对发电厂工程建设中软弱地基处理方法的探析

李平

摘 要：近年来，发电厂工程建设项目越来越多，而软弱地基问题一直是影响工程建设施工的重要因素，要提高发电厂工程建设质量则需要对软弱地基问题重点关注和研究。本文简单阐述了软弱地基的概述和发电厂工程建筑对地基质量的要求，重点结合案例介绍了发电厂工程建设中软弱地基问题的几种常见处理方法，并提出了一些优化发电厂设计结构的措施，希望对发电厂工程建设提供必要的帮助。

关键词：发电厂工程建设；软弱地基；处理方法

中图分类号：TU4 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2017）08-0189-02

Abstract：in recent years， more and more power plant construction project， the soft foundation has always been an important factor affecting the engineering construction， to improve the construction quality of power plant will need to focus on and study the problem of weak foundation. This paper describes the requirements of weak foundation and power plant construction on the foundation of quality， combining with the case introduces several power plant engineering construction of soft foundation problem in common processing methods， and puts forward some measures for structure optimization design of power plant， to provide necessary assistance to the construction of power plant.

Key Words：power plant construction； soft ground； treatment method

随着我国社会经济的迅速发展，全国用电总量持续上涨，为保障用电平衡，各地发电厂建设项目越来越多。发电厂工程建设是一个相对特殊和复杂的施工项目，其工程结构较为特殊，比如烟囱水塔等建筑很高，在施工时需要开挖深基坑，因此对地基质量要求很高。发电厂工程项目场地通常由政府选址，特别是五通一平之后，场地地基存在大量不良地基情况，对建筑工程施工有着很大影响。

1软弱地基的概述

軟弱地基通常指由淤泥质土、杂填土、冲填土等构成的不良地基，其特点是图层稳定性较差、压缩性较高，这种地基一般较少受到地质变动或者荷载等物理作用影响，在施工过程中容易出现液化、翻浆情况，软弱地基土质相对松软，沉降量大，对建筑工程的质量有着很大影响。在软弱地基上进行建筑施工时，其地质特点往往达不到建筑施工要求，为确保建筑施工质量，需要对软弱地基进行特殊处理，使其地质发生改变，增强地基的强度和稳定性，确保地基在不发生液化和沉降情况下，又能达到建筑的施工要求。

2发电厂工程建设对地基的要求

发电厂建筑的特点是上部建筑与设备管道相对较多，对地基质量要求较为严格，只要地基承载力、稳定性和压缩性达到一定要求才能进行发电厂工程的施工建设。当遇到承载能力强、稳定性高和压缩性好的天然地基基础时，一般不需要对地基进行较大处理。与之相反，当遇到软弱地基时，地基中存在大量杂填土、松散砂石，土层结构松软，不能满足发电厂工程的施工要求，就需要对软弱地基进行较大程度的处理工作，使软弱地基的承载力、稳定性和压缩性得到加强，待符合施工要求方可进行下一步施工作业。

3软弱土质物理力学分析

以某发电厂为例，根据勘察报告显示：场区内埋深大于4 m的软土层的物理力学性质如下：天然含水量为51-59%，天然孔隙比为1.545-1.678，液限为39.7-42.6，塑限为21-26，液性指数为1.57-1.87，压缩系数为0.26 MPa-1―1.47 MPa-1，平均值为1.1749MPa-1，压缩模量平均值为2.38MPa。据此，该软土具有含水量高、孔隙比大、压缩量大、强度低等特点。软土层的承载力特征值约为60kPa，表面杂填土承载力特征值约为90kPa，故必须经过处理后方可满足使用要求。

4软弱地基的处理方法

由于软弱地基的工程特征给软弱区修建的建筑物的稳定性带来了诸多不便，不利于建筑物的正常使用，所以我们要根据建设区的实际环境选择一种最为适合的处理方法。根据研究发现，当前我们软弱地基处理方法主要归纳为以下几类：

4.1排水预压法

排水预压法也叫做排水固结法，也被称为自然沉降法，这种方法的应用范围较广泛。其工作原理主要是根据地基排水预压的特征，经过顶压施加荷载，再增加各种排水设备（砂井、排水垫层等），从而达到软黏土饱和速度形成固结的一种软土地基处理方式。由此得知，粘性土固结时间决定着排水距离的平方数，二者之间有着密切联系。为此，实现软土快速固结的最直接有效的方法便是加强土层排水量，尽最大可能缩短排水间距。其主要有堆载固结法、超载固结法、真空与堆载联合作用法、真空固结法、电渗法、降低地下水位法等方法。

4.2换填垫层法

换填垫层法的应用原理是利用物理力学，将性质岩土高的材料替换掉天然地基中的软土层，在通过逐层务实地基的低压缩性形成持力层，这样不仅可以有效防止地基出现冻胀，提高地基的承载能力，还可以使软土层排水固结速度加快，最大幅度的降低地基的沉降度。

