芻議火電工程施工中地基處理技術問題

徐智謀

（中國水利水電第八工程局國際公司，湖南長沙 410004）

芻議火電工程施工中地基處理技術問題

徐智謀

（中國水利水電第八工程局國際公司，湖南長沙 410004）

由于電力工程建設規模大、投資高和廠房設備的特殊要求，在地基處理方面進行了大量的試驗和研究，并在某些工程實踐中有所創造和發展。本文筆者結合多年工作經驗，首先說明了火電廠基礎處理的必要性，然后分析了火電廠地基處理方案的選擇要點，文章最后詳細闡述了火電工程施工中地基處理技術，以此來找出合理、經濟的地基處理方案，為實際工程應用提供依據。

火電工程 地基處理 排水固結 換填

隨著國家發展需要，水電工程開發的深入及工程規模的不斷擴大，水電工程建設對地基的要求越來越高。在水電工程中，地基是十分重要的，工程建筑物自重及其荷載通過基礎全部傳遞給地基，如果地基承載力不足，可造成沉陷、傾斜甚至倒塌，影響水電工程功能發揮、正常使用和安全運行，造成巨大的經濟損失。隨著火力發電廠機組規模大型化，越來越多的火電廠工程需要對天然地基進行處理，以滿足火電廠各建（構）筑物對地基的要求。

1　火電廠基礎處理的必要性

水電工程的功能特性，決定了其對地基的特殊要求:首先在強度上，有足夠的承載力支撐基礎傳遞的上部荷載，不發生剪切破壞；其次在地基沉降變形方面，要求地基在工程運行使用中不產生過量的沉降變形；另外，要求地基有一定的整體性，使工程出現不均勻沉陷量符合有關規范要求；還有，在穩定方面，地基要有抗滑穩定和滲透穩定的能力，不致上部建筑發生滑動、失穩和傾覆現象。基礎和地基兩者要協調考慮。根據上部結構的要求和地基條件，預選幾種基礎形式，進行地基穩定性、變形及滲透計算，將計算結果同有關的規范要求進行比較，找出技術上可行、經濟上合理的基礎類型。如果在技術和經濟方面，地基條件仍不滿足要求，則需要對地基進行人工處理。火電廠建設過程中，因為其特殊的承載要求特性，對地基的穩定性要求也隨之提高，所以在火電廠建設中地基處理始終是一個重要的問題。

2　火電廠地基處理方案的選擇

合理選擇地基處理方案，不僅可以保證工程質量，加快工程建設進度，同時還可以節省大量投資。地基處理對環境的影響也是決定方案的重要因素和需要考慮的十分重要間題，忽視對周圍環境的影響，有時會帶來比地基處理本身更復雜嚴重的間題。

2.1合理選擇地基處理方案，節約成本

地基處理方案選擇受多因素控制，是一個系統過程。需采用系統方法，綜合考慮建筑物的安全等級、結構類型、荷載大小、施工進度要求和當地地基處理經驗、施工條件等因素。同時，采用加強建筑物上部結構剛度和強度的方法，也能減少地基的不均勻變形，取得較好的技術經濟效果。合理選擇地基處理方案，不僅可以保證工程質量，加快工程建設進度，同時還可以節省大量投資。

2.2結合電力工程勘測設計確定地基處理方案

電力工程特別是火力發電廠是大型綜合性的系統工程，建設項目多、規模大、技術要求高。地基處理方案的確定與實施，是個逐步深化的過程。它必須結合電力工程勘測設計各階段，有計劃地進行搜資、勘測、比選和試驗分析，最后完成設計和施工。在地基處理技術選擇上必須將以下問題考慮在前，如:施工地點的地質條件，即地質、地形、成層情況、土質指標、地下水文條件等；電廠構造物分布情況和規模大小。

2.3根據地基加固機理合理選擇處理方案

地基加固的機理各不相同，同一種機理效應可以通過不同的加固方法和施工方法來實現，有的加固方法往往同時產生不同的加固機理過程，因此地基處理的作用可以是綜合性的，有時就可以采用兩種或兩種以上的地基處理綜合處理方案。如為了降低強夯地基內的孔隙水壓力，在作強夯處理的地基土內先打設塑料排水板，加快排水固結，使地基處理能收到更佳的效果。

這就是一個方案優化對比的過程，在此過程中應盡量選擇先進的技術措施來提高工程的效率、質量、安全、環保等標準；最后是技術方案是否滿足工期需求，是否會因為地基的加固而導致整個電廠建設的延誤，并做好預案，一旦出現不可靠的施工或者地質差異可以及時的加以處理保證工期。

3　火電工程施工中地基處理技術

3.1火電工程施工中處理地基的措施

（1）排水固結法。其應用必須具備三個條件:一是土層排水條件良好；二是具備堆載預壓材料；三是足夠的預壓時間。排水固結法是用來對地基的穩定與沉降進行處理的。首先在軟土中安裝豎向的排水措施，然后在軟土地上施力，使軟土中的水逐漸排出來，這樣不僅可以使地基變得更結實，還能增加軟土地基的承載能力，從而提高軟土地基的沉降速度。

