电力土建地基处理技术发展趋势研究

杜锦强

摘 要：我国电力土建地基处理技术已经达到了世界先进水平，并且在其发展过程中，逐步融入了复合地基理论和人工地基桩等技术。随着社会经济、技术的不断发展，相信这项技术也会朝着更加合理、科学、节约的方向发展。通过研究电力土建的地基处理技术，进一步探讨了其未来的发展趋势。

关键词：电力建设；土建工程；地基处理；承载力

中图分类号：TU473.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.130

电力土建地基处理技术具有很强的实践性，它在我国的应用非常普遍。近几年，随着我国电力工程和建筑行业的发展，电力土建的地基处理技术中也出现了许多新兴技术，例如碎石技术、地基的强夯处理技术等。我国的电力机组也逐渐变为了30 MW以上的机组，如果采用传统的地基处理技术，电力工程造价就会越来越高，所以，为了节约成本，必须要结合我国的实际情况，科学地融入国外的先进技术，合理选择地基处理方案。本文主要探讨了电力工程地基处理技术未来的发展趋势，以期为今后的工作提供参考。

1 电力土建工程中桩基的选择

无论桩基是什么样，它在功能上都会受到限制，所以，在选择电力工程桩基时，要结合实际情况选择最适合工程的方案。综合筛选过所有方案后，选择节约、环保的高技术方案处理土建地基。

1.1 人工地基的深度处理

在人工地基的深度处理过程中，必须要遵循变形、控制的原则。在对大型电力工程进行建筑计算时，如果变形值超过了15 cm，那么，就要结合地基处理方案严格控制施工过程，进而有效控制工程成本。因为地基工程投资与地基深度成正比，所以，为了避免材料被浪费或增加工程投资，必须控制地基的深度，并把地基的变形值控制在5～7 cm之间，以确保工程在符合技术要求的情况下还能最大限度地节约资金。

1.2 天然地基与人工地基的区别

天然地基下部的压缩土层比较均匀，厚度可以达到15 cm

以上。假如基础底面上10 cm左右的位置就出现了低压缩的土层，那么，选取人工地基比较合适。因为人工地基的桩比较短，处理地基的速度会更快，并且质量也会更高，能够达到节约的目的。

1.3 人工地基桩类型的选择

我国的劳动力比较廉价，所以，可以根据电力工程的实际情况选择合适的人工地基桩。例如，在处理10 cm以下的地基，并且地基下方没有地下水时，可以选择水泥土夯实桩，然后继续用强夯法处理地基桩；在处理10～20 cm的地基，并且地基下方有地下水时，为了避免地基发生液化的情况，可以选择振冲碎石桩和水泥搅拌桩等。同时，还可以利用压力混凝土灌注桩，以提高地基的强度，避免地基的变形量过大。如果地基处理深度在40～60 cm之间，则要用钢筋混凝土灌注桩巩固地基；如果地基的处理深度超过60 cm，则要利用工型钢巩固地基，但是，这种地基处理方法的成本比较高，不推荐使用。

2 复合地基理论的应用和推广

复合地基理论是最近几年发展起来的理论，该理论不论是在思想上还是在技术上，都达到了国际先进水平，符合地基施工时对桩基土层承载力的要求，同时，它也能够利用桩基来分担土层的承载力。复合地基理论可以更好地发挥出桩基的承载力。该理论的具体实施方法是在桩基顶部加上一层砂性的土褥垫，这样可以提高桩基将近90%的承载力。这种方法可以有效解决原本桩间土层的承载力问题，并减少对资源的浪费。

2.1 确保桩基和土层的孔隙

确保桩基和土层的孔隙，使桩基和桩间土层可以共同承担地基的荷载。桩基比桩间土层的模量要高，所以，在桩基处理过程中要注意沉降量的问题。桩基之间的土量必须要少，而且还要压密土褥垫，避免土褥垫之间有空气。在压密时，要让桩基的突刺直接刺入土褥垫中，保证桩基上的土壤能够更好地负荷承载量，从而保护桩基。

