付建榮　王維宏

摘要 ：本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了軟土區(qū)火電廠主廠房區(qū)域根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行地基處理比選設(shè)計(jì)的一些經(jīng)驗(yàn)?？蔀轭愃茍龅毓こ讨鲝S房地基處理提供參考。

關(guān)鍵詞 ：主廠房 地基處理 復(fù)合地基

0. 引言

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是火力發(fā)電廠土建設(shè)計(jì)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣直接影響工程質(zhì)量和土建造價(jià)。主廠房作為電廠的主要建（構(gòu)）筑物，不僅上部荷重較大，同時(shí)對(duì)地基沉降的要求也較高，要求地基土具有較高的承載力和壓縮性指標(biāo)。本文結(jié)合某發(fā)電廠的工程實(shí)例，分析總結(jié)了軟土區(qū)火力發(fā)電廠主廠房區(qū)域地基處理的一些經(jīng)驗(yàn)，為類似場地工程地基處理提供參考。

1 .工程概況

某火力發(fā)電廠位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾牙克石市。本工程擬以“上大壓小”的方式在老廠場地上建設(shè)2X200MW國產(chǎn)燃煤供熱發(fā)電機(jī)組，同步建設(shè)煙氣脫硫、脫硝設(shè)施，廠內(nèi)設(shè)換熱首站并留有再擴(kuò)建條件。

2. 廠址工程地質(zhì)

2.1 地形地貌

廠址位于山前的平原與丘陵過度地帶，海拉爾河與免渡河的沖積平原邊緣上，該區(qū)域林地較多，場地東部、東北部較高，西部、南部較低，地面標(biāo)高為670.18～682.21m。

2.2 地層結(jié)構(gòu)及巖性

根據(jù)地勘報(bào)告：場地地層巖性主要為雜填土、第四紀(jì)沖積的粉質(zhì)粘土、粉砂，下部為沖洪積圓礫層。各層地基土物理指標(biāo)見表1。

3 .主廠房區(qū)域地基處理方案的選擇

3.1 主廠房的布置方案

根據(jù)工藝布置，本工程主廠房采用汽機(jī)房、除氧煤倉間三列式布置方案。汽機(jī)房跨度20m，除氧間跨度9.0m，柱距9m，共16個(gè)柱距。主廠房橫向采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)，由汽機(jī)房排架、除氧煤倉間橫向框架組成；縱向結(jié)構(gòu)體系采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，由各柱列、縱梁組成?？v、橫向均為自抗震體系。

3.2 主廠房區(qū)域地基土分布

根據(jù)廠區(qū)總平面布置，主廠房位于廠區(qū)東南部。地面標(biāo)高為672.0m左右，根據(jù)主廠房位置探孔（X10）揭露該區(qū)域地層巖性主要為②、④粉質(zhì)粘土層，為中等壓縮性土；③粉砂為松散～稍密狀態(tài)。②～④層地基土承載力較低，地基土的承載力特征值在130～150kPa，工程性能較差，難于滿足主廠房承載力及變形需要；⑤圓礫層頂板標(biāo)高穩(wěn)定，約為660m左右，承載力高，工程性能好，為理想的樁基持力層。

根據(jù)廠區(qū)豎向布置，主廠房±0.000m標(biāo)高相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高673.00m。主廠房基礎(chǔ)埋深通常按-5m考慮，由6-6地質(zhì)剖面可以得出主廠房基礎(chǔ)坐于②-2粉質(zhì)粘土層上，該層土分布不均勻，承載力較低，工程性能差。

3.3 地基處理方案分析與比較

根據(jù)場地巖土工程條件，廠區(qū)主要建筑物可考慮采用換填墊層法、樁基或復(fù)合地基。

3.3.1 換填墊層法

換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。換填墊層的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。換填材料通常有砂石、灰土等。因主廠房荷載較大，換填3：7灰土不能滿足承載力及變形的要求，因此主廠房地基處理采用換填碎石。

主廠房基礎(chǔ)埋深按-5.0m設(shè)計(jì)，基底換填3m厚碎石，分層壓實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.97。處理后的地基承載力特征值取250KPa。換填3m厚碎石墊層后還存在5m左右厚④粉質(zhì)粘土層，按照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》規(guī)定應(yīng)進(jìn)行軟弱下臥層承載力及變形驗(yàn)算。

3.3.2 樁基

由于樁基具有承載力高、穩(wěn)定性好、沉降及差異變形小、沉降穩(wěn)定快、抗震能力強(qiáng)，以及能適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件等特點(diǎn)而得到廣泛使用。

從成樁方式上，樁基礎(chǔ)可分為打入樁和灌注樁兩大類。

（1） 灌注樁

理論上講，灌注樁可適用于任何地層條件。根據(jù)本工程條件，對(duì)幾種樁型進(jìn)行綜合性比較后，初步認(rèn)為采用非擠土的鋼筋混凝土灌注樁較為合理。

（2） 預(yù)制樁

預(yù)制樁單樁承載力高，屬于擠土樁，樁打入以后其周圍的土層被擠密，從而提高地基承載力。預(yù)制樁在工廠制作，質(zhì)量宜保證，強(qiáng)度高，施工速度快，適用于持力層頂面標(biāo)高起伏變化不大、持力層以上為較軟地層且沒有堅(jiān)硬夾層的場地。缺點(diǎn)是噪音大、遇有相對(duì)硬層難以沉樁。

3.3.3 長螺旋壓力混凝土灌注樁復(fù)合地基

長螺旋鉆孔壓力混凝土灌注樁是在長螺旋干鉆法基礎(chǔ)上發(fā)展的壓灌混凝土樁成樁技術(shù)，混凝土是從鉆桿中心壓入孔中，成孔、成樁由一機(jī)一次完成，是國內(nèi)近幾年來使用比較廣泛的一種新工藝，屬非擠土成樁工藝。具有穿透能力強(qiáng)、低噪音、無振動(dòng)、無泥漿污染、施工效率高及質(zhì)量容易控制等特點(diǎn)。適用于粘性土、粉土、砂土，以及對(duì)噪聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場地。

4.地基處理方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

根據(jù)對(duì)以上各種地基處理方案的分析，主廠房區(qū)域地基處理采用換填碎石墊層、鋼筋混凝土灌注樁或長螺旋鉆孔壓力混凝土灌注樁復(fù)合地基均是可行的。

技術(shù)上，換填碎石墊層法施工簡單，周期短，但因其換填厚度大，造成基坑開挖量大，碎石墊層換填質(zhì)量難于保證；鋼筋混凝土灌注樁方案能夠提供較高的承載力，但其施工周期長，造價(jià)過高；長螺旋壓力混凝土灌注樁復(fù)合地基地基承載力經(jīng)深度修正后完全能滿足主廠房承載力及變形要求，且施工效率高，質(zhì)量容易控制，施工周期較短。

5.結(jié)論

基于以上分析比較，本工程推薦主廠房區(qū)域地基處理采用長螺旋鉆孔壓力混凝土灌注樁復(fù)合地基方案。樁徑采用φ400mm，1.50m×1.50m正方形分布，有效樁長8.5m。

根據(jù)工藝布置情況及提供的主廠房初設(shè)荷載，結(jié)合我院多年的工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)主廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步的計(jì)算，并對(duì)主廠房基礎(chǔ)進(jìn)行了計(jì)算及布置。主廠房基礎(chǔ)布置見下圖：

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2011），中國建筑工業(yè)出版社.

[2] 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008），中國建筑工業(yè)出版社.

[3]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）， 中國建筑工業(yè)出版社.