82.6施工工器具及机械选择..........................................................................93多年冻土地区基础施工技术措施...................................................................93.1高原多年冻土条件下混凝土的特点...................................................103.2冻土环境对混凝土的特殊要求..........................................................103.3高原冻土环境下混凝土的施工技术措施..........................................114热棒施工技术措施..........................................................................................154.1施工准备...............................................................................................164.2热棒安放、搬运...................................................................................174.3吊装要求...............................................................................................174.4热棒安装位置.......................................................................................184.5热棒安装................................................................................................184.6热棒安装施工注意事项.......................................................................195安全措施..........................................................................................................201青藏交直流联网工程直流线路工程多年冻土地区基础施工方案编制依据青藏交直流联网工程直流线路工程施工合同；青藏交直流联网工程直流线路工程施工图；青藏交直流联网工程直流线路工程施工图设计阶段《岩土工程勘察总报告》；《±800kV架空送电线路施工及验收规范》（Q/GDW225-2008）；《±800kV架空送电线路施工质量检验及评定规程》（Q/GDW226-2008）；《高海拔，多年冻土地区杆塔基础施工及质量验收细则》；《建筑桩基技术规范》JGJ94-94的有关规定；《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)；《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）；《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ-55-2000）；《混凝土泵送送施工技术规程》（JGJ/T10-95）；《钢结构工程施工质量验收规程》（GB50205-2001的有关条例）；《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）；《电力建设安全工作规程》（5009.2-94）；《电力建设安全健康与环境管理工作规程》；《工程建设标准强制性条文》电力工程部分2006年版；《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ/T55—2000）。21多年冻土的基本特点、关键工作和开挖原则1.1多年冻土的基本特点1.1.1多年冻土是指土体温度低于0℃且含有冰的特殊岩土体，当土体处于冻结时，冻土具有极高的强度特性；当土体融化时，土体将完全丧失强度，且冻土物理、力学性质均会随冻土温度而发生剧烈的变化。在工程作用下，多年冻土发生较大的变化，引起多年冻土上限下移、地下冰融化、多年冻土温度升高等，从而引起冻土工程性质变化，影响工程建筑物的稳定性。同时，施工活动本身对多年冻土易产生较大的扰动，易诱发威胁工程安全的冻融灾害，如以热融过程为主的热融滑塌、融冻泥流等，以冻结过程为主的冻胀丘、冰锥等。