某燃煤電廠主廠區(qū)基礎(chǔ)選型分析

摘 要：某燃煤電廠擴(kuò)建工程位于廣西壯族自治區(qū)欽州市，擴(kuò)建工程的廠區(qū)位于一期煤場(chǎng)及主廠區(qū)圍欄墻外西側(cè)地帶。對(duì)該場(chǎng)地巖土體條件進(jìn)行分析，并結(jié)合該場(chǎng)地工程地質(zhì)特征，進(jìn)行基礎(chǔ)選型分析，探討采用樁基礎(chǔ)方案的一些技術(shù)問題，相關(guān)研究結(jié)論對(duì)類似場(chǎng)地工程具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：煤電廠 場(chǎng)地 巖溶特征

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）010-019-02

1 工程概況

某燃煤電廠2€？000MW超超臨界機(jī)組擴(kuò)建工程（簡(jiǎn)稱擴(kuò)建工程，下同）位于廣西壯族自治區(qū)欽州市。擴(kuò)建工程的廠區(qū)位于一期煤場(chǎng)及主廠區(qū)圍欄墻外西側(cè)地帶，主要擬建建構(gòu)筑物有主廠房、汽機(jī)基座、鍋爐房、煙囪、電除塵器、轉(zhuǎn)運(yùn)站及棧橋等，擬定均采用樁基，其中主廠房高48m，基礎(chǔ)埋深為4.5m，單位荷載2500t/柱；汽機(jī)基座高21m，基礎(chǔ)埋深為7.6m，單位荷載2000t/柱；鍋爐房高86m，基礎(chǔ)埋深為5.3m，單位荷載4500t/柱；煙囪高210m，基礎(chǔ)埋深為5.5m，單位荷載3500t/柱；轉(zhuǎn)運(yùn)站及棧橋基礎(chǔ)埋深為3.0m，單位荷載600t/柱；電除塵器高25m，基礎(chǔ)埋深為3.0m，單位荷載1000t/柱。

2 巖土工程條件

2.1 地形地貌

廠址區(qū)原地貌為海濱灘涂，地形平緩，微傾向外海，為潮水位淹沒區(qū)，地面高程-0.35m～-1.87m。經(jīng)填海造陸，地面大部分填筑平整，地面高程為4.30m～5.10m，僅在擬建擴(kuò)建煤場(chǎng)場(chǎng)地中部分布有一東西向展布的低洼凹地，為電廠水煤灰排放沉淀泥漿塘，塘內(nèi)高程為3.07m～3.86m，略低于場(chǎng)地平整后高程。

2.2 巖土層特征

根據(jù)鉆孔揭露，二期擴(kuò)建場(chǎng)地上部覆蓋層有第四系人工填土（QS），全新統(tǒng)海相沉積層（Q4m），更新統(tǒng)海陸交互相沉積層（Q3mc），第四系殘積層（Qel）等。

鉆孔揭露下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)二組（J22）地層，巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖互層，少量細(xì)砂巖。由于泥質(zhì)粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖性質(zhì)相近，定名時(shí)將泥質(zhì)粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖互層統(tǒng)稱為粉砂質(zhì)泥巖。在鉆孔揭露范圍內(nèi)場(chǎng)地基巖可分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中等風(fēng)化、微風(fēng)化四個(gè)風(fēng)化等級(jí)。

2.3 水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地地下水根據(jù)含水層特征可分為兩類：松散層孔隙潛水及基巖構(gòu)造裂隙水，均屬潛水。松散層孔隙潛水主要賦存于沖填土（中粗砂）及海相沉積砂土層中，直接受海水補(bǔ)給，其水位變化隨潮漲及潮退而變，海潮上漲時(shí)主要為海水補(bǔ)給地下水，退潮時(shí)地下水補(bǔ)給海水，由于潮水漲退速度大于地下水滲透速度，因此地下水位一般高于低潮位而低于高潮位?；鶐r構(gòu)造裂隙水賦存于基巖裂隙密集帶中，其補(bǔ)給來源主要為海水直接下滲補(bǔ)給及來自陸域相對(duì)含水層的側(cè)向補(bǔ)給。地下水排泄作用很弱，主要滯留于構(gòu)造帶或裂隙密集帶中，處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。

3 場(chǎng)地巖土特征評(píng)價(jià)

雜填土①1層為新近人工回填土，未經(jīng)人工壓實(shí)處理，呈松散狀態(tài)，地基承載力低，厚度及成份不均勻性，分布于地表，厚度薄，未經(jīng)處理，不能直接作為地面墊層。沖填土①2層，填土年限雖有7年，但未經(jīng)壓實(shí)，呈松散狀，地基承載力低，且為液化土層，未經(jīng)夯實(shí)擠密處理，不能直接作為地基持力層。淤泥質(zhì)粉細(xì)砂②1層，呈松散狀，埋藏較深，地基承載力低，工程性質(zhì)差，不能作為地基持力層及樁端持力層。淤泥質(zhì)土②、粉質(zhì)粘土③1，呈流塑狀～軟塑狀，埋藏較深，地基承載力低，壓縮性高，屬高壓縮性土，未經(jīng)排水固結(jié)及地基處理，不能作為地基持力層及樁端持力層。粉質(zhì)粘土③層呈可塑狀態(tài)狀，埋藏較深，厚度薄，均勻性差，地基承載力一般，壓縮性中等～中等偏高，不能作為樁端持力層。

