淺談電力土建地基處理技術(shù)的發(fā)展

項明榮1 王馮彥2

廣東天聯(lián)電力設(shè)計有限公司 廣東廣州 510000

摘要：近些年來，隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，很多的土建地基工程處理技術(shù)不斷的發(fā)生著變化，同時我國在電力技術(shù)處理方面的運用已經(jīng)達(dá)到了國際水平，因此做好電力土建技術(shù)成為我國建筑師們的追求。電力土建的發(fā)展方向是，合理化、科學(xué)化、節(jié)約化，同時可以將理論運用到實踐中去，能夠確保人工地基樁選擇的正確運用，本文從這個角度出發(fā)，重點闡述了科學(xué)技術(shù)在我國電力建設(shè)方面的應(yīng)用和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力土建；地基處理；發(fā)展趨勢

在我國，電力土建地基處理技術(shù)是一項實踐性非常強(qiáng)的技術(shù)，在我國的應(yīng)用十分廣泛，由于是近些年隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，我國的電力土建技術(shù)取得了一定的成果，產(chǎn)生了許多新興的技術(shù)，比如高能量強(qiáng)夯處理技術(shù)，就是我國的一項重要的成果技術(shù)，比如采用大功率的碎石機(jī)進(jìn)行大石之間的碎石技術(shù)，已經(jīng)達(dá)到了國際的水平，而對于地基造價的提高，很多的國際技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展，因此，采用國外的先進(jìn)的技術(shù)，結(jié)合我國的現(xiàn)實情況，進(jìn)行電力建設(shè)技術(shù)的發(fā)展是我國的必行之路，具有十分重要的作用。對于電力土建技術(shù)來說，這是一個重要的課題。本文從這個角度出發(fā)，重點闡述了我國的電力土建技術(shù)的重要指導(dǎo)作用以及未來的發(fā)展趨勢。

1、電力土建地基處理樁基選擇

從當(dāng)前的技術(shù)條件來看，任何一種人工地基樁的作用都會有一定的限制。因此，應(yīng)該對同一種地基做出多種處理方案，綜合更多方面的情況進(jìn)行對比和篩選，爭取找到既體現(xiàn)技術(shù)含量，又能夠做到節(jié)約環(huán)保的土建地基處理方案。

1.1人工地基處理深度的正確選擇

變形、控制這一原則，是人工地基深度選擇的設(shè)計思想。如果大型建筑的計算變形值的計算結(jié)果超過15cm，那么就必須結(jié)合人工地基處理方案加以嚴(yán)要求的設(shè)計及施工。因為深度與工程投資成正比，為了避免資產(chǎn)的低效，原料的浪費，處理的深度必須限制在一定的范圍內(nèi)，不應(yīng)當(dāng)太深，合理的范圍是地基的變形值在5cm～7cm之間。這樣有利于節(jié)約資金，也可以使得工程符合技術(shù)要求。

1.2人工地基和天然地基區(qū)別

采用天然地基的情況是：壓縮層范圍內(nèi)的土層比較均勻并且計算變形值在14cm～19cm之間。當(dāng)?shù)蛪嚎s性下臥土層出現(xiàn)在基礎(chǔ)底面上l0cm左右處的時候，就必須比較人工地基的實施效果同天然地基的比較。根據(jù)以往經(jīng)驗，在這樣的情況下，相對于天然地基，采用人工地基短樁處理有節(jié)約、速度快、高質(zhì)量等優(yōu)勢。

1.3選擇正確的人工地基樁類型

在我國有豐富的材料和廉價的勞動力，我們可以根據(jù)實際選擇樁型。①10cm以下的地基處理深度，地基下無地下水的情況下，水泥土夯實樁是首要選擇，再用強(qiáng)夯處理法繼續(xù)處理地基。②有地下水，深度在10cm～20cm之間的地基，必須避免地基的液化，然后用振沖碎石樁處理。水泥攪拌樁振沖樁，與此同時用壓力混凝土灌注樁，可提高地基強(qiáng)度，減少地基發(fā)生變形。③深度在40cm～60cm之間的地基采用鋼筋混凝土灌注樁的方法進(jìn)行鞏固處理。④深度在60cm以上的地基就必須用鋼管樁或者H型的鋼柱對地基進(jìn)行鞏固。這種方法使用較少，因為費用太大。