另外，冻土具有强烈的冻胀作用，致使工程建筑物产生强烈的冻胀破坏。如在桩基与冻土相互作用过程中易产生强烈的切向冻胀力，致使基础产生强烈的冻拔作用，影响基础的稳定性。作为送变电工程来说，在高含冰量地段各种基础的融化下沉变形和活动层土体冻胀作用，均会造成基础发生强烈的破坏，制定防止基础产生融化下沉变形和冻胀破坏的技术措施是解决青藏高原多年冻土区青藏交直流联网工程直流线路工程安全可靠运营的关键。1.1.2青藏交直流联网工程直流线路工程沿线穿越青藏高原的大片连续多年冻土、岛状多年冻土和季节冻土带。沿线的多年冻土属于高海拔多年冻土，高海拔多年冻土具有强烈的垂直地带性。多年冻土温度、厚度受海拔高度的控制，海拔越高，温度越低，多年冻土越厚。同时又具有纬向地带性和干燥地带性，沿线多年冻土基本呈大面积连续分布，发育在各种地形、地貌单元的松散和半坚硬岩层中。沿线具体冻土分类及特点见表1-1冰锥冻胀丘热融滑塌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青藏交直流联网工程直流线路工程沿线冻土分布及地质属性一览表表1-1地段公路里程地质概况主要冻土类型属性基础设计原则基础类型主要辅助措施开始冻结时间开始融化时间上限深度（m）沱沱河断陷盆地K3152~K3160园砾、砾砂、亚粘土夹碎石融区、多冰、富冰多年片状冻土冻结状态大开挖、桩基础、陶挖基础玻璃钢、热棒10月初来年4月底2.5～4.6开心岭山区K3160~K3178砾石土、亚粘土夹碎石少冰、富冰、饱冰多年片状冻土冻结状态大开挖、桩基础、陶挖基础玻璃钢、热棒10月初来年4月底2.0～4.0通天河断陷盆地K3718~K3226园砾、砾石土、砾砂、亚粘土夹砾石融区、少冰、富冰、饱冰、含土冰层多年片状冻土冻结状态大开挖、桩基础、陶挖基础玻璃钢、热棒10月初来年4月底1.5～5.0雁石坪山区K3226~K3269碎石土、园砾、亚粘土夹碎石融区、少冰、富冰、饱冰、含土冰层多年片状冻土冻结状态大开挖、桩基础、陶挖基础玻璃钢、热棒10月初来年4月底1.5～4.0温泉断陷谷地K3269~K3324园砾、砾石土、碎石土、碎石质亚粘土融区、少冰、富冰、饱冰多年片状冻土冻结状态大开挖、桩基础、陶挖基础玻璃钢、热棒10月初来年4月底2.0～6.5唐古拉山区K3324~K3349碎石土、块石、角砾土、砾石、碎石质亚粘土融区、少冰、富冰、饱冰、含土冰层多年片状冻土冻结状态大开挖、桩基础、陶挖基础玻璃钢、热棒10月初来年4月底2.0～3.0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31.2多年冻土地区基础设计的原则由于冻土所具有的特殊工程地质特性，因而基础类型的选择除考虑铁塔安全等级、类型外，还应考虑冻土类型、冻土环境、交通条件及人工作用便捷性等。本工程设计在多年冻土地区基础采用了保持冻土地基冻结状态和按地基融化状态的设计原则。对于地质情况较好，基础负荷不大，环保要求高的塔位采用掏挖式基础。掏挖式基础在以往的工程中也施工过，施工工艺成熟。施工过程主要控制好坑壁坍塌、保持冻土稳定等措施。季节性冻土地区按地基土融化状态设计为大开挖基础，主要设计基础型式有适合于冬季施工的装配式基础、锥柱基础，以及跨河及冻土地质条件极差、基础负荷大的灌注桩基础。（1）桩基础。主要为钻孔灌注桩基础，在基础作用力较大且地质条件较差的河网地区的塔位使用钻孔灌注桩基础。相对于其它软弱地基基础而言，具有施工方便，可以保证铁塔运行安全的特点。因此在本工程的跨河地段和地质条件较差地段采用这种常规的钻孔灌注桩基础较为安全可靠和经济适用。（2）预制装配式基础。该基础适合于非多年冻土、多年冻土地区的基岩及融区、低含冰量的冻土区、地下冰分布均匀的富冰冻土粗粒土地段及不冻胀和弱冻胀性的地基上。（3）锥柱基础。由于锥柱基础可以通过自身的结构型式改变消除切向冻胀力，因此在季节性冻土和多年冻土地区广泛地应用，特别在多年冻土地区最大冻结深度在2～4米之间基础易于开挖成型不易垮塌的地区。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41.3多年冻土地区基础施工的关键工作1.3.1基坑开挖：⑴按地基土冻结状态设计的基础关键是保持土壤冻结状态，减少人为扰动；⑵按地基土融化状态设计的基础关键是做好遮阳防雨措施以保持坑壁的稳定，并采取必要的抽水排水工作；⑶管桩基础桩孔的成型和孔壁稳定。1.3.2基础工程:⑴现浇基础混凝土配合比设计、浇制、养护；⑵预制管桩基础的安装、回填；⑶基础辅助措施如热棒的施工技术及工艺。1.4多年冻土地区基坑开挖基本原则⑴按保持冻结原则设计的基础，摸清规律掌握好开挖的时机与时间，在人工开挖的条件下，对厚层地下冰、地表沼泽化或径流量大的地段基坑开挖尽量在天气较为寒冷的季节施工；若在暖季施工时采取遮阳、防晒措施，选择在气温较低的时段内快速施工。在饱冰冻土、含土冰层地段施工时，可在暖寒季交替期施工，视天气情况采取