华电国际邹县发电厂四期工程主厂房地基处理方案选型的探讨

发电厂 · 发表于 2007-12-23 16:31:37

华电国际邹县发电厂四期工程主厂房地基处理方案选型的探讨赵春莲张素芳刘宝泉 （西北电力设计院，陕西西安 710075）【摘  要】通过对主厂房地基处理进行多种可行方案的技术经济比较，提出了推荐方案——碎石垫层，该方法具有很好的适用性，将产生较好的经济社会效益。 【关键词】扩建电厂；地基处理；碎石垫层；方案比选1 工程概况 华电国际邹县发电厂一、二期装机均为2×335MW、三期装机为2×600MW，发电项目已投产多年，四期扩建装机容量2×1000MW超超临界燃煤机组，是目前国内单机容量最大机组，第一台机组已于2006年12月建成投产。

发电厂 · 发表于 2007-12-23 16:35:30

2 厂区工程地质条件 （1）岩土工程条件 根据勘测报告，勘探深度内揭露的岩土地层依据物理及工程特性可以分为7层，各层土的岩性描述和主要物理特性如下： ①-1-1层杂填土，在厂区主要地段分布，性质差异较大，不宜作建筑物地基持力层。 ①-1-2层粉质粘土，在厂区内稳定分布，土层属中高压缩性、低承载力土层，不宜作建筑物地基持力层。 ①-2-1层粉质粘土，层厚变化较大，属中压缩性土，在厂区均匀且稳定分布，承载力适中，可作一般建筑物地基持力层。 ①-3-1层粉质粘土，层厚变化不大，中压缩土层，夹稍密状粗、砾砂薄层，性质变化不大，可作一般建筑物地基持力层。 ①-3-3层粉质粘土，分布于①-3-2层顶部，层厚较小，分布较稳定。承载力特征值250kPa，可作地基下卧层。 ①-3-2层粉质粘土，厂区内均匀且稳定分布，土性良好，属中低压缩性土，层厚较稳定，根据基础埋置深度可选作主要建筑物天然地基持力层或下卧层。 ①-4-1层粗砂，层厚变化大，分布厚度及深度极不稳定，常呈夹层及透镜体出现，土层密度为稍密，性质不稳定。分布于①-3-2层中时，性质较上部好，可作为压缩层的一部分；上部各个层位均不适宜作主要建筑物地基持力层。 ①-4-2层砾砂，层厚变化大，分布较深，常以透镜体形式出现，土层性质良好。 ②大层，第四系洪积～残积层，岩性以砾砂、粉质粘土、粘土为主，性质良好，属中低压缩性土层，随深度的增加各亚层性质有进一步变好的趋势，具体如下： ②-1-1层砾砂混粘性土，厂区内平面上均匀分布，在深度上与②-1-2呈交互、过度状。层顶标高较稳定，压缩性低，承载力高，是良好的下卧层，也可选择适当深度作为桩基的桩端持力层。 ②-1-2层粘土，厂区内平面上普遍分布，深度上与②-1-1层呈交互状分布，土层为硬塑～坚硬状态，中低压缩性，是良好的地基下卧层。 ②-2-1层粉质粘土，厂区内普遍分布，分布标高低，性质良好。 ②-2-2层砾砂，厂区内普遍分布，分布标高低，性质良好。是良好的桩端持力层或下卧层。 ②-2-3层粘土，主要分布在③层基岩上，属残积土，具低压缩性，性质良好。 ③层强风化、中等风化基岩，压缩性低，性质好，是理想的桩基持力层或下卧层。 （2）地下水条件 厂区揭露的地下水为第四系孔隙潜水，地下水位埋深为0.56～2.36m. （3）建筑场地类别及地震动参数 建筑场地类别为Ⅱ类。 厂区地震基本烈度为6度，场地地震动峰值加速度为0.075g,地震动反应谱特征周期值0.38s。 拟建场地为地形开阔、平坦，场地土为较均匀、密实的中硬土，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第4.1.1条及表4.1.1规定，拟建建筑场地为建筑抗震的有利地段。 3 地基处理 3.1可行的地基处理方案 3.1.1碎石垫层 碎石垫层与原土相比，具有承载力高，刚度大，变形小、应力分布均匀及减小下卧软土层顶面压力等优点。 垫层设计应满足建筑地基的承载力和变形要求.垫层能换除基础下直接承受建筑荷载的软土层，代之以能满足承载力要求的垫层；其次荷载通过垫层的应力扩散，使下卧层顶面受到的压力满足小于或等于下卧层承载能力的条件；再者基础持力层被低压缩性的垫层代换，能大大的减少厂房的总沉降量。 对于垫层下存在软弱下卧层的建筑，在进行地基变形计算时应考虑邻近基础对软弱下卧层顶面应力叠加的影响。 垫层地基的变形由垫层自身变形和下卧层变形组成。换填垫层在满足规范的条件下，垫层地基的变形可仅考虑其下卧层的变形，对沉降要求严的或垫层厚的建筑，应计算垫层自身的变形。但对于碎石、卵石、砂夹石、砂和矿渣垫层，可以认为垫层的自身变形已在建筑物施工期间基本完成。所以，对建筑物总变形而言仅考虑其下卧层的变形。 通过现场静载荷试验，确定碎石碾压的地基承载力特征值fak ,根据某电厂试验结果，碎石垫层的承载力特征值fak可达到500~600kPa,深度修正系数可取为1.1,宽度修正系数取0。 3.1.2桩基方案 各类桩型的成孔工艺特点见表2。

