软弱下卧层强度验算实例分析
软弱下卧层强度验算实例分析
作者：张俊领 史卫东
来源：《科技创新导报》2011年第29期
摘要：本文根据沈丘周营220千伏变电站主变区存在的软弱下卧层地基工程特性，通过软弱下卧层强度验算调整基础埋设深度及尺寸，来满足地基承载力的要求，即安全又经济，即省时又省力。
关键词：软弱下卧层 软弱下卧层强度验算 设计
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)10(b)-0000-00 1引言
将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分称为基础，支承基础的岩土层称为地基。地基处理直接影响整体工程质量，通过软弱下卧层强度验算合理调整基础埋设深度及尺寸，来满足地基承载力要求。本文结合我公司在沈丘周营220千伏变电站工程中的应用情况具体阐述一下。
2工程概况
站址位于周口市沈丘县城东南部的周营乡境内，距离沈丘县城约14km，沙颍河南2km，周营乡老王寨村西400m。根据地质资料及工程特点进行分析：由于在持力层下存在软弱下卧层，地基土承载力特征值低、土层强度变化大，通常的方法是采用换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等进行地基处理，这样必然提高工程造价，又费时费力。我们通过软弱下卧层强度验算调整基础埋设深度及尺寸，来满足地基承载力的要求，即安全又经济，即省时又省力。
·3工程地质概况
根据河南基奥科工程勘察有限公司《沈丘周营220kV变电站岩土工程勘测报告》其地质概况如下：
3.1地形、地貌及特征
站址场地为一般耕地，现种植农作物。地形平坦，地势开阔。站址区域内地表及附近无其它高大及重要建筑物，无重要管道及电力线路，有三处通信光缆和6座坟，进站道路处有部分树木。场址地面标高38.05～38.57m。
3.2岩土地层构成及特征
野外勘探成果与室内土工试验成果表明，所址区内地基土由第四系冲洪积形成的粉质粘土、粉土与粉细砂组成，勘探深度内揭露的岩土地层，依据其形成的地质年代和物理及工程特性的差异可以划分为5层（编号为层①～层⑤）。自上而下分述如下：
层①粉质粘土：褐黄色，含铁锰质，表层分布有厚度0.40m左右的耕植土，含植物根须，可塑为主，具中等压缩性。层底埋深1.90～3.20m，厚度1.90～3.20m，层底高程为35.01～36.38m。承载力特征值为115（kPa）。
层②粉质粘土：褐黄色，含铁锰质及少量钙质结核，可塑，局部软塑，具中等（偏高）压缩性。层底埋深5.80～6.70m，厚度2.70～4.50m，层底高程31.35～32.57m。地基承载力特征值为80（kPa）。
层③粉质粘土：灰黄、褐黄色，含铁锰质矿物，混少量钙质结核，粒径0.1～0.7cm，具中等压缩性，可塑。层底埋深7.30～8.30m，厚度1.10～2.20m，层底高程29.85～30.81m。承载力特征值为130（kPa）。
层④粉土：灰黄色，含铁锰质矿物，局部含粉砂呈互层状。稍密～中密，很湿，具中等压缩性，局部具低压缩性；层底埋深8.30～9.70m，厚度0.40～1.70m，层底高程28.67～29.99m。承载力特征值为170（kPa）。
层⑤粉细砂: 灰黄色，主要成分以石英、长石为主，含少量云母和铁锰矿物，级配良好。中密～密实，饱和，具低压缩性。承载力特征值为240（kPa）。本次勘探揭露最大厚度为
6.5m。
3.3建筑场地类别与地震动参数
拟建站址方案场地处于地震动峰值加速度0.05g区，相应的地震基本烈度为6度，地震动反映谱特征周期分区为1区，设计地震分组为第一组。
·4地基土综合评价
4.1地基土特征
综上所述，场地地基土层位稳定，地层岩性在垂直及水平方向上分布规律性较强，并呈现出上软下硬的特点，可看作上软下硬的两个大层：上层由层①、层②、层③组成，岩土地层主要为粉质粘土，因沉积年代较新，土体固结性差，工程特性较差（表现为中等压缩性，承载力偏低，层②承载力较低且分布在基础附近）；下部由层④及其以下地层构成，土性以粉土及粉细砂为主，由上而下，砂土的密实度中密变为密实，工程特性良好。