李 海 龍
(太原理工大學,山西 太原 030024)
談發電廠高回填區地基優化處理
李 海 龍
(太原理工大學,山西 太原 030024)
對回填土常用的地基處理方法及優缺點進行了簡要闡述,結合某燃煤發電廠工程的水文地質條件,采用組合式地基處理方法進行高回填區地基處理,并論述了具體的施工要點,為類似工程提供了參考依據。
地基處理,高回填區,復合地基,分層碾壓
地基是用于支撐上部整個建筑的土質,其重要性程度不言而喻,因而對地基的要求也很高,一般都選用承載力高、壓縮性低、無不良性狀(例如液化、濕陷)且穩定的土體作為建筑的地基。當天然地基能滿足以上要求時優先采用天然地基,當不能滿足一項或幾項時,就應進行人工地基處理。
填土是人類社會活動的產物,是無序或有序而成的一類土體。雜填土屬于無序而成,工程上主要指那些人為的無任何規律或要求而堆積的填土,該類土成分復雜、厚薄不勻,無任何規律可言,通常都需要進行地基處理?;靥钔翆儆谟行蚨桑こ躺弦话阒富A等地下工程施工完畢后取土回填,回填過程應按照一定的要求和標準有序進行并完成;回填土可作為地基使用,其前提是回填壓實效果達到設計要求。
我國是一個多山地和丘陵的國家,近幾年來,隨著對環境保護認識的不斷提高,許多工業企業選址在一些荒蕪的丘陵或山地地帶,大規模的開山填谷是工程建設的必經之路,從而給土木工程領域帶來高回填區土體地基處理的技術問題。一般回填土的常用地基處理方法包括:換填置換法、強夯法、復合地基處理法或者采用灌注樁深基礎等。各種地基處理方法針對性較強,因而適用范圍有限制,處理效果也各異。高回填區的地基處理因為處理深度較深,范圍較大,一般情況下采用一種地基處理方法無法實現對填土的有效加固,需要兩種或幾種方案同時使用才能滿足要求。
某燃煤發電廠建設場地的大地構造單元屬華北斷塊區,地貌上屬于太行山中低山丘陵區,整個廠區地勢北高南低,溝壑縱橫,根據勘測結果,廠區勘探深度范圍內,土體以黃土狀粉土和粉質粘土為主,無濕陷性等不良性狀。根據總圖專業布置,須對場地進行平整,整個廠區需進行的溝壑回填深度從20 m~40 m不等,所需回填土均采用本場地內的優良土質。
為充分利用場地原有地形地貌,根據重要性程度的不同,電廠主要建(構)筑物大部分布置在了挖方區,例如電廠的核心主廠房和煙囪等所處區域,原始山體地形高度比場區地坪設計標高高出近30 m,因而該區域土體地基承載力很高,地質條件較好,可直接利用天然地基作為基礎持力層。電廠輔助生產建(構)筑物,則布置在了填方區;盡管如此,仍然需要對回填區進行嚴格的地基處理。此外,出入廠區的主要道路、廠區內主要環形道路、廠區內的管溝和直埋管道等地下、地上設施也需要有良好的持力層;如果處理不好,土體沉降不均勻帶來的結果會是道路的塌陷、管溝裂縫甚至管道斷裂,這將直接影響生產的安全,所以,對高回填區的地基處理不能留盲區,應從設計、施工、監理等各個環節予以重視。
通過現場勘測和分析,在該場地可利用的地基處理方法包括:分層碾壓法、強夯法、碎石樁法和灌注樁深基礎等。
1)分層碾壓法。該法是工程中最常用的地基處理方法,要求填土不能一次回填至設計標高,而應分層鋪設,而后以機械進行壓實,經檢驗合格后方可進行上一層土體的鋪設和壓實施工,以此類推直至設計標高。采用該方法時,分層的厚度、壓實遍數決定于選用壓路機噸位、鋪設土體的種類和性狀以及要求達到的壓實系數等,一般應在現場通過試驗來確定。
2)強夯法。該法是利用夯錘自由落下產生的沖擊能,對土體進行加固處理。強夯法的影響深度受夯錘重、提升高度以及土質影響較大;對含水率較高的土質不宜采用該方法進行處理。
3)碎石樁法。該法屬于復合地基處理法中的散體樁的一種,即通過振沖或干法施工形成的樁體對土體進行有效加固。處理后的復合地基,樁與被加固后的土體共同承擔上部傳來的荷載。但是該方法受施工機械的限制,一般處理深度不超過20 m。
4)灌注樁深基礎。當上部建筑物荷載較大,或者對沉降有特殊要求時,可采用灌注樁基礎。在該工程中,灌注樁用于高回填區建(構)筑物時,樁端應穿越全部回填土,直至天然地層中的卵石層或灰巖層,具體根據荷載要求確定。位于回填土內的樁身應按要求考慮負摩阻。
對于該工程,處于高回填區的建(構)筑物的地基處理應分類考慮。對于重要的輔助生產建(構)筑物,均采用灌注樁深基礎,以保證沉降量和沉降差滿足要求。對于單層的一般建筑物,以及道路、管溝等其他地方均采用兩種或兩種以上地基處理法進行處理,對于現場有條件進行強夯的地域,采用分層碾壓+強夯法進行處理,對于條件受限無法進行強夯的地域,采用分層碾壓+碎石樁復合地基法進行處理。分層碾壓要求必須與周側原狀土放臺階咬合搭接;分層碾壓到一定厚度時進行強夯或碎石樁處理,要求厚度不得超過強夯影響深度或碎石樁機械可處理深度,驗收完畢合格后再進行上面土層的分層碾壓和強夯或碎石樁,以此類推。
高回填區地基處理較為復雜,受施工條件及材料影響也較大,該工程采用的組合地基處理法,很好的發揮了各自的特點,取得了一定的社會效益和經濟效益。地基處理組合方法的采用,也為類似工程起到了拋磚引玉、開拓思路的效果。
[1] JGJ 79—2012,建筑地基處理技術規范.
[2] 地基處理手冊.第3版.北京:中國建筑工業出版社,2008.
[3] JGJ 94—2008,建筑樁基技術規范.
[4] GB/T 50783—2012,復合地基技術規范.
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
李海龍(1980- ),男,在讀工程碩士
1009-6825(2015)33-0082-02
TU472
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