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[摘 要] 近年来,我国经济建设快速发展,我国能源基地的建设在逐渐兴起.其中主要的电源点火力发电厂发展迅速.在这些能源基地的建设工程中,地质工程是非常重要的基础工程,它涉及到工程造价的控制,安全生产的保证. 怎样从各种地基处理的办法中,找到适合火电厂的地基处理的方法?文章首先介绍火力发电厂中其构建物的结构特征和要求,然后分析几种常用的软地基处理办法,进行相互比较.
[关键词] 火电厂；软地基；强夯法； 换土法；碎石桩法；挤密法
[作者简介] 罗志云,中国能源建设集团广东省电力设计研究院工程师,研究方向：结构设计,广东 广州,510663
[中图分类号] TU447[文献标识码] A[文章编号] 1007-7723（2012）09-0099-0003
我国电力事业发展迅速,越来越多的火力发电厂（利用煤、天然气、石油等燃料转化成电的工厂）工程在投入建设.由于土地资源有限,比较好的地质场地已经几乎被利用,要继续工程的建设,只有对其他不完全符合要求的地基进行处理.火力电厂机组的规模在逐渐扩大,难度也逐渐加大,这就要求地基具有相当强的承载力和变形.而且,火力发电厂的生产工艺越来越先进,其内部组织日趋复杂,加大了火电厂构建物的荷载,并且一些构建物对变形的要求需要达到一定标准,就是原始的良好地基已不能直接用于工程建设.另外,由于建设基地地区性的差异,地基土层的分布也给工程提出了更高的要求.工程建设除了要对不同的地基状况选择最适合的处理办法,而且要因地制宜,考虑到工程整体质量、造价以及工期等等重要问题.并且要确保火力发电厂投入生产后的安全运作.
一、进行火力发电厂地基处理的目的
由于地基具有不确定性、处理起来问题较多、难度较高,因此,如果地基的问题不能被有效地解决,电厂构建物的安全就会受到影响,甚至会造成严重的后果.只有有效处理好火电厂的地基才能使火电厂安全得到保障,才能使经济效益得到保证. 对火力发电厂地基进行处理,主要是为了避免软地基会出现的状况,就是避免沉降、承载力偏低和渗漏等问题,采用适当的方法对地基进行处理可以使地基的性能增强,达到火力发电厂中构建物的地基要求标准.
二、火力发电厂的构建物
1.火力发电厂主要构建物有：主厂房、锅炉、集中控制楼、炉后构建物、电气构建物、燃料构建物、除灰构建物、空冷构建物、化学建构物.
2.火力发电厂各构建物对地基承载力和变形的要求标准：
主厂房、锅炉：具有较大荷重,通常基础埋深为-5m,对于主厂房和锅炉,相邻柱基沉降差应该是0.002L,L是相邻柱基中心距,容许沉降量对于天然地基应该小于或等于200mm,对于桩基应该小于或等于150mm.
汽轮发电机：通常基础埋深为-5m,有十分严格的沉降要求,沉降差不应该超过0.0015L,L是汽机基础的边长,容许沉降量对于天然地基应该小于或等于150mm,对于桩基应该小于或等于100mm.
火电厂烟囱：通常其高度大于200m,竖向荷载应大致为130000kN,一般将基础建设成环形.
三、强夯法的加固原理以及适用范围
强夯法的原理是把重锤提起然后使其自由落下夯击地基,重复进行这一动作,来增加地基的强度.对于碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土和素填土的地基,比较适合用这种方法进行处理.对于可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等等,也常用强夯法进行处理.因为它除了使地基的强度增加、使其压缩性减小,强夯法还可以去除地基土的湿陷性,并且使地基抗振动液化的能力增强.对于饱和度较高的粘性土,强夯法的处理效果不是很明显,对于淤泥地基,起不到什么效果.
对于强夯法的使用,需要在一定的要求和范围内进行.对于火电厂的地基处理,使用强夯法来加固软土地基,土的粒径、土层特性和土层含水量是所要考虑的重要因素.从软地基处理的经验来说,除了厚度淤泥质和淤泥外,对其他类的软土加固,通常强夯法还是能够起到效果的.从软土的性质角度研究,地基土层的含水量、粒径等决定着强夯加固效果.另一个重要因素是地基的土层性质.
对于强夯法的使用条件,国家相关技术规范有明确的规范规定.
四、换土法的加固原理以及适用范围
换土法的原理是,当软土地基无法满足上部荷载对地基的强度或变形要求时,就挖掉地基以下较浅范围内的土层,置换成具有高强度、低压缩性,坚硬质地,良好性能以及抗侵蚀性的砂砾石、碎石、卵石、灰土、煤渣等无腐蚀性的材质分层充填,而且结合机械的或人工的方法分层压、夯、振动,建造成较好的人工地基,使其符合一定标准.如果软土地基上部荷载较小,地基土层也不深,就可以采取机械的,或人工的方法进行压、夯或振动等处理,增强地基的密实度,达到地基加固的目的.换土法常常是选取一些具有良好压实性能的无粘性材料,然后根据一定标准来配比置换材料,进行分层铺垫,再采用振动方法一层一层地碾压.我国北部地区拥有比较多这类换土法原材料.
换土材料的颗粒级配是换土法中的重要因素,这种方法加固地基需要一定标准的颗粒配比和一定的含泥量,另外需要有效的碾压工序,而且碾压过程中有一定的喷水量,才能够达到减小颗粒间的摩擦阻力,增强压实效果.对于浅层软土地基的处理,比如,淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土等地基处理以及暗塘、暗洪、暗沟等浅层处理,可以采用这类方法加固.对于换土法的使用条件,国家相关技术规范有明确的规定.另外,对于湿陷性黄土,可以去除土的湿陷性；对于冻土地基,可以去除冻胀力以防地基受到损坏；对于膨胀土地基,可以使用置换法去除地基的胀缩.
五、碎石桩法的加固原理以及适用条件范围
振冲碎石桩法的原理是使用振冲碎石桩的方法进行处理,使松土、软土加固,成为复合地基.对于承载力的增加、稳定性的提高、沉降量的降低、抗震性能力的加强等方面,碎石桩法的加固可以起到明显的效果.振冲碎石桩加固法便于施工、工期短,经济性好,是软地基处理中使用比较多的一种方法.
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参考文献：
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