新疆某電廠灰場(chǎng)區(qū)域濕陷性地基處理

焦麗芳

（國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京　100095）

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新疆某電廠灰場(chǎng)區(qū)域濕陷性地基處理

焦麗芳

（國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京100095）

摘要：結(jié)合新疆某電廠貯灰場(chǎng)的水文地質(zhì)情況，分析了濕陷性黃土區(qū)域的地基處理方案，闡述了墊層法結(jié)合排水、封閉措施的施工技術(shù)，實(shí)踐證明，采用該方法既消除了黃土的濕陷性，又節(jié)省了工程造價(jià)。

關(guān)鍵詞：貯灰場(chǎng)，濕陷性黃土，地基處理，墊層法

1　貯灰場(chǎng)概況

新疆某電廠貯灰場(chǎng)位于廠址東南方向約2 km處，三面為山梁，西南側(cè)為谷口，屬于山谷型干灰場(chǎng)。本期2×350 MW機(jī)組設(shè)計(jì)煤種年灰渣等固體排放物總量約70. 5×104t（68. 1×104m3）。本工程灰渣綜合利用率為100%，僅在綜合利用事故及冬季暫不能綜合利用時(shí)，灰渣等固廢物由汽車(chē)運(yùn)輸至灰場(chǎng)貯存。初期灰場(chǎng)按存放2×350 MW機(jī)組1年灰渣及脫硫石膏量征地，初期灰場(chǎng)征地為12. 9×104m2。

灰場(chǎng)下游初期擋灰壩為碾壓土石均質(zhì)壩。灰場(chǎng)初期壩體最大壩高約5. 0 m，壩軸線長(zhǎng)約255 m，外坡坡度為1∶2. 5，內(nèi)坡坡度為1∶2. 0，外邊坡鋪設(shè)土工布，其上下均設(shè)砂礫墊層，采用干砌塊石護(hù)面。內(nèi)邊坡鋪設(shè)復(fù)合土工膜，其上下均設(shè)砂礫墊層，采用預(yù)制混凝土板護(hù)坡。后期堆積灰渣采用灰渣碾壓邊坡及庫(kù)內(nèi)一般灰渣碾壓方式，最終堆灰高度23. 0 m。

2　壩址及庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

為判明場(chǎng)地內(nèi)粉土濕陷性，本工程從探井和鉆孔中采取12件不擾動(dòng)土試樣進(jìn)行室內(nèi)黃土濕陷性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果列于表1。

根據(jù)GB 50025—2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范公式4. 4. 4計(jì)算自重濕陷量Δzs值，計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表2。

表1　場(chǎng)地黃土濕陷性試驗(yàn)成果表

表2　自重濕陷性可能判斷表

根據(jù)GB 50025—2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范公式4.4.5，假定基礎(chǔ)埋深1.50 m，β取1.50，進(jìn)行濕陷量計(jì)算，結(jié)果列于表3中。

表3　濕陷等級(jí)及濕陷量預(yù)估表

綜合表1～表3結(jié)果，根據(jù)GB 50025—2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范4. 4. 2、表4. 4. 7，判斷場(chǎng)地內(nèi)分布的③粉土以非濕陷性土為主，局部為濕陷性土，場(chǎng)地為非自重濕陷性場(chǎng)地，濕陷等級(jí)Ⅰ級(jí)（輕微）～Ⅱ級(jí)（中等），結(jié)合場(chǎng)地粉土分布厚度、濕陷試驗(yàn)結(jié)果及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，濕陷深度為按4. 50 m考慮。

3　貯灰場(chǎng)水文地質(zhì)

場(chǎng)地地下水類(lèi)型主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水、側(cè)向徑流，以地面蒸發(fā)為其主要排泄方式。由于工程場(chǎng)地氣候干旱少雨，年降水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蒸發(fā)量，因此，工程場(chǎng)地地下水貧乏。勘測(cè)期間，勘探深度范圍內(nèi)未見(jiàn)地下水穩(wěn)定水位。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，結(jié)合廠址勘測(cè)結(jié)果，工程場(chǎng)地內(nèi)地下水埋藏深，地下水穩(wěn)定水位埋深大于50 m，可不考慮地下水對(duì)灰場(chǎng)壩體及灰場(chǎng)附屬設(shè)施影響。

4　壩址及庫(kù)區(qū)濕陷性粉土地基處理方案設(shè)計(jì)