4.3搅拌法

搅拌法是运用水泥、石灰等材料固化剂与原有软土进行搅拌，通过物理或化学反应使原有软土得到强化，使其压缩性、稳定性得到大幅度增加，从而实现建筑施工的质量要求。这种方法要通过深层搅拌机械将固化剂与原有软土进行充分搅拌融合，进而发生物理或化学反应，这种方法基本上适用于各类软弱基础，特别是对于黏性较高的土壤有着更为突出的应用效果。

4.4挤密法

挤密法是一种通过往软弱地基中填充砾石等坚固材料而使地基承载能力更强、结构更加稳定的方法。首先在地基中打入桩管成孔，随后再将孔内砾石等坚固材料搞实，通过坚固材料的支撑作用使得软弱地基强度得到增强，这种方法一般适用于由沙粒、瓦屑等杂填土形成的软弱地基，但对黏性强的饱和地基起不到明显的强化作用。

4.5高压喷射注浆法

这种方法使通过高压将水泥液注入软弱地基中，通过水泥液与软土相互渗透，在自然凝固后形成拌和桩体。通过高压喷射注浆法使原有软弱地基的土质发生变化，松软土质与水泥液形成的拌和桩体与地基形成良好的复合地基，在地基质量上达到施工要求。

4.6加筋法

这种方法主要是用强度大的皮带、纤维等土工聚合物埋入土层中，这样不仅可以加大地基的承载力度、使建筑物的稳定性得到提升。针对一些土工合成材料强度较大时，地基需承受过大的抗压力，尽可能降低地基的断裂，增强地基的整体性和刚度，加大地基的承载能力，使地基土体得到改善。这种方法一般应用在各种软土地基和各种高填土作业中最为合适。

4.7灌浆法

该方法的应用原理是将钻机成孔，然后根据灌浆需要的深度，将注浆管缓缓插入孔内，再将钻孔周围和顶部进行密封，随后开启压力泵，使钻孔缝隙和岩石的间隙能够均匀的注入搅拌的水泥浆，待水泥浆干后便起到了固定效果，实现软地基的有效处理。

4.8强夯法

强夯法也通称为动力固结法，为了能够更好的提升软弱地基的承载力，可使用起吊设备，将重量在大约20吨左右的重锤起吊至20米左右的高空位置，再将其自由下落，依附重锤垂直下落的强大夯击力和巨大的冲击力，实现务实土层的效果。该方法主要运用在砂性土、非饱和粘性土、杂填土地基中最为常用。其中针对非饱和的粘性土地基，通常都要依据建筑项目在施工现场经试验测试，并采用分布式间歇夯击法、连续夯击法，然后检测夯实次数和夯实的有效深度。这种方法是在以前重锤夯实法基础上进一步发展而成的，属于一种全新的地基处理法。

5发电厂工程建筑如何优化设计结构

为了保证建筑工程质量，实现建设效益的最大化，不仅仅需要对软弱地基做到有效的处理，同时也要对发电厂工程建筑进一步优化。在设计过程中，要在满足建筑物使用要求的同时，尽可能的简化建筑设计，使建筑设计得到优化。主要可以采取几下几点措施：

5.1增强建筑物整体刚度

通常建筑的刚度分为两大类：绝对刚性和相对刚性，其中绝对刚性主要包含钢筋混凝土筒仓、烟囱等，相对刚性主要包含多层砖石房屋、多层钢筋混泥土框架等。但相对刚性的轻度要偏高，强度偏低，二者之间出现不一致，就会导致抗拉能力降低，所以在建筑的设计关键部位适当增加抗拉强度，这样在碰到软土地基时运用建筑钢性就可以有效调节建筑物部分不均匀沉降问题。另外，在建筑物的相应部位可以预留出沉降缝从而避免建筑物的不均匀沉降。

5.2相连建筑物的位置影响

建筑物荷载致使本建筑物的地基产生变形，也会使建筑物以外的土层受压力扩散影响出现变形。由于软土地基压缩性的高特征，在建筑物间距离越来越近的情况下，这种不均匀压缩变形也会越来越大，往往给周围相近的建筑物产生一定影响。其中当被影响建筑物的刚度差时，便会产生裂缝；当被影响的建筑物刚度强时，则会出现建筑的倾斜。

5.3减轻建筑物重量

在建筑设计过程中，可以减轻建筑物自重，降低不均匀沉降度。通过预先评估沉降量减轻建筑自重，从而保证建筑质量。一方面可以选用轻盈材质和改变构架减轻部分重量；另一方面可采用架空地面替代填土，这种方法使用效果突出，基础形式可增加它的使用价值，如做空心基础、薄壳基础、沉井、地下室等。

6结论

综上所述，发电厂工程建设過程中经常遇到软弱地基情况，如果地基处理不当，会严重影响发电厂工程质量的建设效果。因此，我们必须针对软弱地基情况进行有效措施，以此提高地基的承载力和稳定性，从而达到发电厂工程的建设要求。在对软弱地基进行处理时，要结合地基土层的实际情况，采取最为合理和经济的方法，在保证项目质量的同时，实现经济效益的最大。

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