（2）換填法。在寒冷地區，地基土層的抵抗能力和凍脹能力就不得不納入考慮范圍之內了，針對寒冷地區的土質，換填法會比較適用。其原理是將強度較低的地基土用符合其上建筑所需標準的強度較高的地基土替換掉，工程施工時，先將原來低強度的地基土挖去，然后再填充高強度的選填地基材料，可供選擇填充的抵抗能力強、穩定性高的地基材料有很多，比如砂石、碎石等。這種換填法對提高地基承載力有很大幫助，在一定程度上，不僅是增加了地基的穩定性，也能避免產生塑形坡現象，從而使房屋建筑工程的承載力達到建筑所需標準，還能為建筑工程后續施工減少安全隱患。

（3）振沖法。在火電工程施工過程中，振沖法是處理地基最常見的一種方法。顧名思義，是通過水沖和振動來加固層結構。振沖法可以分為兩種:振沖樁法、振沖密實法。即使在適用的環境下，這兩種方法也是存在很明顯差異的。后者一般在沙土等密實性較差的地基或者地基粘粒量少于10%時使用，這種方法能有效的除去地基的液化，使地基的密實度提高，當粘粒量超過30%時，這時地基中的空隙已經很小，含水量也很少，振沖密實法就不再適用了，這是振沖樁法反而比較適用。前者一般用來對粉土、素填土、砂等地基進行處理，采用這種方法時，為了提高地基的密實度，地基先用碎石填充，增加地基的重量，然后再振動，這樣就可以加快地基的沉降速度。

（4）強夯法。強夯法又名為動力固結法或動力壓實法。這種方法是反復將重錘提到高處使其自由落下夯擊地基，從而使地基的強度提高、壓縮到降低的方法。有的軟土地基空隙比較大，含水量也較高，土層比較柔軟又有一定黏性，可以使用重錘來夯實地基，用重錘沖擊地基，并能在地基中產生強大的沖擊波，不僅可以縮小地基土層中的空隙，還能產生比較理想的排水通道，使土中的水通過排水通道排出來。采用這種方法可以加快原本酥軟地基的固結速度，提高地基的承載力，使地基更加密實。但是，強夯法對于飽和度較高的粘性土，一般來說處理效果不顯著，尤其是淤泥地基，處理效果更差。

3.2火電工程施工的過程中新地基處理法

隨著科技的不斷發展，各種技術日新月異，火電工程施工中的地基處理技術也在不斷改進，新的地基處理技術包括了以下幾個方面:

（1）利用粉煤灰進行吹填的處理方法。粉煤灰是一種透水性比較強的物質，使用粉煤灰在地基處理過程中進行吹填，不僅可以縮短填土的施工時間，也能降低填土的成本費用，除此之外還能加快吹填固結速度。在火電工程施工進行吹填地基時，需要按照一定的比例將粉煤灰和淤泥均勻混合，然后一定要保證均勻吹填，否則，不但不能改善土體的固結性質，也無法加固地基，更不能對土地進行有效開發，這樣的施工反而成了一種浪費。

（2）DDC灰土擠密法。DDC灰土擠密法作為一種新的地基處理技術在火電工程施工過程中也得到廣泛使用，DDC灰土擠密法主要采用的是孔內深層強夯法，用螺旋鉆機將灰土注入孔中的分層中，然后將每一層夯實，使其能夠形成樁，并且用錘子用力錘擊樁身，使樁徑盡量擴大，這樣樁與樁之間的土最終會形成復合型地基，不僅提高了地基的承載力，而且使地基的變形減少了。

（3）IFCO強制固結法。IFCO強制固結法對火電工程施工中地基處理這一環節發揮了相當的作用，主要體現在大大提高了土體的固結率，在地基處理中，通過土層進行對地下排水處理和加壓處理，是固結速率不受到阻撓，從而實現固結率的提高。IFCO強制固結法在整個地基處理過程中的效率是顯而易見的，不僅能縮短地基處理的工期，還能有效的保障混凝土的質量。

4　結語

綜上，在選擇處理技術的時候應先對電廠總平布置的建設需求、進度等進行全面分析，同時對場地的地質參數進行全面的勘察，這樣才能保證技術措施的合理，因為基礎處理的技術形式較多，而工程中僅僅需要最合理的方案和技術措施。在確保電廠構建物正常運行的前提下，可以根據實際的情況選擇最佳的方案進行地基處理，最大限度的節約工程造價。

［1］祝成展.房屋建筑施工中地基處理技術探討［J］.科技創新與應用，2012（22）.

［2］弓建新.火力發電廠主廠房地基處理方案［J］.內蒙古科技與經濟，2010（02）.