黃土產(chǎn)生濕陷受內(nèi)外兩類(lèi)因素的影響，內(nèi)因是黃土的特殊結(jié)構(gòu)性，以及黃土顆粒的排列和聯(lián)結(jié)方式；外因是浸水與壓力［3］。對(duì)于濕陷性黃土，根據(jù)建筑物抗震設(shè)防類(lèi)別、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、施工條件和就地取材等原則，選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ǎ?］。從黃土濕陷內(nèi)因著手常采用以下方法：換填墊層法、強(qiáng)夯法、擠密法、預(yù)浸水法以及化學(xué)加固法［2］等等。從黃土濕陷外因著手可通過(guò)阻止地下水及地表水浸入黃土，消除黃土產(chǎn)生濕陷性的外界因素。

根據(jù)灰場(chǎng)壩址區(qū)域地質(zhì)剖面圖，整個(gè)壩軸線長(zhǎng)255 m，僅在約100 m長(zhǎng)度范圍內(nèi)地層中有粉土，且粉土埋深最大4. 5 m，部分區(qū)域粉土在表層，部分區(qū)域粉土為中間層。由于灰場(chǎng)初期壩為乙類(lèi)建筑，依據(jù)GB 50025—2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范6. 1. 1，乙類(lèi)建筑應(yīng)消除地基的部分濕陷量。根據(jù)壩址區(qū)實(shí)際地層，全部采用換填墊層或強(qiáng)夯，雖然安全可靠，但是造成了經(jīng)濟(jì)上的極大浪費(fèi)，且施工時(shí)間較長(zhǎng)。考慮到灰場(chǎng)區(qū)域無(wú)地下水且年降雨量大于蒸發(fā)量，因此可采用局部換填并結(jié)合排水、封閉等措施，隔絕地表水浸入地基，消除黃土產(chǎn)生濕陷性的內(nèi)外因素。

對(duì)于表層粉土區(qū)域，采用3∶7灰土換填1. 0 m～1. 5 m，并在灰土上鋪設(shè)復(fù)合土工膜，表層非粉土區(qū)域，清理基層并鋪設(shè)復(fù)合土工膜，灰場(chǎng)庫(kù)區(qū)及初期壩內(nèi)側(cè)邊坡全部鋪設(shè)復(fù)合土工膜，形成封閉的隔水層。防止地表水滲入壩基及庫(kù)區(qū)，從而避免了粉土浸水，消除黃土濕陷的外在條件。

灰場(chǎng)區(qū)域不受河流、沖溝100年及200年一遇洪水影響，但灰場(chǎng)北、西、東側(cè)為山體，灰場(chǎng)內(nèi)仍受山坡坡面匯流影響。因此，在灰場(chǎng)內(nèi)設(shè)置2座排水豎井，由排水暗涵引至灰場(chǎng)外的消力池。為防止初期壩坡面匯流對(duì)壩腳沖刷，在初期壩下游壩腳處設(shè)排水溝，引至遠(yuǎn)離初期壩低洼處。

經(jīng)過(guò)上述辦法處理后，灰場(chǎng)運(yùn)行期間未發(fā)現(xiàn)有濕陷性現(xiàn)象，表明墊層法結(jié)合防排水措施對(duì)濕陷性黃土地基處理著實(shí)有效，且節(jié)省了造價(jià)，縮短了工期。

5　結(jié)語(yǔ)

本工程灰場(chǎng)區(qū)域地基處理從黃土濕陷的內(nèi)外因共同著手，采取墊層法結(jié)合排水、封閉措施，既能消除黃土的部分濕陷性，又消除了黃土產(chǎn)生濕陷的外在條件，節(jié)省了工程造價(jià)，縮短了施工工期。

參考文獻(xiàn)：

［1］徐昊.山區(qū)公路濕陷性黃土地基處理以及濕陷性評(píng)價(jià)方法［A］. 2013年度西部地區(qū)公路學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集［C］. 2013.

［2］黃雪峰，陳正漢，方祥位，等.大厚度自重沉陷性黃土地基處理厚度與處理方法研究［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2007，26 （S2）：4333-4338.

［3］李毅男，張權(quán)，李維朝.基于防排水措施的灰場(chǎng)深厚濕陷性黃土地基處理［J］.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2012 （1）：77-80.

Treatment design of collapse loess of a power plant ash yard in Xinjiang

Jiao Lifang
（State Nuclear Electric Power Planning Design & Research Institute，Beijing 100095，China）

Abstract：Combining with the hydrological conditions of the ash storage region of the power plant in Xinjiang，the paper analyzes the foundation treatment scheme of the collapsible loose region，describes the construction technology of drainage and sealing measures. Practice proves that not only demolishes loose collapsibility but also saves engineering cost.

Key words：ash storage yard，collapsible loose，foundation treatment，cushion method

中圖分類(lèi)號(hào)：TU472

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-6825（2016）09-0084-02

收稿日期：2016-01-20

作者簡(jiǎn)介：焦麗芳（1979-），女，工程師