谈发电厂高回填区地基优化处理

2015-04-08 04:36
山西建筑 2015年33期
关键词:夯法灌注桩碾压

李 海 龙

(太原理工大学,山西 太原 030024)

谈发电厂高回填区地基优化处理

李 海 龙

(太原理工大学,山西 太原 030024)

对回填土常用的地基处理方法及优缺点进行了简要阐述,结合某燃煤发电厂工程的水文地质条件,采用组合式地基处理方法进行高回填区地基处理,并论述了具体的施工要点,为类似工程提供了参考依据。

地基处理,高回填区,复合地基,分层碾压

1 概述

地基是用于支撑上部整个建筑的土质,其重要性程度不言而喻,因而对地基的要求也很高,一般都选用承载力高、压缩性低、无不良性状(例如液化、湿陷)且稳定的土体作为建筑的地基。当天然地基能满足以上要求时优先采用天然地基,当不能满足一项或几项时,就应进行人工地基处理。

填土是人类社会活动的产物,是无序或有序而成的一类土体。杂填土属于无序而成,工程上主要指那些人为的无任何规律或要求而堆积的填土,该类土成分复杂、厚薄不匀,无任何规律可言,通常都需要进行地基处理。回填土属于有序而成,工程上一般指基础等地下工程施工完毕后取土回填,回填过程应按照一定的要求和标准有序进行并完成;回填土可作为地基使用,其前提是回填压实效果达到设计要求。

我国是一个多山地和丘陵的国家,近几年来,随着对环境保护认识的不断提高,许多工业企业选址在一些荒芜的丘陵或山地地带,大规模的开山填谷是工程建设的必经之路,从而给土木工程领域带来高回填区土体地基处理的技术问题。一般回填土的常用地基处理方法包括:换填置换法、强夯法、复合地基处理法或者采用灌注桩深基础等。各种地基处理方法针对性较强,因而适用范围有限制,处理效果也各异。高回填区的地基处理因为处理深度较深,范围较大,一般情况下采用一种地基处理方法无法实现对填土的有效加固,需要两种或几种方案同时使用才能满足要求。

2 工程案例

某燃煤发电厂建设场地的大地构造单元属华北断块区,地貌上属于太行山中低山丘陵区,整个厂区地势北高南低,沟壑纵横,根据勘测结果,厂区勘探深度范围内,土体以黄土状粉土和粉质粘土为主,无湿陷性等不良性状。根据总图专业布置,须对场地进行平整,整个厂区需进行的沟壑回填深度从20 m~40 m不等,所需回填土均采用本场地内的优良土质。

为充分利用场地原有地形地貌,根据重要性程度的不同,电厂主要建(构)筑物大部分布置在了挖方区,例如电厂的核心主厂房和烟囱等所处区域,原始山体地形高度比场区地坪设计标高高出近30 m,因而该区域土体地基承载力很高,地质条件较好,可直接利用天然地基作为基础持力层。电厂辅助生产建(构)筑物,则布置在了填方区;尽管如此,仍然需要对回填区进行严格的地基处理。此外,出入厂区的主要道路、厂区内主要环形道路、厂区内的管沟和直埋管道等地下、地上设施也需要有良好的持力层;如果处理不好,土体沉降不均匀带来的结果会是道路的塌陷、管沟裂缝甚至管道断裂,这将直接影响生产的安全,所以,对高回填区的地基处理不能留盲区,应从设计、施工、监理等各个环节予以重视。

通过现场勘测和分析,在该场地可利用的地基处理方法包括:分层碾压法、强夯法、碎石桩法和灌注桩深基础等。

1)分层碾压法。该法是工程中最常用的地基处理方法,要求填土不能一次回填至设计标高,而应分层铺设,而后以机械进行压实,经检验合格后方可进行上一层土体的铺设和压实施工,以此类推直至设计标高。采用该方法时,分层的厚度、压实遍数决定于选用压路机吨位、铺设土体的种类和性状以及要求达到的压实系数等,一般应在现场通过试验来确定。

2)强夯法。该法是利用夯锤自由落下产生的冲击能,对土体进行加固处理。强夯法的影响深度受夯锤重、提升高度以及土质影响较大;对含水率较高的土质不宜采用该方法进行处理。

3)碎石桩法。该法属于复合地基处理法中的散体桩的一种,即通过振冲或干法施工形成的桩体对土体进行有效加固。处理后的复合地基,桩与被加固后的土体共同承担上部传来的荷载。但是该方法受施工机械的限制,一般处理深度不超过20 m。

4)灌注桩深基础。当上部建筑物荷载较大,或者对沉降有特殊要求时,可采用灌注桩基础。在该工程中,灌注桩用于高回填区建(构)筑物时,桩端应穿越全部回填土,直至天然地层中的卵石层或灰岩层,具体根据荷载要求确定。位于回填土内的桩身应按要求考虑负摩阻。

对于该工程,处于高回填区的建(构)筑物的地基处理应分类考虑。对于重要的辅助生产建(构)筑物,均采用灌注桩深基础,以保证沉降量和沉降差满足要求。对于单层的一般建筑物,以及道路、管沟等其他地方均采用两种或两种以上地基处理法进行处理,对于现场有条件进行强夯的地域,采用分层碾压+强夯法进行处理,对于条件受限无法进行强夯的地域,采用分层碾压+碎石桩复合地基法进行处理。分层碾压要求必须与周侧原状土放台阶咬合搭接;分层碾压到一定厚度时进行强夯或碎石桩处理,要求厚度不得超过强夯影响深度或碎石桩机械可处理深度,验收完毕合格后再进行上面土层的分层碾压和强夯或碎石桩,以此类推。

3 结语

高回填区地基处理较为复杂,受施工条件及材料影响也较大,该工程采用的组合地基处理法,很好的发挥了各自的特点,取得了一定的社会效益和经济效益。地基处理组合方法的采用,也为类似工程起到了抛砖引玉、开拓思路的效果。

[1] JGJ 79—2012,建筑地基处理技术规范.

[2] 地基处理手册.第3版.北京:中国建筑工业出版社,2008.

[3] JGJ 94—2008,建筑桩基技术规范.

[4] GB/T 50783—2012,复合地基技术规范.

Discussion on the optimization of the foundation treatment of high backfill in power plant

Li Hailong

(TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

The paper illustrates the common basement treatments and their advantages and disadvantages in the refilled soil, combined with the hydrogeological conditions of a coal fired power plant, adopts the composite foundation treatment to undertake the basement treatment at the highly-filled areas, and indicates its construction points, so as to provide some ideas for similar projects.

foundation treatment, highly-filled areas, composite foundation, layer compaction

2015-09-14

李海龙(1980- ),男,在读工程硕士

1009-6825(2015)33-0082-02

TU472

A

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