1、某电厂投标阶段主厂房地基处理方案的选择【摘要】为使地基处理做到安全适用，经济合理，进行方案比选和优化是非常必要的。本文结合工程实例对主厂房区域工程地质情况的土层分布、各土层物理特性做介绍，根据主厂房框架柱荷重及基础埋深，结合经验对两种均可行的地基处理进行技术经济比选，以期达到最优。 【关键词】电厂； 主厂房 ；地基；处理；比选 1.工程概况 本项目位于邢台某化工园区。一期工程新建 3240 t/h 高温高压循环硫化床锅炉，配 225 MW 背压式汽轮发电机组，同步建设烟气脱硫、脱硝装置，留有再扩建的条件。 在建厂区布置了主厂房，炉后建筑，烟囱以及输煤系统，燃油系统，除灰系统，化学水处理系统，水
2、循环系统和变电系统。 1.1 工程地质条件 1.1.1 场地条件 （1） 拟建场地位于中朝准地台的次级构造华北断坳中临清台陷的新河断凸内，属于构造相对稳定区。 （2） 场地无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用，为可进行建设的一般场地。 （3） 拟建场地抗震设防烈度为 8 度（安评结论） ，设计基本地震加速度为 0.21，特征周期值为 0.45 s。场地土类别为中软土，建设场地类别为类，适宜该项目的建设。 （4） 场地标准冻深为 0.6 m。 1.1.2 地基岩土 根据勘察报告，拟建厂区地基土层的性质由上而下分述如下： 耕土层：杂色，多农作物根屑、碎砖屑等，层厚 0.30.4 m。 黄土状粉土层：
3、褐黄色，湿，稍密，中压缩性，干强度低，韧性低；层厚 0.31.6m。 黄土状粉质粘土层：黄褐色，可塑，中-高压缩性，干强度中等，韧性中等；层厚 0.21.5 m。 黄土状粉土层：褐黄色，稍湿-湿，稍密-中密-密实，中压缩性，干强度低，韧性低；层厚 3.57.4 m。 淤泥质粉质粘土层：褐灰色-灰色，可塑-软塑，中压缩性，干强度中等，韧性中等；层厚 0.54.3 m。 粉质粘土层：黄褐色，可塑，中压缩性，干强度中等，韧性中等；层厚 4.57.5 m。 粉土层：褐黄色，稍湿-湿，密实，中-低压缩性，干强度低，韧性低；层厚 0.95.4 m。 -1 粉砂层：为粉土层的夹层，灰白色，稍湿，稍密，以石英
4、、长石为主，夹粉土团块；层厚 0.52.3 m。 粉质粘土层：黄褐色，坚硬-硬塑-可塑，中压缩性，干强度中-高，韧性中-高；本层未揭穿，最大揭露层厚 11.4 m。 -1 粉土层：为粉质粘土层的夹层，灰白色，湿，中密，以石英、长石为主，夹粉土团块儿，本层土局部出露，最大揭露层厚 2.9 m。 -2 粉砂层：为粉质粘土层的夹层，灰白色，稍湿，稍密，以石英、长石为主，夹粉土团块。本层土只在局部有出露，最大揭露层厚 2.6 m。 1.1.3 地下水条件 拟建场地地下水类型为第四系潜水，其中用于生活及农业灌溉的地下水埋深大于 30 m，本次勘察深度内未发现该层水。 2.主厂房地基处理方案的选择 2.1
5、 主厂房布置及结构型式 根据工艺专业布置的需要。主厂房由汽机间、除氧煤仓间、锅炉间组成。汽机间跨度为 21 m，屋顶标高约为 22 m，除氧煤仓间跨度为 11 m，屋顶标高为 33.2 m，其间设 4.5 m、8 m（运转层） 、12.5 m、16.5 m、28 m 楼层，屋面局部突出部分屋面标高 40 m。锅炉为露天布置，8 m运转层及以下为钢筋混凝土楼板和维护结构封闭。 主厂房横向受力体系为框排架结构，纵向为框架抗震墙结构。梁、板、柱、基础采用钢筋混凝土结构。汽机间屋面采用钢屋架压型钢板轻型屋面 经初步核算，汽机间（AB 轴）A 轴柱最大单柱荷载约为 3500 KN，B 轴柱最大单柱荷载约
6、为 13000 KN。除氧煤仓间（BC 轴）C 轴柱单柱最大荷载约为 9000 KN。锅炉设备单炉最大重量约为 27000 KN。 2.2 桩端持力层的选择及桩长的确定 （1） 主厂房基础埋深 4.5 m。基础置于第 4 层粉土层中。本层地基承载力为 120 KPa，由于厂房高，单柱荷载大，这样的地基承载力不能满足主厂房基础的合理设计，且其下的第 5 层淤泥质黏土层，层厚0.54.3 m，压缩系数 0.53，为高压缩性土层。无论是地基承载力还是变形都不能满足主厂房结构的要求。因此，主厂房地基不能采用天然地基，应进行地基处理。采用人工地基。 （2） 采用人工地基进行地基处理，我们认为，所采用的处
7、理方法应符合经济合理、技术可靠、土层适宜和施工可行的原则。也就是说要取得最好的加固效果和最低的投资。 本场地的地质条件，从岩土特性，土层分布、构造简单看，适于多种地基处理方法进行处理。我们拟选用长螺旋钻孔泵压混凝土灌注桩（又称 CFG 桩） ，振冲碎石桩进行比选，择优推荐。 （3） 我们根据本厂区的地质条件，土层分布，岩土特性，选取有代表性的地质剖面来确定桩端持力层和桩长。 在地质剖面图中可以看出： a. 桩端置于第 6 层中的桩长约 10 m，桩径 400，桩距 1.5 m。经核算单桩承载力约为 320 k N，这个数值偏低，基础工程量加大，突显不出地基处理的效果。 b. 桩端置于第 7 层
8、中，这个粉土层层顶标高，特别是层低标高起伏太大（层顶埋深 13.720.8 m，层底埋深 15.723 m）桩端位置和桩长极难掌控，所以不能将桩端置于此层中。 c. 桩端置于第 8 层，此层比较稳定，地基强度高，是理想的桩端持力层，勘察报告也推荐此层作为桩端持力层，桩长 20 m，经核算，单桩承载力约为 665 KN，复合地基承载力约为 385 KPa。 2.3 技术经济比较 采用两种经济实用的地基处理方法进行处理必选： （1） 长螺旋钻孔泵压混凝土灌注桩，桩径 400，桩长 20 m，桩距 1.5 m，单桩承载力确定：计算公式如下 经核算：单桩承载力约为 665 K N，单桩复合地基承载力约
9、为 385 KPa。 （2） 振冲碎石桩，桩径 900，桩长 15 m，桩距 2 m 单桩复合地基承载力估算公式： m面积置换率为 0.184， n桩土应力比 24 估算结果 fspk=164186 KPa 从以往的经验估计 fspk 提高到 200 KPa 是可以达到的。 （3） 技术经济比较见表 2.4 推荐意见 通过对两个地基处理方案的技术经济比较。我们推荐长螺旋钻孔泵压混凝土灌注桩（CFG 桩）作为主厂房及全厂主要建（构）筑物地基加固的桩型。 参考文献： 1JGJ79-2012，建筑地基处理技术规范.北京：中国建筑工业出版社 2DL/T5024-2005，电力工程地基处理技术规范.北京：中国电力出版社
