1、电力建设地基处理技术的应用探究摘要：在近些年来,我国虽然在电力土建地基建设工程中取得了一定的进步，但还存在较多的不完善和不成熟。因此我们要进一步地推进电力土建地基的处理技术逐渐向合理化、科学化、节约化、环保化等方面的发展。本文作者结合多年来的工作经验，对电力建设地基处理技术的应用进行了研究，具有重要的参考意义。 关键词：电力土建；技术；发展 中图分类号： F407 文献标识码： A 一、我国电力土建地基发展现状 在电力土建工程项目建设中，地基处理技术得到了快速发展并取得了卓越的成绩，包括从国外引进的地基处理技术。如采用人工挖孔大直径扩底灌注桩法处理山区地基；采用振冲法和强夯法相结合的方法处理沿
2、海地基；采用预应力高强混凝土管桩( PHC 桩) 法或大功率振冲碎石桩法处理液化地基；采用支盘灌注桩法处理软土及膨胀土地基等等。这些技术水平已经达到国内外地基处理技术的先进水平。 我国电力建设已经进入单机 600 MW 级甚至 1000 MW 级大型机组为电网主力机组和核能发电技术高速发展时期，电力土建工程建( 构) 筑物高、大、重、深的特点越来越突出，对建筑地基承载力和变形要求越来越高，特别是设备及管道对地基不均匀沉降要求更加严格。在以后的电力工程建设中，会有大量的沿海软土地区、内地山区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区、液化土地区和其他特殊土地基被用作发电厂的建设用地，将会采取多种地基处理措施来
3、满足设备功能建设的需要。由地基处理产生的费用也会越来越高，2 300 MW 级发电机组工程平均地基处理费用约 5000 万元6000 万元，2600MW 级发电机组工程平均地基处理费用约 7000 万元8000 万元，21000MW 级发电机组工程平均地基处理费用更高些。地基处理费用占建筑工程总造价的比例，已由以往的 1/5 上升到 1/3 左右。因此我们研究先进的地基基础设计技术和选用合理的地基处理方案，对电力建设控制工程造价是一个十分重要的课题，存在技术创新的广阔天地。 二、用变形控制方法进行地基计算 地基计算主要分承载力计算和变形计算两部分。设计师依据勘测报告中的工程地质条件，地基承载力
4、计算可以按常规的宽深修正后使用也可略显保守使用，但建筑物的沉降不应大于地基变形允许值，即基础设计的合理性是根据地基变形来检验的。我们要正确理解控制地基变形计算满足生产工艺和建筑功能要求的基本思路。对于地基计算的平均承载力不超过地基承载力、最大压力值不超过地基承载力的 1.2 倍的设计要求，并不等于说非把地基承载力用足，用多少合适，应根据地基变形计算结果而定。在 GB50007-2011 建筑地基基础设计规范中也充分体现了这个原则。当地基变形计算结果大于地基变形允许值时，应降低基底附加应力，亦即地基承载能力指标应降低使用。在选择地基处理方案时，应充分考虑地基变形的协调性，尤其是扩建工程，应优先考
5、虑扩建工程地基方案与前期的协调一致性。只有这样，我们在确定地基设计方案时才有可能与国际先进理论和技术接轨，在结构安全方面与国际先进水平具有相同的起点。 三、地基处理新技术的发展 我国工程技术人员认真总结近年来建筑地基处理技术方面的经验，形成了更多适合于中国国情和特有资源的新方法。在 JGJ79-2002 建筑地基处理技术规范中新增加了五种新的地基处理方法：1)强夯置换法 2)水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)法；3)夯实水泥土桩法；4)石灰桩法；5)柱锤冲扩桩法。 在 JGJ94-2008 建筑桩基技术规范中提出注重概念设计，新增加了减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计后注浆灌注桩承载力计算与施
