電廠配電室設(shè)備基礎(chǔ)地基的加固處理與應(yīng)用

馮朝柱

河南省煤田地質(zhì)局，河南鄭州 450018

0 引言

在工程中，始發(fā)或到達時需鑿除洞門，這時會由于切除豎井擋土墻（樁）而使開挖面處于暴露狀態(tài)且會保持較長時間，穩(wěn)定性較差的軟土就很易發(fā)生塌方事故，嚴重影響盾構(gòu)的安全施工，故在盾構(gòu)的始發(fā)和到達的端頭必須根據(jù)具體地質(zhì)情況采取切實可行的加固措施以確保安全。

常用的加固方法有凍結(jié)法、注漿加固法、開挖面置換法、挖填法、豎井加氣壓法等。目前國內(nèi)常用的是攪拌樁注漿加固法，因其具有安全可靠，施工工藝簡單且經(jīng)濟性等優(yōu)點。筆者對工程事故的原因分析，設(shè)計加固方案進行介紹，并總結(jié)觀點。

1 工程概況

某電廠220kV配電室為框架結(jié)構(gòu)建筑物，室內(nèi)設(shè)備基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，長為56m，寬為6m，基礎(chǔ)墊層下設(shè)計有0.9m厚三七灰土墊層，持力層為3m～6m厚的素填土層，其下為濕陷性黃土。電廠發(fā)電生產(chǎn)期間，配電室設(shè)備基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降，而配電室設(shè)備對沉降非常敏感，繼續(xù)沉降將造成電廠重大安全事故。為確保整個電廠安全生產(chǎn)發(fā)電，需要對配電室設(shè)備筏板基礎(chǔ)進行加固處理

本工程是對運行中心電氣設(shè)備基礎(chǔ)進行加固，施工范圍在220kV配電室室內(nèi)，場地狹小且有運行中的電氣設(shè)備和高壓電線，機械無法施工，設(shè)計采用人工挖孔擴頭灌注樁。

2 場地地質(zhì)條件

本工程施工場地為填土區(qū)，基礎(chǔ)持力層為3m～6m厚的素填土層，其下為自重和非自重濕陷并存的濕陷性黃土。上部持力層范圍內(nèi)地層含水率較高，平均達20%。

3 工程事故原因分析

設(shè)備基礎(chǔ)下未壓實素填土和濕陷性黃土地基受到水浸是造成工程事故的主要原因。濕陷性黃土在天然濕度下，其壓縮性比較低、強度較高，在土體自重應(yīng)力或者自重應(yīng)力與外部附加應(yīng)力共同作用下，受水浸濕后，強度迅速降低，土體結(jié)構(gòu)迅速被破壞，并發(fā)生顯著的附加下沉。濕陷性黃土地基的變形，除一般壓縮變形外，主要為濕陷變形。未壓實素填土和濕陷性黃土地基受水浸濕而發(fā)生濕陷事故時，往往造成地基的不均勻沉降。本次地基主要受到了大量雨水從鄰近草坪滲入地基土，下水管道受堵和附近坑道積水進入地基土，造成了地基的不均勻沉降。

4 設(shè)計加固方案

4.1 設(shè)計方案

為保證設(shè)備筏板地基不再沉降，結(jié)合工程地質(zhì)和現(xiàn)場施工條件，本工程設(shè)計人工挖孔擴頭灌注樁，樁的長度穿過濕陷性黃土層，到達穩(wěn)定土層，樁的設(shè)計尺寸為樁徑800mm，樁長30m，整個筏基四周布置樁數(shù)18根。設(shè)計采用托換技術(shù)，樁身緊貼筏基外緣，并在筏基底部處從樁頂側(cè)向設(shè)計牛腿托換處理。承擔(dān)整個筏基和設(shè)備荷載。

因筏基和設(shè)備荷載不是太大。樁的長度主要考慮了濕陷性土層的厚度，牛腿的設(shè)計則考慮了抗壓抗彎和抗剪的受力不同情況，計算出各樁牛腿應(yīng)分擔(dān)的不同方向上的荷載，并有針對性采用配筋率。

考慮到設(shè)備基礎(chǔ)對沉降非常敏感，為避免樁基礎(chǔ)施工后牛腿與筏板基礎(chǔ)之間因混凝土收縮下沉產(chǎn)生的縫隙造成基礎(chǔ)沉降。樁基澆注時在牛腿與筏板基礎(chǔ)之間預(yù)留10cm厚空隙。樁基施工48h后采用無收縮、微膨脹灌漿料進行后灌漿處理。

4.2 施工程序

搭建安全施工通道→整理場地→放線→定樁位→架設(shè)支架或電動基蘆→鼓風(fēng)機、照明設(shè)備等→開挖→基礎(chǔ)底部做牛腿，調(diào)整樁身直徑和中心位置→繼續(xù)下挖→校核樁孔的直徑和垂直度→達到設(shè)計樁底標(biāo)高后做擴大頭、清理孔底→吊裝鋼筋籠→牛腿部位的鋼筋制作、安裝→分層灌注至筏基底部→清理出牛腿與筏基底之間約10cm厚空隙→后灌漿。

5 結(jié)論

1）未壓實填土和濕陷性黃土地基發(fā)生濕陷的原因是由于地基浸水而致，因此對于該類地基土作為持力層要做好防水處理。對于防護范圍內(nèi)的防水地面、散水、排水溝等，應(yīng)經(jīng)常檢查、疏通，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時修復(fù)，建筑場地四周盡量不設(shè)計草坪并應(yīng)設(shè)計排水坡度，發(fā)現(xiàn)積水地段應(yīng)及時填平，保持排水暢通。

2）人工挖孔樁托換加固方法不受場地和空間的限制，施工速度快、噪音小，是一種處理既有建筑物基礎(chǔ)不均勻沉降，搶險應(yīng)急工程切實可行的方法。

[1]地基處理手冊.中國建筑工業(yè)出版社，1998.

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[3]濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范GB50025－2004.中國建筑工業(yè)出版社，2004.

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[7]《地基處理手冊》編寫委員會.地基處理手冊[M].2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社.

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