探析电力工程中土建地基设计与处理

探析电力工程中土建地基设计与处理

刘思源

（国核电力规划设计研究院北京海淀区100095）

摘要:随着我国社会经济的不断发展，对电力工程的要求提出了更高的要求，其中在电力工程中土建地基处理设计与施工技术尤为重要，因为这关系到电力工程的质量，而电力工程的质量直接或间接的影响着电力设备运行的安全稳定，同时对人们的用电安全以及经济发展有着不可忽略的影响。因此，本文对电力工程中土建地基处理设计和施工技术进行了分析研究，以期提出一些有关电力工程土建地理处理的建议。

关键词:电力工程；土建；地基设计；处理

目前，我国在电力土建地基建设工程中取得了良好的发展，并且有些技术在国际中已占据了领先地位，但是因为其地基工程造价过高的影响，并施以正确有效的设计方案才能开展其工程建设。

一、电力工程中土建地基处理设计

在地基设计中，最重要的两个部分包括强度设计以及变形设计，在这其中有一个需要遵循的重要原则：对于设计强度来说，可以提高使用也可以降低使用，但是建筑变形值不应该小于地基变形的容许值。地基的变形结果可以对基础设计的合理性进行检验，这也对变形控制理论的基本思想加以体现。电力工程土建不同于民用建筑以及一般工业建筑，它的地基处理设计在满足其结构对地基变形所提出的要求，同时还要满足工程中高压管道和设备等对地基变形所提出的要求。对地基设计中推广变形设计理论影响最大的因素就是计算中较大的误差，所以，提高电力工程中土建工程的变形精准度是必须要做好的。但即使是这样，岩土工程师们还是对计算沉降中的问题有所忽略，进而导致新的误差产生。因此在实际工程的设计计算中，工程师们需要注意在变形计算中应该进行附加应力值的采用，这是因为自重应力不会随着不断增大的深度而生成沉降量，是自然形成的；同时还需要注重分析所计算的沉降点地质资料，并加强分析因为不均匀性的土层分布对地基差异沉降所产生的影响；在进行沉降荷载的计算时，只对标准荷载以及准永久荷载进行考虑，并且不对瞬间荷载进行考虑，例如风和地震等。

拟建场地地形东南略高西北稍低，最大高差4.5m左右，地貌单元为构造-剥蚀低丘。根据钻探揭露，场地岩土层自上而下分布为：首先是杂填土，这种土壤在局部地段上部0.40m为柏油路面。分布广泛，层厚0.30--3.80m。其次是强风化页岩，其岩芯呈土状及碎块状，遇水易软化崩解，分布普遍。第三个是中风化页岩，此种物质具有一些特殊的构造，比方说节理裂隙较发育，弱风化、不均匀，岩芯呈块状、短柱状、长柱状，强度略有差异，分布普遍。从以上的场地工程地质概况来看，在全国范围内都有一定的分布，并且整体的场地工程具有一定的代表性特征，通过对此项工程的研究，相信可以在岩土工程勘察和地基处理与基础设计方面，获得一些较为详细的资料和数据。

二、电力工程中土建地基处理桩基的选择

对于当前的技术条件来说，无论是哪一种人工地基桩的作用都是具有一定限制的。所以，对同一种地基应该提前做出多种的处理方案，在实际工程建设中再结合具体情况对众多处理方案施以对比和筛选，最大限度的找到既能够对其技术含量加以体现，又能实现节约环保的处理设计方案。

2.1正确选择人工地基处理深度

在人工地基深度选择中，变形和控制的原则是其设计思想。当大型建筑计算变形值的结果比15cm还要大，那么就需要在实施人工地基处理方案的基础上，对设计和施工加以严格要求。因为都成正比，为了防止低效的资产以及原料的浪费的出现，必须要在一定的范围内进行深度处理的限制，保证深度合理，其地基变形值的合理范围应该在5cm～7cm范围内。这样既能够实现资金的节约，还保证工程与技术要求相符合。

