谈高填土电厂地基处理方法

刘 平 喜

(山西意迪光华电力勘察设计有限公司，山西 太原 030001)

谈高填土电厂地基处理方法

刘 平 喜

(山西意迪光华电力勘察设计有限公司，山西 太原 030001)

通过工程实例，阐述了采用分层强夯法消除高填土电厂厂区地基的湿陷性，并采用CFG桩复合地基对受水浸泡可能性大的重要建(构)物地基进行了二次处理，对CFG桩复合地基的经济性及安全性进行了研究分析，指出采用该方法取得了良好的施工效果。

地基，强夯，CFG桩，承载力特征值，沉降

1 工程概况

本电厂为岚县某铁矿选矿厂项目的配套项目，规划装机容量为新建2×25 MW高温高压、背压式供热机组，1×25 MW高温高压、抽凝式、直接空冷机组，配套3×150 t/h(220 t/h)高温高压循环流化床锅炉。该电厂不仅要为该项目提供生产所需要的蒸汽，而且还要为该项目提供电力。

电厂地处吕梁山脉的北端，地形向南北倾斜，其南坡陡峻，北坡平缓，且与大片黄土丘陵相连，逐渐过渡为河谷，总体呈由南向北变低的地形形态，并被多条沟谷切割，形成了多个近似黄土梁状地貌形态。

2 地质条件

场地自然地面标高1 420.80 m～14 371.00 m之间。初步勘察第①层为植物层，厚度不大于0.50 m；第②层为湿陷性黄土，湿陷系数δs=0.015～0.101，干密度11.3～14.1，天然孔隙比0.914～1.327，压缩模量5.0 MPa～7.0 MPa，地基承载力特征值为120 Pa～140 Pa,土层厚度2.00 m～11.00 m；第③层粉质粘土，天然孔隙比0.658～0.951，压缩模量Es=8.0 MPa～10 MPa,地基承载力特征值fak=220 Pa～260 Pa，土层厚度2.00 m～4.00 m；第④层卵石、地基承载力特征值fak=350 Pa，压缩模量平均值Es=35 MPa。

场地局部为非自重湿陷性场地，大部分地段为自重湿陷性场地。自重湿陷量的计算值Δzs=12 mm～496 mm，其湿陷量的计算值Δs=24.0 mm～861.0 mm，根据GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范第4.4.7条判定，湿陷等级为Ⅰ级(轻微)～Ⅲ级(严重)。

3 地基处理

场地平整后地坪标高约为1 436.30 m，平整后回填土和②层土层总厚度13 m～18 m，回填土厚度最大值16 m，属于高回填土地基。整个厂区建(构)筑物、道路较多，根据地基受水浸湿可能性的大小和湿陷后产生的后果，以及使用上对不均匀沉降限制的严格程度，发电厂的各类建(构)筑物按湿陷性黄土建(构)筑物分类：主厂房、烟囱、直接空冷器支架等为甲类；化学水车间、食堂等为乙类；燃油泵房、燃油库、空压机室等为丙类；材料库棚、警卫传达室等为丁类。路基压实度主要道路不小于0.93，一般路面不小于0.90。

湿陷性消除可采用分层强夯法、土挤密法、预浸水法，相比较强夯具有施工机具简单，施工快捷、节省材料、加固效果明显、节约造价优点，本厂区采用分层强夯消除地基湿陷性。设计在1 427 m,1 432 m和1 437 m标高进行了分层强夯处理，回填土采用素土(粉土为主)。根据试夯区检验结果，设计夯点正方形布置，夯点间距为6.0 m，中间夹塞夯，单击夯击能4 000 kN·m，单点夯击击数7击～15击，满夯时单点夯击能2 000 kN·m，采用1/3夯双向搭接单点夯击击数3击～5击。每遍夯间隔时间不应小于一周；强夯控制标准：最后两击的平均夯沉量不大于50 mm；夯坑周围地面不发生过大隆起。

强夯后对厂区进行了详细勘察，填土和原湿陷性黄土的湿陷性基本消除，但力学性质幅度变化较大，部分力学性质见表1。

表1 场区填土和黄土力学参数表

由于电厂生产过程中管道常发生渗漏，且本电厂靠山建设，受雨季坡面水浸湿可能性大，从以往相似工程得到的经验教训——重要的建(构)物地基只进行分层强夯处理因管道渗漏、雨水浸泡出现较大的沉降、倾斜、建筑物开裂、管道设备损坏概率大，影响电厂的稳定运行。本设计对湿陷性黄土等级划分为甲类、受水浸泡可能性大的乙类建(构)筑物进行二次地基处理，同时二次地基处理可进一步提高地基承载力，减小基础的造价。二次处理可采用水泥粉煤灰碎石桩法(CFG)进行复合地基、大直径灌注桩基础或预制桩基础，从造价、工期等条件综合考虑采用水泥粉煤灰碎石桩法(CFG)复合地基。

水泥粉煤灰碎石桩法具有承载力提高幅度大，地基变形小等特点。水泥粉煤灰碎石桩(CFG)是由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌和形成的高粘结强度桩，桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。本工程设计桩体混凝土强度等级为C20，成孔φ400，桩间距1.20 m，设计桩顶标高为1 431.20 m，要求桩长进入第④层卵石层的深度不小于400 mm。桩顶和基础之间设置褥垫层，褥垫层厚度为200 mm，褥垫层材料为中砂或级配砂石，最大粒径不得大于30 mm，褥垫层的夯填度不得大于0.9。设计复合地基承载力特征值不小于350 kPa。

施工结束后28 d采用一台200 t油压千斤顶进行复合地基静载检测，加载反力装置为压重平台反力装置，堆重采用混凝土块，承压板面积2.25 m2,采用逐级加载方式，当加压力达到设计要求承载力的2倍时，检测点位均未达到极限荷载，终止试验，对应最大沉降量均不超过15.00 mm。

4 结语

该电厂已经稳定运行多年，地基未出现较大沉降，取得了良好的效果。高填土电厂厂区普遍采用分层强夯处理，对重要、受水浸泡可能性较大的建(构)筑物只进行分层强夯处理安全可靠低，易造成安全隐患，采用CFG桩复合地基二次处理是经济实用、安全可靠的地基处理方法。

[1] 龚晓难.地基处理手册[M].第3版.北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2] 赵明华，王贻荪.土力学与地基基础[M].武汉：武汉大学出版社，2008.

[3] 弓晓彬.建筑地基施工技术分析[J].山西建筑，2014，40(15)：72-73.

Discussion on the foundation treatment method of high fill soil power plant

LIU Ping-xi

(Shanxi Yidi Guanghua Electric Power Survey and Design Limited Company, Taiyuan 030001, China)

Through the project example, this paper elaborated using the stratified compaction method to eliminate the collapsible of high fill soil power plant foundation, and using CFG pile composite foundation made secondary treatment to important constructs foundation immersion by big possibility water, and analyzed the economy and safety of CFG pile composite foundation, pointed out that the using this method gained good construction effect.

foundation, dynamic compaction, CFG pile, bearing capacity characteristic value, settlement

1009-6825(2014)36-0067-02

2014-10-17

刘平喜(1979- )，男，工程师

TU472

A