濕陷性黃土風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)地基處理

【摘要】在濕陷性黃土地區(qū)建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，通過(guò)對(duì)濕陷性黃土的地質(zhì)考察以及準(zhǔn)確的評(píng)估，優(yōu)化設(shè)計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)，結(jié)合工程造價(jià)等因素選取恰當(dāng)?shù)牡鼗幚矸桨福_(dá)到安全可靠、質(zhì)量合格的要求。本文就濕陷性黃土地區(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建設(shè)的概述，進(jìn)一步闡述基礎(chǔ)地基處理措施。

【關(guān)鍵詞】濕陷性黃土；風(fēng)力發(fā)電機(jī)；地基基礎(chǔ)；樁基礎(chǔ)

引言

改革開(kāi)放以后，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展以及工業(yè)的逐步擴(kuò)增，我國(guó)對(duì)電力需求也逐步加大，發(fā)電廠不再僅僅依賴煤，石油等不可再生燃料進(jìn)行發(fā)電，而是選擇利用自然資源風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電，節(jié)約資源的同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的損失。我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)的集中地主要在華北、東北以及西北等地區(qū)，主要分布省份有青海、新疆、遼寧、內(nèi)蒙古，但同時(shí)這些地區(qū)也面臨著黃土濕陷性的施工難題，對(duì)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)形成施工障礙，因此，解決濕陷性黃土風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)處理問(wèn)題具有現(xiàn)實(shí)性的意義。

1、濕陷性黃土地區(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用

1.1 濕陷性黃土的概述。濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土，主要分布在陜西、甘肅、山西等地，河北，內(nèi)蒙古等局部地區(qū)也分布該土質(zhì)，其土質(zhì)較均勻，結(jié)構(gòu)較疏松，在不受水浸濕的情況下，具有較高的強(qiáng)度，且壓縮性較小，一旦遇水浸濕，土結(jié)構(gòu)立即破壞，產(chǎn)生附加下沉，輕度也降低。濕陷性黃土之所以遇水結(jié)構(gòu)破壞，一點(diǎn)是因?yàn)樗畬?duì)黃土中的顆粒接觸點(diǎn)的膠結(jié)物具有軟化作用，再者因?yàn)闈裣菪渣S土的欠壓密性，在氣候干旱的條件下，經(jīng)過(guò)自然的風(fēng)積、坡積或著洪積等形成的黃土層，由蒸發(fā)作用影響的深度大于大氣降水對(duì)土層影響的深度，故在黃土形成過(guò)程中，充分的壓力和適宜的濕度往往不能同時(shí)具備，導(dǎo)致土層的壓密欠佳。因此，在濕陷性黃土上進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建設(shè)，應(yīng)根據(jù)建筑物的類型、地基受水浸濕的程度以及在使用期間對(duì)地基沉降限制的重要程度，采取以地基設(shè)計(jì)為主的施工方案，以防地基濕陷對(duì)建筑帶來(lái)危害。

1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的受力特性。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)地基的要求較高，也主要建在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，如能蒙古、甘肅、新疆、寧夏、東北三省等地區(qū)，而這些地區(qū)正式濕陷性黃土的聚集地。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以承受來(lái)自各個(gè)方向的風(fēng)力，甚至可以承受大偏心受力，同時(shí)需要承受較大的荷載以及彎矩，這些受力特性均對(duì)地基基礎(chǔ)要求較高。因此，加強(qiáng)濕陷性黃土的地基處理工作很重要。本文以寧夏某發(fā)電機(jī)場(chǎng)地為例分析地基處理方案。

2.濕陷性黃土風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)地基處理

2.1 地質(zhì)情況。該風(fēng)電場(chǎng)呈丘陵?duì)畹匦?，?chǎng)地為濕陷性黃土地質(zhì)，根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告分析，該場(chǎng)地屬于三級(jí)濕陷性黃土，20m內(nèi)最大總濕陷量698.000mm，濕陷性平均深度為1530mm，不宜采用天然基礎(chǔ)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行地基基礎(chǔ)處理。該濕陷性黃土風(fēng)機(jī)地基基礎(chǔ)處理采用換填地基處理和灌注樁基礎(chǔ)處理相結(jié)合的方式。

2.2 換填基礎(chǔ)處理。由于施工場(chǎng)地坡度較小，采用灰土換填地基處理，換填基礎(chǔ)的口徑應(yīng)當(dāng)以實(shí)際工程面積大小為依據(jù)，基層換填素土，上部墊層采用2：8灰土換填，其余部分采用素土回填。