2、復(fù)合地基理論是重要指導(dǎo)

復(fù)合地基理雖然是近幾年的新理論，但它的處理技術(shù)和設(shè)計思想已經(jīng)排在世界的前列。樁間土的承載能力是首先考慮的因素，必須全面而充分地利用這一因素，必要時可用樁來分擔(dān)那些不夠的部分，具體做法是：把一層砂性土褥墊加在樁的頂部，這樣可將其承載能力提升9O%，承載能力問題迎刃而解，還避免了資源的浪費。

2.1確保地基負(fù)荷可被樁與土共同承擔(dān)

與樁之間的土相比，樁能產(chǎn)生的沉降量比較小。褥墊會使樁在壓密的過程當(dāng)中刺進(jìn)墊層。這樣建筑工程上部荷載量將樁的承載力發(fā)揮延后。這樣樁得到了充分的保護(hù)。

2.2墊層褥的重要作用

墊層的厚度可以有效地分擔(dān)和調(diào)整樁和土之間的水平方向承受的負(fù)載。如果墊層的厚度比較大時樁頂和樁間土表面上的作用力差別不大，樁只在總面積的一小部分上承受壓力。因此樁頂承受的水平壓力減少了。造成這種情況的原因是，樁間土承擔(dān)主要水平的荷載力，褥墊和基礎(chǔ)總面積之間的摩擦度會保持在0.2～0.4之間，在抵抗水平承載力的能力上要比天然地基強(qiáng)很多。事實上，當(dāng)墊層的厚度大于l0cm時，樁間土可以發(fā)揮超前的承載效力從而達(dá)到更好的效果。墊層對于剛?cè)嵝詷稄?fù)合有重要的意義，也能節(jié)省投資金額。

3 對地基承載力使用值的合理應(yīng)用

由于一些巖土工程師對于地基的承載能力認(rèn)識不夠甚至是不夠重視，往往不能對其進(jìn)行合理的應(yīng)用，由此出現(xiàn)了工程上較大的不必要浪費，甚至出現(xiàn)了一些原本可以避免的風(fēng)險。基本值、標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值和使用值構(gòu)成了地基的承載力，四者之間關(guān)系的密切性決定了地基承載力。基本值指的是現(xiàn)場的原位測試。比如說單個的荷載試驗并且確定了其承載力值。如果要對某具體工程進(jìn)行設(shè)計某一項基礎(chǔ)的時侯，那么地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)當(dāng)是基礎(chǔ)寬度與基礎(chǔ)埋置深度進(jìn)行修正以后得出的結(jié)論，進(jìn)而可以確定了地基的承載力定為其設(shè)計值。如果設(shè)計值在完成變形計算以后，出現(xiàn)了變形值偏大或者是偏小的時候，這個時候就得降低或者是提高其設(shè)計值，也就是地基承載力的使用值。所以說，同一個地基的地基承載力在設(shè)計值上的體現(xiàn)是不同的，并且使用值也會出現(xiàn)不同，合理使用地基承載力對于電力土建地基處理有著重大的作用，它是一個相當(dāng)重要的設(shè)計指導(dǎo)原則。

4、采用變形協(xié)調(diào)和變形控制方法對地基進(jìn)行設(shè)計

變形計算和設(shè)計強(qiáng)度是地基設(shè)計的兩個重要部分，在這里一個重要的原則是，可以降低也可提高使用設(shè)計強(qiáng)度，而建筑變形值不應(yīng)該比地基變形的容許值大。地基的變形結(jié)果可以用來檢驗基礎(chǔ)設(shè)計是否合理，這體現(xiàn)了變形控制理論的基本思想。與一般的工業(yè)與民用建筑不同，電力工程土建設(shè)計既滿足結(jié)構(gòu)對地基變形的要求，又要滿足高壓管道、設(shè)備、及高溫對地基變形的要求。