中粗砂④層，呈松散～中密狀，埋藏較深，有一定的承載力，但分布不連續(xù)，厚度變化大，狀態(tài)不穩(wěn)定，不宜作為樁端持力層。礫砂④1層、圓礫④2層，呈稍密～中密狀，埋藏較深，地基承載力較高，但分布不連續(xù)，厚度變化大，密實(shí)度不均勻，不宜作為樁端持力層。粉細(xì)砂⑤層，密實(shí)狀為主，地基承載力較高，埋藏深，分布不連續(xù)，南部層厚穩(wěn)定的地段可考慮作為荷載不大的建（構(gòu)）筑物的樁端持力層。粉質(zhì)粘土⑥層呈硬塑狀，承載力較高，埋藏深，分布不連續(xù)，層厚不穩(wěn)定，不考慮作為樁端持力層。全風(fēng)化及強(qiáng)風(fēng)化巖層力學(xué)性質(zhì)好，地基承載力較高，埋藏深，可作為荷載不大的建（構(gòu)）筑物的樁端持力層。中等風(fēng)化及微風(fēng)化巖層力學(xué)性質(zhì)好，強(qiáng)度較高，埋藏深，可作為所有建（構(gòu)）筑物的樁端持力層。

4 基礎(chǔ)型式選擇的分析與建議

本期擴(kuò)建工程場(chǎng)地上部廣泛分布松散軟弱土層，且厚度較大，不存在選擇天然地基的條件，建議本擴(kuò)建工程重要建構(gòu)筑物采用樁基礎(chǔ)，樁端持力層可根據(jù)上部建筑荷載及變形要求選擇強(qiáng)風(fēng)化、中密～密實(shí)狀砂土層或圓礫層、中等風(fēng)化、微風(fēng)化基巖層等，樁型可選擇鉆（沖）孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁等。對(duì)于輕型的輔助附屬建筑可考慮采用地基處理后的復(fù)合地基，地基處理可采用水泥土攪拌樁、強(qiáng)夯置換等處理手段。如復(fù)合地基經(jīng)檢驗(yàn)不滿足荷載及變形要求，則仍采用樁基礎(chǔ)，樁端持力層可選擇密實(shí)砂土層或強(qiáng)風(fēng)化層。

主廠區(qū)地段的汽機(jī)房、鍋爐房、電除塵、吸收塔及煙囪等荷載較大且對(duì)地基的強(qiáng)度及變形要求較高的建構(gòu)筑物，建議采用鉆（沖）孔灌注樁，樁端應(yīng)入穩(wěn)定連續(xù)、底部無軟弱風(fēng)化夾層的中等風(fēng)化巖層。參照一期經(jīng)驗(yàn)，樁徑可選擇 =800mm～1200mm，以樁端進(jìn)入中等風(fēng)化基巖持力層0.5m～1.0m計(jì)（具體由設(shè)計(jì)根據(jù)上部荷載要求確定），樁長(zhǎng)約16～23m（按現(xiàn)地面計(jì)算，中等風(fēng)化巖層巖面埋深14.70m～21.90m），建議按平均樁長(zhǎng)20m計(jì)算。

煤場(chǎng)地段：轉(zhuǎn)運(yùn)站及棧橋荷載較大，基礎(chǔ)埋深約3.0m，建議采用鉆（沖）孔灌注樁，樁端應(yīng)進(jìn)入中等風(fēng)化巖層或強(qiáng)風(fēng)化巖層中。以樁端進(jìn)入中等風(fēng)化基巖持力層0.5m～1.0m計(jì)（具體由設(shè)計(jì)根據(jù)上部荷載要求確定）， 樁長(zhǎng)約為17.00m～20.00m（按現(xiàn)地面計(jì)算，中等風(fēng)化巖層巖面埋深16.00m～19.10m），建議按平均樁長(zhǎng)19m計(jì)算。

其余附屬建構(gòu)筑物，該些建筑一般荷載小，可考慮采用地基處理后的復(fù)合地基，地基處理可采用水泥土攪拌樁、強(qiáng)夯置換等處理手段。如復(fù)合地基經(jīng)檢驗(yàn)不滿足荷載及變形要求，則建議采用鉆（沖）孔灌注樁或預(yù)應(yīng)力管樁（打入或靜壓式），樁端應(yīng)進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖層或者中密～密實(shí)狀粉細(xì)砂層中，樁長(zhǎng)約為12.00m～17.00m（按現(xiàn)地面計(jì)算）。

水下鉆（沖）孔樁的端阻力特征值的經(jīng)驗(yàn)值按樁的入土深度15m

5 結(jié)論與建議

（1）本期工程規(guī)模及上部結(jié)構(gòu)荷載要求單樁承載力較大，因此選用樁基參數(shù)時(shí)應(yīng)結(jié)合本工程及場(chǎng)地特點(diǎn)綜合考慮，并通過試樁成果來獲取樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工控制參數(shù)。

（2）另樁周邊有松散的砂土，流塑狀的淤泥質(zhì)土，樁的施工過程易發(fā)生塌孔及縮頸。因此樁孔護(hù)壁是施工的關(guān)鍵，可考慮膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，以確保樁的順利施工，保證樁的施工質(zhì)量，也有利于樁的混凝土充盈系數(shù)的控制。

（3）當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)大面積堆載，應(yīng)考慮高壓縮性軟土的負(fù)摩阻力對(duì)樁基礎(chǔ)的影響。

（4）場(chǎng)地地下水受海潮影響強(qiáng)烈，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮地下建（構(gòu)）筑物的永久抗浮及施工期間臨時(shí)抗浮，抗浮設(shè)防水位取按多年平均高潮位高程1.80m。

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