換填地基基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)在于施工工程量小，工程難度較低，技術(shù)要求不高，施工成本不高，但對(duì)于濕陷性黃土集中區(qū)，換填土質(zhì)需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途運(yùn)輸才可實(shí)現(xiàn)，耗時(shí)較長(zhǎng)。素土換填工藝需要注意的是準(zhǔn)備時(shí)需要進(jìn)行基底防滲處理，再將制作的土料進(jìn)行填筑，經(jīng)過(guò)夯實(shí)驗(yàn)收即可?；彝翐Q填工藝需要通過(guò)石灰和土料的驗(yàn)收后進(jìn)行篩分拌合而成，分層鋪填至土坑中，密實(shí)找平后驗(yàn)收即可。

2.3 混凝土灌注樁基礎(chǔ)處理。本期工程基本情況如下：共33臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，風(fēng)電機(jī)組地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)級(jí)別為1級(jí)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)設(shè)計(jì)使用年限為50年，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)。風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)抗震設(shè)防分類為丙類。結(jié)構(gòu)構(gòu)件環(huán)境類別為二b類?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，部分區(qū)域抗震設(shè)防烈度為9度。場(chǎng)地最大凍土深度為1.20m。灌注樁的總體要求是：鉆孔灌注樁施工用砂、石、水泥、鋼筋等原材料取樣，送檢；鉆孔灌注樁施工，按有關(guān)規(guī)定制定安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境等措施進(jìn)行施工；鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，要有完善的施工記錄；樁位測(cè)量定位后用鋼尺或經(jīng)緯儀進(jìn)行復(fù)測(cè)、自檢，自檢合格后，報(bào)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)，合格并簽字后方可進(jìn)入下道工序的施工。施工工藝流程如下：場(chǎng)地平整→樁位放線→樁機(jī)就位→鉆機(jī)調(diào)平→鉆孔清孔→下鋼筋籠→下導(dǎo)管→混凝土灌注→養(yǎng)護(hù)。其中整個(gè)環(huán)節(jié)中幾點(diǎn)注意事項(xiàng)作以下說(shuō)明：

鉆機(jī)鉆孔時(shí)的注意事項(xiàng)：開(kāi)孔的孔位必須準(zhǔn)確，鉆桿應(yīng)保持垂直穩(wěn)定，防止因鉆桿晃動(dòng)引起擴(kuò)大孔徑，在鉆進(jìn)的過(guò)程中應(yīng)均勻慢速；在鉆孔取土?xí)r，鉆桿不得傾斜晃動(dòng)，防止塌孔；在鉆進(jìn)過(guò)程中，安排專人負(fù)責(zé)指揮，及時(shí)清除孔口的積土；在鉆進(jìn)過(guò)程中，要隨時(shí)注意觀察地表土的變化，是否出現(xiàn)局部沉陷的問(wèn)題，并做好應(yīng)急處理措施。

混凝土澆筑具體注意事項(xiàng)：采用導(dǎo)管引流，導(dǎo)管下放到距孔底2--3m處開(kāi)始下料，下料速度要均勻，澆筑到混凝土到達(dá)導(dǎo)管底部并開(kāi)始外翻后，方可將導(dǎo)管上吊5-6m后繼續(xù)澆筑，如此重復(fù)澆筑。當(dāng)澆筑至距孔口5m左右時(shí)，將導(dǎo)管吊走，使用振搗器進(jìn)行振搗。為了保證樁頭質(zhì)量，混凝土要澆筑至超過(guò)設(shè)計(jì)樁頂0.5m。

3、結(jié)語(yǔ)

濕陷性黃土的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)地基處理應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際地形進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，首先，實(shí)地進(jìn)行地質(zhì)勘察并出具相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)告，根據(jù)相關(guān)參數(shù)確定地基基礎(chǔ)處理的方案，最后按照施工工藝流程施工。隨著不可再生資源的逐漸減少，風(fēng)能發(fā)電行業(yè)逐漸興起，建設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組逐漸成為發(fā)展趨勢(shì)，因此，解決濕陷性黃土風(fēng)機(jī)地基基礎(chǔ)安全可靠性問(wèn)題不僅是電力行業(yè)的發(fā)展需求，更是我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的需求。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張建華.濕陷性黃土地區(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)處理[J].寧夏電力，2011（2）：67-70.