發(fā)電廠地基處理及優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

■馮云霞 ■國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山東 濟(jì)南 100095

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)于電的需求越來(lái)越大，為了滿足我國(guó)對(duì)電力資源的需求，越來(lái)越多的發(fā)電廠正在投入建設(shè)。然而，符合建設(shè)發(fā)電廠的土地資源有限，發(fā)電廠的建設(shè)只能對(duì)不完全符合要求的地基進(jìn)行處理，使其達(dá)到電廠建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。由于地質(zhì)條件、氣候以及土層分布等條件的不同，需要不同的地基處理方法，要做到因地制宜，充分考慮成本、質(zhì)量以及工期等因素，選擇科學(xué)的地基處理方案，確保發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 發(fā)電廠地基處理的必要性

地基是建筑物的基礎(chǔ)，由于發(fā)電廠大多位于地震帶，地基處理的好壞直接關(guān)系到發(fā)電廠的正常運(yùn)行，而且在地基處理中問(wèn)題比較多，存在不確定性因素，處理難度也相對(duì)較大，如果不能徹底解決好發(fā)電廠的地基問(wèn)題，就會(huì)嚴(yán)重威脅到發(fā)電廠的安全，造成不可估量的損失。只有處理好發(fā)電廠的地基問(wèn)題，才能保證發(fā)電廠建筑的安全，保證發(fā)電廠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，所以地基對(duì)于發(fā)電廠建筑來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。對(duì)發(fā)電廠地基進(jìn)行處理的主要目的就是采取科學(xué)的措施提高發(fā)電廠地基的性能，使其達(dá)到建筑地基要求的標(biāo)準(zhǔn)，避免軟地基出現(xiàn)沉降、滲漏以及承載力較小等問(wèn)題，保證發(fā)電廠建筑的安全。［1］

2 強(qiáng)夯法原理和適用范圍

地基處理的基本目的就是采取措施提高土層的密實(shí)度，改善地基排水性能，提高基地的抗液化能力。強(qiáng)夯法是一種常見(jiàn)的地基處理方法，這種方法是利用重錘升高的勢(shì)能使其自由下落夯擊地基，利用其強(qiáng)大的沖擊力將地基土層強(qiáng)制壓縮、振密，使地基土層顆粒更加穩(wěn)固，以達(dá)到地基處理的目的。強(qiáng)夯法是一種簡(jiǎn)單、高效、成本較低的地基處理方法，適用于沙土、碎石土以及雜填土等，一般情況下，可液化的沙土地基和黃土地基也可以采用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理。強(qiáng)夯法不僅可以增加地基土層的密實(shí)度，減少地基的壓縮性，還能明顯提高地基的抗震動(dòng)、抗液化能力。然而，強(qiáng)夯法也需要在一定的條件下才能進(jìn)行，要充分考慮地基土層特性、土層含水量以及土顆粒大小，對(duì)于淤泥地等惡劣地質(zhì)條件是不能使用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理的。［2］

3 換土法原理和適用范圍

在進(jìn)行地基處理時(shí)，如果軟土地基無(wú)法滿足電廠建筑的強(qiáng)度要求時(shí)，可以采用換土法來(lái)增加地基載荷性性能，提高地基的強(qiáng)度和抗液化能力。換土法指的是在軟土地基處理時(shí)，將地基比較淺范圍內(nèi)的土層替換成質(zhì)地堅(jiān)硬、壓縮性低、抗侵蝕性等良好性能的碎石、灰土、砂礫石等無(wú)粘性材質(zhì)，進(jìn)行分層的鋪墊、加固，改變地基的土層結(jié)構(gòu)，提高地基的性能。如果地基上部載荷較小，在使用換土法后可以采用強(qiáng)夯法將地基進(jìn)行分層夯實(shí)、振動(dòng)等處理，建立高強(qiáng)度、低壓縮性的人工地基，滿足電廠建筑建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。在換土法中要充分考慮換土材料的顆粒大小和性質(zhì)，在進(jìn)行加固時(shí)要按照一定的配比和含泥量，并按照一定的順序進(jìn)行碾壓加固，在加固時(shí)還要進(jìn)行定量的噴水，減小土層顆粒間的摩擦力，提高加固效果。換土法適用于淤泥、松散土層、雜填土等淺層軟土，對(duì)于暗溝、暗塘等也可以利用換土法進(jìn)行處理。［3］