发电厂 · 发表于 2007-12-23 16:36:45

发电厂 · 发表于 2007-12-23 16:39:13

[Post=50]3.1.3桩基方案比选 厂址地下水位较高，采用人工挖孔灌注桩不但有降水困难的问题，同时存在塌孔造成人身事故的安全隐患，因此人工挖孔灌注桩不予选用。 全套管成孔灌注桩施工噪音小，振动小，可靠近建筑物施工，不影响和危及临近建筑物安全；设备简单，用套管护壁不会缩径，钻孔超径系数和混凝土充盈系数较小；在地下水位以下施工一般不需降水。但是该桩型存在以下的缺点： 1)沉管过程的震动力以弹性波传播方式在周围土体中衰减消散，沉管周围的土体以垂直振动为主，远离一定距离后的土层，水平振动大于垂直震动。加上侧向挤土作用，易把刚初凝的邻桩振断，尤其在软硬交界的土层中最易发生。 2)若桩距小于三倍桩径时沉管过程有时会使地表面土体隆起，从而在邻桩桩身产生一竖向拉力，使得刚初凝的混凝土拉裂。 3)拔管速度过快，管内混凝土浇注高度过低，不足以产生一定的排挤压力，在淤泥层中易产生缩颈。 4)在地层存在有承压力水的砂层，砂层上又覆盖有透水性差的粘土层，孔中浇注混凝土后，由于动水压力作用，沿桩身至桩顶出现冒水现象，凡冒水桩一般都形成断桩。 5)钢筋笼埋置高度控制不准，破桩头过程找不到钢筋笼情况时有发生。 由于停电或其它原因，浇注混凝土不是连续进行，当间断一定原因后，隔水层凝固，形成硬壳，后续混凝土灌不下去只好拔导管，一旦泥浆进入管内就形成断桩。或用增大管内混凝土压力等办法，冲破隔水层混凝土上升将不自如，容易堵管，形成断桩或钢筋笼上浮。因此全套管成孔灌注桩不予选用。 钢筋混凝土预制管桩是近年来得到广泛应用的一种桩型，它具有桩身质量好，穿透能力强，制桩时间短，占用场地小，单桩承载力高等特点。管桩由于是工厂制作，消除了一般预制桩由于制桩质量差造成的施工困难，锤击2000次也不会造成桩头的破碎，因而穿透能力极强。对本工程来说，存在的问题是由于上部①-3-2层粉质粘土为硬塑、坚硬状态，且上部分布有钙质结核， ①-4-1、①-4-2层中密状粗砂、砾砂，通桩性受到一定的限制。 钻孔灌注桩振动小，噪声低；钻挖速度快，不存在沉桩困难的问题。土层中多为粘土，不须泥浆护壁，有利于现场文明施工。由于①-4-2等土层混有砾砂，因此存在塌孔的可能性，但是因为这些土层较薄，即使塌孔也影响不大，加之再采取一些处理措施，是比较理想的桩基方案。 3.2碎石垫层、灌注桩、钢筋混凝土管桩方案经济性比较

从表中可以看出，碎石垫层方案投资最为节省，主厂房基础加锅炉基础比管桩方案投资节省3446万元，比灌注桩方案投资节省3272万元[/Post]

发电厂 · 发表于 2007-12-23 16:40:05

3.3施工工期比较 三个方案中，垫层施工工期最短。对于灌注桩和管桩来说，与垫层方案相比时间较长，加之土层特性，对施工桩基带来许多困难，使得工期无法保证，要取决于施工单位和施工组织的经验和机具。 因此，垫层施工工期最短；灌注桩和管桩施工工期较长，二者基本是相同的。 3.4小结 综上所述，结合几个方案的技术经济比较可以看出，碎石垫层具有技术先进、经济合理的优势，因此，华电国际邹县发电厂四期工程主厂房等主要建（构）筑物地基处理采用碎石垫层方案。

发电厂 · 发表于 2007-12-23 16:41:01

[Post=100]4结论 地基基础方案的确定是结构设计的重要环节，合理的地基处理方案应通过多方案的技术经济比较获得，这样才能符合安全适用、技术先进、经济合理、确保质量的原则。 作者简介： 赵春莲，女，1962年生，教授级高级工程师； 张素芳，女，1963年生，国家一级结构注册工程师，国家注册监理工程师，高级工程师； 刘宝泉，男，1979年生，硕士研究生； [/Post]

jun64 · 发表于 2009-5-20 14:08:57

谢谢！

pdfhvy · 发表于 2009-9-27 21:35:21

THANKS

晟茗兴 · 发表于 2009-10-16 20:31:27

真神奇！手机还能这样玩？

http://www.ykdhzj.com/viewthread.php?tid=5
,

		自动登录	找回密码
密码			注册

华电国际邹县发电厂四期工程主厂房地基处理方案选型的探讨

浏览过的版块