2.2人工与天然地基

天然地基的采用情况是：在压缩范围中具有比较均匀的土层，并且其计算变形值是在14cm～17cm范围内。当在基础底层面上的10cm左右的地方出现低压缩性下卧土层的时候，就需要对天然地基实施效果和人工地基进行比较，再结合以往的施工经验可以发现，在这种情况中，与天然地基相比，人工地基短桩处理会更有优势，例如具有加快的速度，质量较高，还能有一定的节约效果。

2.3人工地基桩类型的正确选择

在拥有丰富的材料以及劳动力廉价的情况下，需要实际的工况进行桩型的选择。其一，当地基处理深度在10cm以下的时候，并且地基下没有地下水，首要选择应该是水泥土夯实桩，在对地基进行继续处理的时候就需要采用强夯处理法。其二，当地下水存在于地基下，并且地基深度在10cm～20cm范围内，就需要防止地基液化现象的出现，然后在采用振冲碎石桩进行处理。水泥搅拌桩振冲桩，才加上混凝土灌注桩，对地基强度有着较为明显的提高作用，同时还能够有效减少地基变形。其三，当地基深度处在40cm～60cm的时候，其巩固处理最适宜采用的方法应该是钢筋混凝土灌注桩。其四，当地基深度超过60cm的时候，就需要采取钢管桩、H型的钢柱的方法来巩固其地基。不过因为该方法所花费的费用较大，因此该方法的应用较少。

三、复合地基理论的应用

复合地基理论的处理技术以及设计思想已在世界的前列。首先需要考虑的因素就是桩间土的承载能力，对这一因素必须要加以全面而充分地利用，并且在必要的时候，可以用桩来对那些不够的部分加以分担，其具体的做法是在桩的顶部加一层砂性土褥垫，这样可以提升其90%的承载能力，进而很好地解决了承载能力的问题，同时还能够节约资源。

3.1确保桩和土共同承担地基负荷

相比于桩之间的土，桩所产生的沉降量会比较小。在压密的过程中，褥垫会让桩刺进垫层，这样就能让建筑工程上部的荷载量全部向处于地基桩之间的土上转移。这时候就能够将桩之间土的承载能力加以提前发挥，而延后了桩的承载力发挥，进而充分保护了桩。

3.2垫层褥重要作用分析

垫层的厚度可以对在水平方向桩与土之间所承受的负载加以有效分担和调整。当具有较大垫层厚度的时候，桩顶和桩间土表面上的作用力不会有较大差别，桩所承受的压力也只在总面积的小部分上，因此减小了桩顶在水平方向所承受的压力。产生这种情况是因为桩间土主要对水平荷载力加以承担，基础总面积和褥垫之间的摩擦度也会在0.2～0.4的范围内，与天然地基相比，其在对水平承载力进行抵抗的能力上会比较强。在实际中，如果垫层厚度比10cm大的情况下，桩间土可以将超前的承载效力加以发挥，进而起到更好的效果。而且对于刚柔性桩复合来说，垫层具有十分重要的意义，还能够对桩基工程的投资金额起到明显的节约作用。

结语

综上所述，电力工程中土建地基处理设计和施工技术，但还需要不断的研究，使其更完善、更成熟，进而保证电力土建地基处理技术的长久的稳定发展，并促进更科学、节约以及环保的电力土建工程建设的实现，从而保证电力土建质量。

参考文献

[1]张巍.试论电力建设工程中的土建施工管理[J].低碳世界，2014.

[2]刘海明.浅谈电力土建地基处理技术的发展[J].企业技术开发，2014.

[3]李朝志.探讨土建地基技术要点[J].建材发展导向，2014.

作者简介

刘思源（1985.6-），男，河南商丘人，英国南安普敦大学土木工程硕士，单位：国核电力规划设计研究院，研究方向：项目管理，土木工程。