2.2 垫层土褥的作用

垫层的土褥可以调整桩基与土层之间的承载力，假如土褥比较厚，那么，桩基顶部和土层的承载力差距就会减小，而桩基顶部也只承担了一小部分的承载力，主要荷载全部由桩间土层承载。这样，可以进一步缩小了土褥垫与桩基总面积之间的摩擦度，将摩擦度保持在0.2～0.4之间。在这种情况下，人工地基比天然地基的抗力要高很多。当加入垫层土褥的厚度超过10 cm时，桩间土层的承载力就可以超水平发挥，起到的承载效果也会更好。总的来说，垫层土褥在复合地基理论中起着非常重要的作用，能够有效节约桩基工程的成本。

3 合理应用地基承载力的使用值

很多土建工程设计师不能合理计算和应用地基承载力的使用值，增加整个地基工程的成本，而且还会出现各种各样的承载风险。地基承载力是由基本值、设计值、标准值和使用值共同构成的，这4个值的密切性决定了地基的承载力。基本值是指在地基工程现场测试出的原位数值；标准值是根据基础值，在设计地基时参考的地基宽度与预埋深度得出的数值，它可以为地基承载力设计提供参考。在设计过程中，完成一系列的变形计算后可以得出具体地基承载力的使用值。由此可见，这4个数值的密切性决定了地基的承载力。合理应用地基承载力的使用值对于电力土建地基处理有非常重要的作用，而且它也可以有效指导地基承载力的设计。

4 采用变形协调和变形控制的方法

在地基设计中，非常重要的一部分就是地基的变形计算和设计强度。设计强度可以提高也可以降低，但是，变形计算的数值不能比地基变形允许的数值大。计算地基变形的数值是控制变形的有效方法之一，该数值可以检测地基设计的合理性。电力土建工程与一般的建筑工程不同，它不仅要满足设计结构对地基变形的需要，还要满足电力管道、高压设备等对地基变形的要求。

妨碍地基变形设计理论的主要原因是沉降计算中的误差过大，所以，必须要提高电力土建工程中沉降计算的准确度。在具体工作中，可以根据以往经验修改原本标准的沉降计算公式，尽管修改之后的误差减小了，但是，岩土工程师仍然忽视了沉降计算中的问题。在地基变形计算中，要避免地基因为深度过大而不产生沉降量，所以，要计算附加应力值。另外，要加强对电力土建工程所在地沉降点的计算，避免土层分布不均匀对沉降计算造成的影响。在计算沉降值时，只需考虑标准荷载和永久荷载即可。

5 结束语

随着我国电力技术的不断发展，电力土建工程的地基处理技术也一直处于不断发展的状态，所以，一定要正确运用电力工程的土建地基技术，保证电力设备安装的安全性，避免后期电力设备运行时发生安全事故。另外，合理运用地基处理技术可以节约电力工程的建设投资成本。现阶段，我国电力土建工程的特点是高、大、重，因此，一定要严格控制地基的承载力，使地基处理技术朝着科学化、环保化的方向发展，让其为我国电力行业的发展作出更大的贡献。

参考文献

[1]于慧宇，马海洋.电力土建地基处理技术发展趋势探析[J].科技资讯，2011（04）：139.

[2]蒋昕阳.电力土建地基处理技术的发展解析[J].科技与企业，2013（24）：263.

[3]魏翔，姜萍.关于电力土建地基处理技术问题分析[J].科技传播，2014（21）：96，111.

[4]李国田，徐茂行，罗力勤.谈电力建设地基处理技术的应用与发展[J].山西建筑，2012（03）：60-62.

[5]郑刚，龚晓南，谢永利，等.地基处理技术发展综述[J].土木工程学报，2012（02）：127-146.

[6]凌文定.CFG桩复合地基处理综合技术在松州新社区项目的应用研究[D].西安：西安建筑科技大学，2014.

〔编辑：白洁〕