探讨新形势下电力工程中土建地基设计与处理

杨乐

【摘 要】电力建筑地基处理技术是一门实践性很强的应用技术。采用先进的技术进行合理的地基方案选型，能有效降低电力土建工程造价。不同地区土类型不同，地基处理应综合考虑土质条件、建筑结构、荷载特征、施工技术条件及场地周围环境、检测条件等因素确定安全可靠、技术先进、经济合理、施工方便的地基处理方案，以达到节省投资、加快进度的目的，取得良好的技术、经济和社会效益。

【关键词】电力工程；土建地基；地基处理

一 我国电力土建地基发展现状

在电力土建工程项目建设中，地基处理技术得到了快速发展并取得了卓越的成绩，包括从国外引进的地基处理技术。如采用人工挖孔大直径扩底灌注桩法处理山区地基；采用振冲法和强夯法相结合的方法处理沿海地基；采用预应力高强混凝土管桩（PHC桩）法或大功率振冲碎石桩法处理液化地基；采用支盘灌注桩法处理软土及膨胀土地基等等。这些技术水平已经达到国内外地基处理技术的先进水平。

我国电力建设已经进入单机600 MW级甚至1000 MW级大型机组为电网主力机组和核能发电技术高速发展时期，电力土建工程建（构）筑物高、大、重、深的特点越来越突出，对建筑地基承载力和变形要求越来越高，特别是设备及管道对地基不均匀沉降要求更加严格。在以后的电力工程建设中，会有大量的沿海软土地区、内地山区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区、液化土地区和其他特殊土地基被用作发电厂的建设用地，将会采取多种地基处理措施来满足设备功能建设的需要。由地基处理产生的费用也会越来越高，因此我们研究先进的地基基础设计技术和选用合理的地基处理方案，对电力建设控制工程造价是一个十分重要的课题，存在技术创新的广阔天地。

二 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。

三 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。

（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）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。

（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，对地基强度有著较为明显的提高作用，同时还能够有效减少地基变形。

四 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。

（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。

（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，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。

结束语

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] 王敏.论述电力工程土建地基技术分析[J].经营管理者，2010，23：410.

[2] 蒋昕阳.电力土建地基处理技术的发展解析[J].科技与企业，2013，24：263.

[3] 张巍.试论电力建设工程中的土建施工管理[J].低碳世界，2014，07：48-49.

[4] 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，2014，15：162-163.

[5] 李朝志.探讨土建地基技术要点[J].建材发展导向，2014，02：111.

（作者单位：中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司）