燃煤電站煤場地基預(yù)處理分析

閆華林

(中國華電科工集團(tuán)有限公司，北京 100160)

1 工程背景

越南某燃煤電站二期工程，電廠廠址位于入海口的濱海地帶，地形相對平坦。總體地形呈北高南低，地面高程0.40 m～4.06 m。本工程場地軟土層分布范圍廣，厚度大，需進(jìn)行大面積、大范圍的加固處理。

2 地基預(yù)處理方式

振密、強(qiáng)夯等方法地基處理深度有限，置換法不適宜進(jìn)行大面積、大范圍的地基處理。真空預(yù)壓法主要利用抽真空使真空膜下產(chǎn)生負(fù)壓，在地基中形成負(fù)壓滲流場，地下水隨排水通道排出，使得地下水位下降，地基中孔隙水壓力降低，地基土中有效應(yīng)力相應(yīng)增加，土體產(chǎn)生固結(jié)；堆載預(yù)壓在地基中形成附加應(yīng)力，使地基中有效應(yīng)力增加，地基產(chǎn)生一定的沉降。本煤場采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法進(jìn)行地基預(yù)處理。

3 煤場地基預(yù)處理對已建排水箱涵的影響分析

煤場區(qū)域共兩個(gè)干煤棚，單個(gè)干煤棚138 m寬×264 m長，如圖1所示。煤場一側(cè)有已建一期和三期的排水箱涵位于地下。本期軟土地基預(yù)處理可能會(huì)對已有的排水箱涵造成影響，在施工中需要進(jìn)行保護(hù)。需要就地基處理作業(yè)對場地已經(jīng)存在的構(gòu)筑物的影響進(jìn)行分析，保證其安全運(yùn)行，以免造成重大事故。

3.1 煤場與排水箱涵基本信息

煤場區(qū)域總預(yù)加荷載為233.5 kPa，其中場地整平60 kPa，真空荷載80 kPa，后期堆載93.5 kPa。荷載施加順序?yàn)椋簣龅卣健婵蘸奢d→后期堆載。排水箱涵及其基礎(chǔ)，該區(qū)域模量250 MPa(使用箱涵樁基檢測資料中的28 d模量)。煤場堆載邊緣距離排水箱涵21 m。

3.2 計(jì)算分析

考慮兩種工況：工況1，無保護(hù)措施；工況2，有保護(hù)措施：CDM保護(hù)樁。根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析是否需要保護(hù)措施。數(shù)值分析采用PLAXIS 2D/3D程序計(jì)算，模型如圖2所示。梯形區(qū)域?yàn)槊簣龆演d區(qū)，A點(diǎn)位于CDM保護(hù)樁樁頂，B點(diǎn)位于排水箱涵支護(hù)樁樁底，C點(diǎn)位于排水箱涵底部，A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)均在靠近堆載側(cè)。

1)工況1分析。

無保護(hù)措施，該區(qū)域的變形網(wǎng)絡(luò)圖、豎向變形云圖、水平變形云圖如圖3～圖5所示。

2)工況2分析。

有保護(hù)措施：CDM保護(hù)樁。該區(qū)域的變形網(wǎng)絡(luò)圖、豎向變形云圖、水平變形云圖如圖6～圖8所示。

3.3 綜合比較

根據(jù)現(xiàn)在的場地預(yù)處理方案，箱涵周圍場地主要采用真空聯(lián)合預(yù)壓法處理。在預(yù)壓處理時(shí)，真空在土體內(nèi)部產(chǎn)生的負(fù)壓與堆載產(chǎn)生的正壓相抵消，使得土體總應(yīng)力增加較小，因而側(cè)向變形也較小。1)煤場區(qū)域地基處理總豎向變形1.9 m；工況1時(shí)最大沉降量1.898 m，工況2時(shí)最大沉降量1.893 m。2)真空預(yù)壓場地土向內(nèi)水平變形趨勢明顯，無保護(hù)措施時(shí)，地表數(shù)據(jù)提取點(diǎn)處總水平變形朝內(nèi)側(cè)；有保護(hù)措施時(shí)，水平變形朝外側(cè)；箱涵持力CDM水平位移均朝外側(cè)；工況1時(shí)A點(diǎn)水平變形為-90 mm、B點(diǎn)為15 mm；工況2時(shí)A點(diǎn)水平變形為30 mm、B點(diǎn)水平變形為38 mm。3)箱涵豎向變形較大，約10 cm；工況1時(shí)C點(diǎn)沉降量為113 mm，工況2時(shí)C點(diǎn)沉降量為100 mm。

4 結(jié)語

考慮到箱涵自身剛度較大且整體變形量不大，且箱涵分為多段，中間間隔采用柔性連接，不采取保護(hù)措施，仍在可接受范圍內(nèi)，因此在此區(qū)域不需采取加固措施即CDM保護(hù)樁。在預(yù)處理施工過程中需加強(qiáng)對箱涵區(qū)域表層土體的變形監(jiān)測。