電力土建地基處理技術發展趨勢研究

杜錦強

摘 要：我國電力土建地基處理技術已經達到了世界先進水平，并且在其發展過程中，逐步融入了復合地基理論和人工地基樁等技術。隨著社會經濟、技術的不斷發展，相信這項技術也會朝著更加合理、科學、節約的方向發展。通過研究電力土建的地基處理技術，進一步探討了其未來的發展趨勢。

關鍵詞：電力建設；土建工程；地基處理；承載力

中圖分類號：TU473.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.130

電力土建地基處理技術具有很強的實踐性，它在我國的應用非常普遍。近幾年，隨著我國電力工程和建筑行業的發展，電力土建的地基處理技術中也出現了許多新興技術，例如碎石技術、地基的強夯處理技術等。我國的電力機組也逐漸變為了30 MW以上的機組，如果采用傳統的地基處理技術，電力工程造價就會越來越高，所以，為了節約成本，必須要結合我國的實際情況，科學地融入國外的先進技術，合理選擇地基處理方案。本文主要探討了電力工程地基處理技術未來的發展趨勢，以期為今后的工作提供參考。

1 電力土建工程中樁基的選擇

無論樁基是什么樣，它在功能上都會受到限制，所以，在選擇電力工程樁基時，要結合實際情況選擇最適合工程的方案。綜合篩選過所有方案后，選擇節約、環保的高技術方案處理土建地基。

1.1 人工地基的深度處理

在人工地基的深度處理過程中，必須要遵循變形、控制的原則。在對大型電力工程進行建筑計算時，如果變形值超過了15 cm，那么，就要結合地基處理方案嚴格控制施工過程，進而有效控制工程成本。因為地基工程投資與地基深度成正比，所以，為了避免材料被浪費或增加工程投資，必須控制地基的深度，并把地基的變形值控制在5～7 cm之間，以確保工程在符合技術要求的情況下還能最大限度地節約資金。

1.2 天然地基與人工地基的區別

天然地基下部的壓縮土層比較均勻，厚度可以達到15 cm

以上。假如基礎底面上10 cm左右的位置就出現了低壓縮的土層，那么，選取人工地基比較合適。因為人工地基的樁比較短，處理地基的速度會更快，并且質量也會更高，能夠達到節約的目的。

1.3 人工地基樁類型的選擇

我國的勞動力比較廉價，所以，可以根據電力工程的實際情況選擇合適的人工地基樁。例如，在處理10 cm以下的地基，并且地基下方沒有地下水時，可以選擇水泥土夯實樁，然后繼續用強夯法處理地基樁；在處理10～20 cm的地基，并且地基下方有地下水時，為了避免地基發生液化的情況，可以選擇振沖碎石樁和水泥攪拌樁等。同時，還可以利用壓力混凝土灌注樁，以提高地基的強度，避免地基的變形量過大。如果地基處理深度在40～60 cm之間，則要用鋼筋混凝土灌注樁鞏固地基；如果地基的處理深度超過60 cm，則要利用工型鋼鞏固地基，但是，這種地基處理方法的成本比較高，不推薦使用。

2 復合地基理論的應用和推廣

復合地基理論是最近幾年發展起來的理論，該理論不論是在思想上還是在技術上，都達到了國際先進水平，符合地基施工時對樁基土層承載力的要求，同時，它也能夠利用樁基來分擔土層的承載力。復合地基理論可以更好地發揮出樁基的承載力。該理論的具體實施方法是在樁基頂部加上一層砂性的土褥墊，這樣可以提高樁基將近90%的承載力。這種方法可以有效解決原本樁間土層的承載力問題，并減少對資源的浪費。

2.1 確保樁基和土層的孔隙

確保樁基和土層的孔隙，使樁基和樁間土層可以共同承擔地基的荷載。樁基比樁間土層的模量要高，所以，在樁基處理過程中要注意沉降量的問題。樁基之間的土量必須要少，而且還要壓密土褥墊，避免土褥墊之間有空氣。在壓密時，要讓樁基的突刺直接刺入土褥墊中，保證樁基上的土壤能夠更好地負荷承載量，從而保護樁基。

2.2 墊層土褥的作用

墊層的土褥可以調整樁基與土層之間的承載力，假如土褥比較厚，那么，樁基頂部和土層的承載力差距就會減小，而樁基頂部也只承擔了一小部分的承載力，主要荷載全部由樁間土層承載。這樣，可以進一步縮小了土褥墊與樁基總面積之間的摩擦度，將摩擦度保持在0.2～0.4之間。在這種情況下，人工地基比天然地基的抗力要高很多。當加入墊層土褥的厚度超過10 cm時，樁間土層的承載力就可以超水平發揮，起到的承載效果也會更好。總的來說，墊層土褥在復合地基理論中起著非常重要的作用，能夠有效節約樁基工程的成本。

3 合理應用地基承載力的使用值

很多土建工程設計師不能合理計算和應用地基承載力的使用值，增加整個地基工程的成本，而且還會出現各種各樣的承載風險。地基承載力是由基本值、設計值、標準值和使用值共同構成的，這4個值的密切性決定了地基的承載力。基本值是指在地基工程現場測試出的原位數值；標準值是根據基礎值，在設計地基時參考的地基寬度與預埋深度得出的數值，它可以為地基承載力設計提供參考。在設計過程中，完成一系列的變形計算后可以得出具體地基承載力的使用值。由此可見，這4個數值的密切性決定了地基的承載力。合理應用地基承載力的使用值對于電力土建地基處理有非常重要的作用，而且它也可以有效指導地基承載力的設計。

4 采用變形協調和變形控制的方法

在地基設計中，非常重要的一部分就是地基的變形計算和設計強度。設計強度可以提高也可以降低，但是，變形計算的數值不能比地基變形允許的數值大。計算地基變形的數值是控制變形的有效方法之一，該數值可以檢測地基設計的合理性。電力土建工程與一般的建筑工程不同，它不僅要滿足設計結構對地基變形的需要，還要滿足電力管道、高壓設備等對地基變形的要求。

妨礙地基變形設計理論的主要原因是沉降計算中的誤差過大，所以，必須要提高電力土建工程中沉降計算的準確度。在具體工作中，可以根據以往經驗修改原本標準的沉降計算公式，盡管修改之后的誤差減小了，但是，巖土工程師仍然忽視了沉降計算中的問題。在地基變形計算中，要避免地基因為深度過大而不產生沉降量，所以，要計算附加應力值。另外，要加強對電力土建工程所在地沉降點的計算，避免土層分布不均勻對沉降計算造成的影響。在計算沉降值時，只需考慮標準荷載和永久荷載即可。

5 結束語

隨著我國電力技術的不斷發展，電力土建工程的地基處理技術也一直處于不斷發展的狀態，所以，一定要正確運用電力工程的土建地基技術，保證電力設備安裝的安全性，避免后期電力設備運行時發生安全事故。另外，合理運用地基處理技術可以節約電力工程的建設投資成本。現階段，我國電力土建工程的特點是高、大、重，因此，一定要嚴格控制地基的承載力，使地基處理技術朝著科學化、環保化的方向發展，讓其為我國電力行業的發展作出更大的貢獻。

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〔編輯：白潔〕