項明榮1 王馮彥2
廣東天聯(lián)電力設計有限公司 廣東廣州 510000
摘要:近些年來,隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展,很多的土建地基工程處理技術不斷的發(fā)生著變化,同時我國在電力技術處理方面的運用已經達到了國際水平,因此做好電力土建技術成為我國建筑師們的追求。電力土建的發(fā)展方向是,合理化、科學化、節(jié)約化,同時可以將理論運用到實踐中去,能夠確保人工地基樁選擇的正確運用,本文從這個角度出發(fā),重點闡述了科學技術在我國電力建設方面的應用和發(fā)展。
關鍵詞:電力土建;地基處理;發(fā)展趨勢
在我國,電力土建地基處理技術是一項實踐性非常強的技術,在我國的應用十分廣泛,由于是近些年隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,我國的電力土建技術取得了一定的成果,產生了許多新興的技術,比如高能量強夯處理技術,就是我國的一項重要的成果技術,比如采用大功率的碎石機進行大石之間的碎石技術,已經達到了國際的水平,而對于地基造價的提高,很多的國際技術已經不能適應當前建筑行業(yè)的發(fā)展,因此,采用國外的先進的技術,結合我國的現(xiàn)實情況,進行電力建設技術的發(fā)展是我國的必行之路,具有十分重要的作用。對于電力土建技術來說,這是一個重要的課題。本文從這個角度出發(fā),重點闡述了我國的電力土建技術的重要指導作用以及未來的發(fā)展趨勢。
1、電力土建地基處理樁基選擇
從當前的技術條件來看,任何一種人工地基樁的作用都會有一定的限制。因此,應該對同一種地基做出多種處理方案,綜合更多方面的情況進行對比和篩選,爭取找到既體現(xiàn)技術含量,又能夠做到節(jié)約環(huán)保的土建地基處理方案。
1.1人工地基處理深度的正確選擇
變形、控制這一原則,是人工地基深度選擇的設計思想。如果大型建筑的計算變形值的計算結果超過15cm,那么就必須結合人工地基處理方案加以嚴要求的設計及施工。因為深度與工程投資成正比,為了避免資產的低效,原料的浪費,處理的深度必須限制在一定的范圍內,不應當太深,合理的范圍是地基的變形值在5cm~7cm之間。這樣有利于節(jié)約資金,也可以使得工程符合技術要求。
1.2人工地基和天然地基區(qū)別
采用天然地基的情況是:壓縮層范圍內的土層比較均勻并且計算變形值在14cm~19cm之間。當?shù)蛪嚎s性下臥土層出現(xiàn)在基礎底面上l0cm左右處的時候,就必須比較人工地基的實施效果同天然地基的比較。根據(jù)以往經驗,在這樣的情況下,相對于天然地基,采用人工地基短樁處理有節(jié)約、速度快、高質量等優(yōu)勢。
1.3選擇正確的人工地基樁類型
在我國有豐富的材料和廉價的勞動力,我們可以根據(jù)實際選擇樁型。①10cm以下的地基處理深度,地基下無地下水的情況下,水泥土夯實樁是首要選擇,再用強夯處理法繼續(xù)處理地基。②有地下水,深度在10cm~20cm之間的地基,必須避免地基的液化,然后用振沖碎石樁處理。水泥攪拌樁振沖樁,與此同時用壓力混凝土灌注樁,可提高地基強度,減少地基發(fā)生變形。③深度在40cm~60cm之間的地基采用鋼筋混凝土灌注樁的方法進行鞏固處理。④深度在60cm以上的地基就必須用鋼管樁或者H型的鋼柱對地基進行鞏固。這種方法使用較少,因為費用太大。
2、復合地基理論是重要指導
復合地基理雖然是近幾年的新理論,但它的處理技術和設計思想已經排在世界的前列。樁間土的承載能力是首先考慮的因素,必須全面而充分地利用這一因素,必要時可用樁來分擔那些不夠的部分,具體做法是:把一層砂性土褥墊加在樁的頂部,這樣可將其承載能力提升9O%,承載能力問題迎刃而解,還避免了資源的浪費。
2.1確保地基負荷可被樁與土共同承擔
與樁之間的土相比,樁能產生的沉降量比較小。褥墊會使樁在壓密的過程當中刺進墊層。這樣建筑工程上部荷載量將樁的承載力發(fā)揮延后。這樣樁得到了充分的保護。
2.2墊層褥的重要作用
墊層的厚度可以有效地分擔和調整樁和土之間的水平方向承受的負載。如果墊層的厚度比較大時樁頂和樁間土表面上的作用力差別不大,樁只在總面積的一小部分上承受壓力。因此樁頂承受的水平壓力減少了。造成這種情況的原因是,樁間土承擔主要水平的荷載力,褥墊和基礎總面積之間的摩擦度會保持在0.2~0.4之間,在抵抗水平承載力的能力上要比天然地基強很多。事實上,當墊層的厚度大于l0cm時,樁間土可以發(fā)揮超前的承載效力從而達到更好的效果。墊層對于剛柔性樁復合有重要的意義,也能節(jié)省投資金額。
