王晓露
宁夏电力建设工程公司(750003)
火力电力主厂房需要承受比较大的荷载,地基的承载力一般超过300 kPa,基础埋深通常为5~7m,普通地基无法满足其强度以及变形要求。因此,必须对天然地基进行必要处理。
在选择地基处理技术方案之前必须综合考虑如下几个方面的因素:
1)工程地质条件:主要包括地质、地形,成层,土的指标,地下水文条件。
2)结构物状况:结构物的形式及其规模。
3)环境状况:①天气状况,满足规定要求的安全度以及重要性;②噪声、振动状况对于周边居民或者设施产生的影响;③邻近建构筑物的状况,如建筑物、桥墩、桥台以及各种地下结构物的基本状况;④地下埋设物,如下水道、煤气管、各种通讯管线的具体位置;⑤机械设备的作业、材料堆存的条件;⑥供水供电的条件。
4)材料的供应条件:尽量选用当地的材料,以降低运输成本。
5)施工用的机械、设备条件,施工所需的机械设备的运营状况,决定采取何种加固措施。
6)工程费用以及操作技能水平的高低。衡量地基处理技术方案是否选择合理的一个非常重要的指标就是其经济技术指标的高低,必须通过对比,选择不仅可以满足加固要求的地基处理技术方案,并且能够保证施工质量、技术先进以及经济可行的方案。
7)工期科学合理。①地基加固工期不会延误整个工程的进度;②假如缩短地基工程,能够充分利用这段时间,从而能够增强地基加固之后的强度。
当天然地基土无法符合地基基础设计承载力以及变形的条件的时候,可以对地基采取加固措施,还可以采取桩基础使得荷载能够传到深部土层。因为桩基础具有较大的整体性以及刚度,可以承受非常大的竖向以及水平荷载,能够满足高、重、大的建筑物对于地基的基本要求。在电厂主厂房的地基设计中,桩基础发挥了愈来愈关键的作用。
1)预制钢筋混凝土桩。这种类型的桩基的优点主要有:容易控制施工质量,沉桩工期比较短;承载力比较高;施工作业相对文明。其缺点有:有挤土、振动以及噪声等对环境产生影响,挤土会容易导致工程遭到损坏;接桩质量如果控制不好,挤土会使得临桩上浮的时候产生拔断;如果砂持力层较密实的时候无法打到设计标高,容易损坏桩头。
2)冲/钻孔灌注桩。这种类型的基桩的优点有:没有挤土作用;进入持力层的深度不会受到限制;钢材使用量比较小;桩长能够根据实际情况进行调整。其缺点有:施工过程中容易出现塌孔、沉渣、缩颈以及难以控制水下浇捣混凝土的质量,对于施工质量产生不利影响;大量泥浆的堆存以及外运都造成污染环境;钻孔、泥浆沉淀以及浇注等各个工序之间的影响比较大;其混凝土的承载力比预制桩的承载力更低。
3)沉管灌注桩。这种基桩的优点是工程造价比较低;其缺点是桩径以及桩长都会受到设备条件的制约;存在挤土作用,沉管的时候容易挤断相邻桩;拔管的时候容易产生缩颈以及断桩等问题。
1)全套管钢筋混凝土灌注桩。这种基桩的优点是机械化程度非常高,不会受到季节以及土层中碎石造成的影响,成桩质量容易控制,单方混凝土的承载力比较高,对于桩间土产生挤密作用等等,其缺点是成桩需要有专门的设备,其工程造价比较高。
2)人工挖孔扩底灌注桩。这种基桩的优点是施工工艺非常简单,成桩质量容易控制,单方混凝土的承载力比较高,可以同时施工多根桩,工期容易控制,土层中碎石造成影响比较小。其缺点主要有:①人工挖孔的作业条件比较差,孔内空间非常狭窄,尤其是桩孔比较深的时候必须利用机械进行通风;②桩孔的勘察以及验桩质量的要求非常严格;③因为施工作业对桩用土不会产生挤密作用,所以地基的抗渗能力非常差。
3)钢筋混凝土预制桩方案。这种基桩的优点是:具有成熟可靠的施工技术,预制桩的制作在地面进行,桩身质量非常容易控制,加工制作的周期非常短,打入式或者静压式钢筋混凝土预制桩对于地基土会产生挤密作用,能够有效提升高桩的摩阻力。
在电厂主厂房工程实践过程中,不管是地基基础的工程量还是其工程造价,他们所占的比重都非常高,工程的安全性、经济可行性和地基处理、基础的选型是不是科学合理有直接的关系。地基处理技术以及基础形式比较多,然而在工程实践中通常是结合当前的技术经济条件选择最理想的处理方案。在确保建构筑物稳定以及正常使用的前提下,根据工程前期以及地区的实践经验,同时结合现场工程地质条件、施工环境以及经济技术等综合因素,选择最优的处理方案。
[1]石松.地基处理在结构工程设计中的重要性[J].山西建筑,2004(03).
[2]刘菊.预应力混凝土管桩在火电厂主厂房地基处理中的应用[J].武汉大学学报(工学版),2009(06).