6、工工艺，最近十几年在电力建筑工程中推广使用的支盘灌注桩法。这些都是在建筑领域原有方法基础上发展的创新成果。我们应从具体工程的实际出发，研究和掌握上述地基处理新技术，在新建电力建筑地基处理和既有建筑地基基础加固方面不断总结经验，按照技术先进、经济合理和就地取材的原则，优选适宜的地基处理方案，提高地基处理水平。 四、地基处理新技术应用实例 1、以三门峡火电厂二期为例 在三门峡火电厂二期( 2600MW 机组)工程中，主厂房地基处理中采用了夯实水泥土桩法。 一期工程主厂房按 4300MW 机组区域进行了整片强夯处理，主厂房范围内为 8000kNm 强夯能级。二期主厂房距离一期扩建端 24m，A 列向
7、南移 12.6m。为尽可能利用一期工程已有的地基土处理成果，节省处理时间，节约处理费用，将扩建端局部置于非夯区，其余部分布置在已整片处理过的 8000kNm 强夯能级土上。 通过对已强夯处理过的主厂房建筑地基的地基承载力特征值、压缩模量等物理力学指标的分析，主厂房基础可直接坐在已强夯过的地基土上，但需对扩建端非夯区进行局部处理，节省 3 个月4 个月的地基处理时间。 在非夯区，地基处理采用夯实水泥土桩。夯实水泥土桩通过冲击或沉管挤土成孔，用机械夯实填料，改变了原土体受力结构，形成新的密实体受力结构，达到消除湿陷、提高地基承载力的目的，适宜在本工程中使用。夯实水泥土桩法是以土治土，与一期强夯法处
8、理的地基土工程特性指标相近，地基变形容易协调。经计算，夯实水泥土桩长取 12m，与8000kNm 强夯消除湿陷的深度基本一致，这样沉降容易协调。 三门峡火电厂二期主厂房建筑工程非夯区地基处理采用夯实水泥土桩方案，在技术上是可行的，时间上是节省的，造价上是节约的，实际应用效果良好，地基承载力实测值和基础沉降量均较理想。 2、以神火电厂一期为例 河南神火电厂一期工程(1135MW 机组)，上部土为较软的粉土及粉质粘土，下部为较硬的粉细砂。主厂房地基选定 CFG 桩复合地基，桩长3.5m11m，以粉细砂做持力层，桩间距 1.5m，检测结果均符合设计要求，使用效果良好。 CFG 桩长范围可以为 3m2
9、5m，可全桩长发挥桩的侧摩阻力，桩承担的荷载占总荷载的 40%70%，使得复合地基承载力具有很大可调性。进行设计时，可通过改变 CFG 桩长、桩间距等来达到不同的复合地基承载力。特别是天然地基承载力较低，而设计要求的承载力较高，用柔性桩复合地基一般难以满足设计要求，而 CFG 桩复合地基则比较容易实现。 CFG 桩受力性能亦刚亦柔，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种半刚性桩型。在外载作用下，大部分荷载由桩承受，桩周摩阻力首先发挥作用，桩周摩阻力得到充分发挥，端阻力逐渐增高。同时，桩顶褥垫层发挥调节作用，桩间土与桩身进入共同工作状态，逐渐形成复合地基。另外，CFG 桩不配筋，桩体可利用工业废料粉煤灰
10、和石屑作为掺合料，降低了工程造价。 值得注意的问题：1)在桩端为砂土的情况下，最小桩间距过小，容易串孔，质量不易保证 2)对淤泥质土应通过现场试验确定其适用性。 五、结语 电力建筑地基处理技术是一门实践性很强的应用技术。采用先进的技术进行合理的地基方案选型，能有效降低电力土建工程造价。不同地区土类型不同，地基处理应综合考虑土质条件、建筑结构、荷载特征、施工技术条件及场地周围环境、检测条件等因素确定安全可靠、技术先进、经济合理、施工方便的地基处理方案，以达到节省投资、加快进度的目的，取得良好的技术、经济和社会效益。 参考文献: 1王铁宏全国重大工程项目地基处理工程实录M北京:中国建筑工业出版社，1998 2冯仲仁，朱瑞赓我国高速公路软基处理研究的现状与展望J武汉理工大学学报，2002，24(1):78-80 3张思军支盘灌注桩的作用机理及应用研究D南京:河海大学土木工程学院，2005 4吴尚荣，梁焕新碎石桩在液化地基中的应用J化工设计，2008，18(4):42-44 5肖洪伟，肖兵输电线路大直径人工挖孔扩底桩基础的承载力试验研究J电力建设，2004，25(8):45-50 6贺迎喜，董志良，王伟智沙特 RSGT 码头项目吹填珊瑚礁地基加固处理J 水运工程，2010( 10) :100-104