4 振沖碎石樁法原理和使用范圍

振沖碎石樁法是利用振沖器的強(qiáng)力震動(dòng)改變地基土層顆粒的排列順序，使其更加有序的排列并進(jìn)行振動(dòng)加固，在振沖器添加碎石的情況下還可以利用其強(qiáng)力震動(dòng)將土層進(jìn)行擠壓、加固，通過(guò)振沖碎石樁法進(jìn)行處理可以將地基土層和碎石樁形成完全融合的整體，提高地基的強(qiáng)度和承載力。采用振沖碎石樁法進(jìn)行處理對(duì)于增加承載力、提高穩(wěn)定性以及提高抗震能力有著顯著的效果，而且這種方法施工便利、施工成本相對(duì)較低，而且工期較短，在實(shí)際地基處理中有著廣泛的應(yīng)用。振沖碎石樁法適用于沙土、粘土、淤泥等，如果土層中有較多的硬質(zhì)石塊則不適用這種方法，此外，土層軟土強(qiáng)度太低的話也達(dá)不到地基的處理效果，所以在施工前要進(jìn)行地質(zhì)勘探，具體了解土層情況，不可盲目施工。［4］

5 擠密法原理和適用范圍

擠密法就是將打樁擠密、膨脹擠密以及脫水?dāng)D密三者相結(jié)合，打樁擠密就是將利用人工和機(jī)械將樁孔處的土料夯擊到周圍的土層，這樣可以大大降低樁孔周圍土層之間的空隙，提高周圍土層的強(qiáng)度和承載力。脫水?dāng)D密就是向樁孔中添加生石灰，生石灰遇到樁孔土層中的水分而變成熟石灰，而且伴隨著大量熱量的產(chǎn)生，這就會(huì)使樁孔周圍土層的水分蒸發(fā)，含水量降低，起到了加固土層的效果，提高了樁孔周圍土層的承載力。膨脹擠密就是在進(jìn)行脫水?dāng)D密后樁體受熱會(huì)發(fā)生膨脹現(xiàn)象，會(huì)大大增強(qiáng)樁體周圍土層的強(qiáng)度，并且在樁的表面形成硬層，有效提高了地基的性能。擠密法適用于濕陷性黃土、雜填土以及素填土等，擠密法能夠有效增強(qiáng)地基的承載力，而且該方法比較經(jīng)濟(jì)，在實(shí)際施工中有著廣泛的應(yīng)用。［5-6］

6 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)發(fā)電廠建設(shè)也在如火如荼的進(jìn)行，發(fā)電廠的地基處理是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，也是發(fā)電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。現(xiàn)階段發(fā)電廠建設(shè)都需要選擇合適的地基處理方案對(duì)地基進(jìn)行不同程度處理，以達(dá)到發(fā)電廠建設(shè)的要求，保證發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文介紹了幾種發(fā)電廠地基處理方案，相關(guān)工作人員要結(jié)合發(fā)電廠實(shí)際情況，因地制宜，充分考慮工程成本、造價(jià)以及工期等因素，選擇合適的地基處理方案，保證發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］顧曉魯，錢洪縉，劉惠珊等.地基與基礎(chǔ)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993(4):17-19.

［2］徐永福，傅德明.結(jié)構(gòu)性軟土中打樁引起的超孔隙水壓［J］.巖土力學(xué)，2000，21(1):1-9.

［3］盧肇鈞，曾國(guó)熙等.地基處理新技術(shù)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1989(15):42-45.

［4］劉杰，張可能.碎石樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比及承載力計(jì)算［J］.工程勘察，北京:光盤(pán)國(guó)家工程研究中心學(xué)術(shù)電子出版物編輯部，2002(3):35-39.

［5］張芳芑，程克華.西柏坡電廠主廠房地基處理方案的確定［J］.水利水電技術(shù)，1995(6):21-25.

［6］地基處理手冊(cè)編委會(huì).地基處理手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005(05):11-19.