阻擋地基設(shè)計按變形設(shè)計理論推廣的重要原因是計算沉降誤差太大，因此電力土建工程變形準(zhǔn)確度的提高是非常有必要的。新“規(guī)范”通過經(jīng)驗修正系數(shù)調(diào)整了原來標(biāo)準(zhǔn)中沉降計算公式引起的誤差。盡管這樣，有些沉降計算中的問題依然被巖土工程師們忽視，從而產(chǎn)生新的誤差。在實際工程的計算中要注意：變形計算中應(yīng)力值采用附加應(yīng)力值，因為自重應(yīng)力隨深度曾大不產(chǎn)生沉降量，是自然形成的；一定要注重對計算沉降點的地址資料的分析，還要注意分析由于土層分布不均勻性對地基差異沉降造成的影響；計算沉降的荷載只考慮準(zhǔn)永久荷載和標(biāo)準(zhǔn)荷載，而不考慮地震、風(fēng)等瞬間荷載。

5 人工地基樁型的選擇

任何一種人工地基都不是萬能的，因此同一種地基處理應(yīng)做多方案的人工地基技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

天然地基與人工地基的界限火電廠地基是否需要處理，主要取決于主廠房BC 列沉降計算結(jié)果，當(dāng)計算變形值在（15～20）cm 以內(nèi)，而且在壓縮層范圍內(nèi)土層較均勻時應(yīng)優(yōu)先采用天然地基方案。在基礎(chǔ)底面（10～15）m 以下有低壓縮性的下臥土層時，應(yīng)進(jìn)行人工地基與天然地基的比較。實踐證明，上述情況采用人工地基短樁處理比天然地基又快、又省、又好。

5.1 人工地基處理深度選定

總的設(shè)計思想是以變形控制為原則。當(dāng)大型電廠主廠房計算變形值超過15cm 時應(yīng)進(jìn)行人工地基處理，而處理深度不要太深，使變形值減少到0 是沒有必要的，投資也太大，是浪費的。合理的地基處理深度是經(jīng)地基處理后的地基計算變形值仍留有（5～8）cm。這個設(shè)計指導(dǎo)原則的推廣對減少樁基工程投資是有現(xiàn)實意義的。

5.2 樁型的選擇

根據(jù)我國勞動力便宜、地方材料豐富的國情，樁型選擇建議如下：

（1）當(dāng)?shù)鼗幚砩疃仍?0m 以內(nèi)，無地下水時宜優(yōu)先選用水泥土夯實樁和強(qiáng)夯法處理地基。

（2）當(dāng)?shù)鼗幚砩疃葹椋?0～20）m，有地下水時，若以消除地基液化為主，應(yīng)選用振沖碎石樁處理地基；若為減少變形、提高地基強(qiáng)度為目的時可選水泥攪拌樁、振沖樁、CFG 樁或壓力混凝土灌注樁。

（3）當(dāng)?shù)鼗幚砩疃葹椋?0～60）m 時宜采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁、鋼筋混凝土灌注樁。

（4）當(dāng)?shù)鼗幚砩疃却笥?0m時宜采用鋼管樁或H 型鋼樁。

6、總結(jié)

隨著電力土建地基處理技術(shù)的發(fā)展與完善，電力土建工程建筑以高、大、重和深等特點最為顯著，對于地基的承載力以及變形等要求也相對嚴(yán)格，處理地基的費用也相應(yīng)地越來越高，所以在以后的發(fā)展當(dāng)中應(yīng)當(dāng)向著電力土建地基的處理技術(shù)逐漸向合理化、科學(xué)化、節(jié)約化、環(huán)?；确矫姘l(fā)展。

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