3 對地基承載力使用值的合理應用
由于一些巖土工程師對于地基的承載能力認識不夠甚至是不夠重視,往往不能對其進行合理的應用,由此出現(xiàn)了工程上較大的不必要浪費,甚至出現(xiàn)了一些原本可以避免的風險。基本值、標準值、設計值和使用值構成了地基的承載力,四者之間關系的密切性決定了地基承載力。基本值指的是現(xiàn)場的原位測試。比如說單個的荷載試驗并且確定了其承載力值。如果要對某具體工程進行設計某一項基礎的時侯,那么地基的承載力標準值應當是基礎寬度與基礎埋置深度進行修正以后得出的結論,進而可以確定了地基的承載力定為其設計值。如果設計值在完成變形計算以后,出現(xiàn)了變形值偏大或者是偏小的時候,這個時候就得降低或者是提高其設計值,也就是地基承載力的使用值。所以說,同一個地基的地基承載力在設計值上的體現(xiàn)是不同的,并且使用值也會出現(xiàn)不同,合理使用地基承載力對于電力土建地基處理有著重大的作用,它是一個相當重要的設計指導原則。
4、采用變形協(xié)調和變形控制方法對地基進行設計
變形計算和設計強度是地基設計的兩個重要部分,在這里一個重要的原則是,可以降低也可提高使用設計強度,而建筑變形值不應該比地基變形的容許值大。地基的變形結果可以用來檢驗基礎設計是否合理,這體現(xiàn)了變形控制理論的基本思想。與一般的工業(yè)與民用建筑不同,電力工程土建設計既滿足結構對地基變形的要求,又要滿足高壓管道、設備、及高溫對地基變形的要求。
阻擋地基設計按變形設計理論推廣的重要原因是計算沉降誤差太大,因此電力土建工程變形準確度的提高是非常有必要的。新“規(guī)范”通過經驗修正系數(shù)調整了原來標準中沉降計算公式引起的誤差。盡管這樣,有些沉降計算中的問題依然被巖土工程師們忽視,從而產生新的誤差。在實際工程的計算中要注意:變形計算中應力值采用附加應力值,因為自重應力隨深度曾大不產生沉降量,是自然形成的;一定要注重對計算沉降點的地址資料的分析,還要注意分析由于土層分布不均勻性對地基差異沉降造成的影響;計算沉降的荷載只考慮準永久荷載和標準荷載,而不考慮地震、風等瞬間荷載。
5 人工地基樁型的選擇
任何一種人工地基都不是萬能的,因此同一種地基處理應做多方案的人工地基技術經濟比較。
天然地基與人工地基的界限火電廠地基是否需要處理,主要取決于主廠房BC 列沉降計算結果,當計算變形值在(15~20)cm 以內,而且在壓縮層范圍內土層較均勻時應優(yōu)先采用天然地基方案。在基礎底面(10~15)m 以下有低壓縮性的下臥土層時,應進行人工地基與天然地基的比較。實踐證明,上述情況采用人工地基短樁處理比天然地基又快、又省、又好。
5.1 人工地基處理深度選定
總的設計思想是以變形控制為原則。當大型電廠主廠房計算變形值超過15cm 時應進行人工地基處理,而處理深度不要太深,使變形值減少到0 是沒有必要的,投資也太大,是浪費的。合理的地基處理深度是經地基處理后的地基計算變形值仍留有(5~8)cm。這個設計指導原則的推廣對減少樁基工程投資是有現(xiàn)實意義的。
5.2 樁型的選擇
根據(jù)我國勞動力便宜、地方材料豐富的國情,樁型選擇建議如下:
(1)當?shù)鼗幚砩疃仍?0m 以內,無地下水時宜優(yōu)先選用水泥土夯實樁和強夯法處理地基。
(2)當?shù)鼗幚砩疃葹椋?0~20)m,有地下水時,若以消除地基液化為主,應選用振沖碎石樁處理地基;若為減少變形、提高地基強度為目的時可選水泥攪拌樁、振沖樁、CFG 樁或壓力混凝土灌注樁。
(3)當?shù)鼗幚砩疃葹椋?0~60)m 時宜采用預應力鋼筋混凝土管樁、鋼筋混凝土灌注樁。
(4)當?shù)鼗幚砩疃却笥?0m時宜采用鋼管樁或H 型鋼樁。
6、總結
隨著電力土建地基處理技術的發(fā)展與完善,電力土建工程建筑以高、大、重和深等特點最為顯著,對于地基的承載力以及變形等要求也相對嚴格,處理地基的費用也相應地越來越高,所以在以后的發(fā)展當中應當向著電力土建地基的處理技術逐漸向合理化、科學化、節(jié)約化、環(huán)?;确矫姘l(fā)展。
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