王曉露
寧夏電力建設工程公司(750003)
火力電力主廠房需要承受比較大的荷載,地基的承載力一般超過300 kPa,基礎埋深通常為5~7m,普通地基無法滿足其強度以及變形要求。因此,必須對天然地基進行必要處理。
在選擇地基處理技術方案之前必須綜合考慮如下幾個方面的因素:
1)工程地質條件:主要包括地質、地形,成層,土的指標,地下水文條件。
2)結構物狀況:結構物的形式及其規模。
3)環境狀況:①天氣狀況,滿足規定要求的安全度以及重要性;②噪聲、振動狀況對于周邊居民或者設施產生的影響;③鄰近建構筑物的狀況,如建筑物、橋墩、橋臺以及各種地下結構物的基本狀況;④地下埋設物,如下水道、煤氣管、各種通訊管線的具體位置;⑤機械設備的作業、材料堆存的條件;⑥供水供電的條件。
4)材料的供應條件:盡量選用當地的材料,以降低運輸成本。
5)施工用的機械、設備條件,施工所需的機械設備的運營狀況,決定采取何種加固措施。
6)工程費用以及操作技能水平的高低。衡量地基處理技術方案是否選擇合理的一個非常重要的指標就是其經濟技術指標的高低,必須通過對比,選擇不僅可以滿足加固要求的地基處理技術方案,并且能夠保證施工質量、技術先進以及經濟可行的方案。
7)工期科學合理。①地基加固工期不會延誤整個工程的進度;②假如縮短地基工程,能夠充分利用這段時間,從而能夠增強地基加固之后的強度。
當天然地基土無法符合地基基礎設計承載力以及變形的條件的時候,可以對地基采取加固措施,還可以采取樁基礎使得荷載能夠傳到深部土層。因為樁基礎具有較大的整體性以及剛度,可以承受非常大的豎向以及水平荷載,能夠滿足高、重、大的建筑物對于地基的基本要求。在電廠主廠房的地基設計中,樁基礎發揮了愈來愈關鍵的作用。
1)預制鋼筋混凝土樁。這種類型的樁基的優點主要有:容易控制施工質量,沉樁工期比較短;承載力比較高;施工作業相對文明。其缺點有:有擠土、振動以及噪聲等對環境產生影響,擠土會容易導致工程遭到損壞;接樁質量如果控制不好,擠土會使得臨樁上浮的時候產生拔斷;如果砂持力層較密實的時候無法打到設計標高,容易損壞樁頭。
2)沖/鉆孔灌注樁。這種類型的基樁的優點有:沒有擠土作用;進入持力層的深度不會受到限制;鋼材使用量比較小;樁長能夠根據實際情況進行調整。其缺點有:施工過程中容易出現塌孔、沉渣、縮頸以及難以控制水下澆搗混凝土的質量,對于施工質量產生不利影響;大量泥漿的堆存以及外運都造成污染環境;鉆孔、泥漿沉淀以及澆注等各個工序之間的影響比較大;其混凝土的承載力比預制樁的承載力更低。
3)沉管灌注樁。這種基樁的優點是工程造價比較低;其缺點是樁徑以及樁長都會受到設備條件的制約;存在擠土作用,沉管的時候容易擠斷相鄰樁;拔管的時候容易產生縮頸以及斷樁等問題。
1)全套管鋼筋混凝土灌注樁。這種基樁的優點是機械化程度非常高,不會受到季節以及土層中碎石造成的影響,成樁質量容易控制,單方混凝土的承載力比較高,對于樁間土產生擠密作用等等,其缺點是成樁需要有專門的設備,其工程造價比較高。
2)人工挖孔擴底灌注樁。這種基樁的優點是施工工藝非常簡單,成樁質量容易控制,單方混凝土的承載力比較高,可以同時施工多根樁,工期容易控制,土層中碎石造成影響比較小。其缺點主要有:①人工挖孔的作業條件比較差,孔內空間非常狹窄,尤其是樁孔比較深的時候必須利用機械進行通風;②樁孔的勘察以及驗樁質量的要求非常嚴格;③因為施工作業對樁用土不會產生擠密作用,所以地基的抗滲能力非常差。
3)鋼筋混凝土預制樁方案。這種基樁的優點是:具有成熟可靠的施工技術,預制樁的制作在地面進行,樁身質量非常容易控制,加工制作的周期非常短,打入式或者靜壓式鋼筋混凝土預制樁對于地基土會產生擠密作用,能夠有效提升高樁的摩阻力。
在電廠主廠房工程實踐過程中,不管是地基基礎的工程量還是其工程造價,他們所占的比重都非常高,工程的安全性、經濟可行性和地基處理、基礎的選型是不是科學合理有直接的關系。地基處理技術以及基礎形式比較多,然而在工程實踐中通常是結合當前的技術經濟條件選擇最理想的處理方案。在確保建構筑物穩定以及正常使用的前提下,根據工程前期以及地區的實踐經驗,同時結合現場工程地質條件、施工環境以及經濟技術等綜合因素,選擇最優的處理方案。
[1]石松.地基處理在結構工程設計中的重要性[J].山西建筑,2004(03).
[2]劉菊.預應力混凝土管樁在火電廠主廠房地基處理中的應用[J].武漢大學學報(工學版),2009(06).