武穴西部工业新城热电联产项目地基处理方案比选

武穴西部工业新城热电联产项目地基处理方案比选

王高峰

山西佳华电力工程设计有限公司武汉分公司湖北省武汉市

摘要：文章以某回填土较厚的场地作为研究对象，对粉喷桩和强夯进行经济技术比较，并对结果进行了检测。

关键词：地基处理、粉喷桩、强夯

1引言

武穴西部工业新城热电联产项目位于湖北省武穴市田镇开发区，场地零米设计标高18.80m，规划用地面积49911.49m2，总建筑面积12571m2，近期建设规模：1×6MW背压式汽轮发电机组，配置2×40t/h次高温、次高压循环流化床锅炉。远期建设规模：1×12MW背压式汽轮发电机组，配置2×75t/h次高温、次高压循环流化床锅炉。

2地质概况

项目位于长江武穴段1公里范围外，勘察钻探揭露深度范围内，场地地层自上而下划分为4个单元层：第（1）单元层为填土层（Qml）；第（2）单元层为第四系全新统冲积（Q4al）一般黏性土；第（3）单元层为第四系上更新统冲积（Q3al）老黏性土层，第（4）单元层为三叠系（T）泥质灰岩，第（5）单元层为三叠系（T）灰岩；

3基础选型

根据地质剖面图，第一层填土层较厚且为新近填土，约6m左右，根据地基土承载力特征值、压缩模量对比分析及综合建议值表：

本工程中如机力通风冷却塔、综合水泵房、化水车间、引风机基础、除尘器、封闭式煤棚、燃油泵房、氨水泵房、办公楼等荷载较小建筑物可采用地基处理，如进行换填处理或水泥土搅拌桩复合地基。其他如主厂房（汽机房及除氧煤仓间）、烟囱、脱硫塔等荷载较大建筑物，并且对沉降敏感，采用桩基础，采用钻孔灌注桩，本次主要对荷载较轻的建筑地基处理所采取的方式进行技术经济对比。

4技术经济对比

对于杂填土及软土地层，常用的地基处理方法有碎石桩、CFG桩、水泥土搅拌桩、换填分层碾压法、强夯法等，现选取相对施工快速及经济性较优越的水泥土搅拌桩与强夯法进行方案比选。

1）水泥土搅拌桩地基处理：水泥土搅拌桩是以水泥作为固化剂，通过搅拌设备就地将天然土体与固化剂强制搅拌，使天然土体硬结。常用于加固软土地层，有适用范围广、处理效果好、施工快速等优点。选用水泥土搅拌桩应对场区红线内除绿化以外的所有道路、管道、设备及房建基础区域进行施工，总面积为24062m2。桩间距按1.2*1.2m布置，平均桩长约8m。按市场行情价¥40元/m。施工造价约为¥5347000元。

2）强夯法地基处理：强夯法是以动力固结的方法提高地基土的强度并降低其压缩性，常用于加固碎石土、砂性土、杂填土等各类地基，有着效果显著、施工快捷、经济易行等优点，特别适用于本场地地质条件。场区内整体采用强夯法施工，总面积为38952m2。按市场行情价¥40元/m2。施工造价约为¥1558080元。

3）方案比选：相较于粉喷桩施工，强夯法施工的优势有：

①时间短：回填土为粗颗粒土，孔隙水压力消散较快，无论是强夯施工工期或是完工后检测周期均更短；

②更合理：在原构筑物及重要设备、管线均采用桩基础的情况下，对于道路、地坪等轻荷载结构，强夯法施工完全可以满足150kPa的地基承载力要求，且强夯法为场地内整体施工，均匀性好，不均匀沉降小；

③更经济：采用强夯法施工可节约379万（71%）预算。

综上，本项目推荐采用强夯法进行地基处理施工。

5强夯方法介绍

设计参数：夯锤锤重10t～20t，夯锤直径2.5m，夯锤应设若干上下贯通的气孔，孔径250mm～300mm，夯锤应完整，不应有缺口破损。采用两遍点夯一遍满夯，点夯夯击能为3000kN•m，满夯夯击能为1500kN•m。

点夯夯点布置：夯点采用梅花形布置，第一遍夯击点间距为8×4米，每点4-6击（实际通过试夯试验按实际进行调整）；第二遍夯点位于第一遍夯击点间，每点4-6击（实际通过试夯试验按实际进行调整），间距与第一遍夯击点间距相同，施工过程中应详细纪录每个夯点的锤击总数，最后两击的平均下沉量不超过100mm。

强夯施工按下列步骤进行：

①.清理并平整施工场地；

②.标出第一批夯点位置，并测量场地标高；

③.起重机就位，夯锤置于夯点位置；

④.测量夯前锤顶高程；

⑤.将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；

⑥.重复步骤⑤，按规定的控制标准完成一夯点的夯击；

⑦.换夯点，重复步骤③～⑥，完成第一批全部夯点的夯击；

⑧.用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；

⑨.第一批全部夯点的夯击完成后可连续进行第二批全部夯点的夯击，每一批的夯击均按上述步骤进行，最后用低能量满夯，将地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。满夯时，锤印1/4搭接，每夯点锤击数为2锤。若强夯震动影响区内存在地下管线或地面建筑物，应设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）及《建筑地基基础检测技术规范》(DB42/269-2003)要求对强夯地基进行检测。强夯处理地基检测手段主要采用浅层平板实验，以确定强夯后填土地基承载力特征值。强夯处理后的地基均匀性检验，应采用重型动力触探试验确定,并检测强夯处理深度。强夯处理后的地基竣工验收承载力检验，应在施工结束后间隔一定时间方能进行，其间隔时间可取10d.在既满足工程建设需要，又可能节约施工费用的情况下，通过试夯反映的施工工艺参数、机械设备性能及效果检测情况，需对强夯设计参数进行调整时，应采用动态设计及信息施工法。

处理后地基压缩模量不小于5MPa，地基承力特征值不小于150kPa。

6结果检测

本工程施工历时1个半月，施工结束以后静置15天后，邀请第三方检测机构对结果进行浅层平板载荷试验和重型动力触探试验，结果显示能较好地满足设计要求。

参考文献

[1]JGJ79-2012建筑地基处理技术规范.国标2012.

[2]DB42/269-2003建筑地基基础检测技术规范.湖北省地标2003.

[3]DL5022-2012.火力发电厂土建结构设计技术规程国家能源局，2012.