上海某超超临界电厂桩基工程实践.ppt

上海石洞口电厂二厂二期桩基工程实践 华东电力设计院2010年8月贵阳 目录1前言2工程地质条件3综合试桩4桩基础设计5桩基施工监测与检测6结语 1前言 位置 位于上海市北郊 北临长江 距上海市区约30km 等级 本工程建设2 660MW超超临界燃煤机组以及脱硫设施 重要性 作为上海重要的能源基地 该电厂的投产发电保证了2010年上海世博会期间的电力供应和安全 特点 660MW超超临界机组的热效率在燃煤电厂中是比较高的 达到47 因此可以大大降低发电煤耗 CO2和其他大气污染物的排放 本工程是在原有电厂的范围内扩建 厂址资源得到充分利用 完全节约了征地费用 提高了土地利用率 地处长江岸边 也充分利用了已有的长江岸线 在循环水利用和输煤系统等方面节约了大量投资 工程概况 1前言 1前言 2工程地质条件2 1岩土工程勘察方案 软土地区 重要建 构 筑物 基础埋藏深 荷重大 分布不均匀 主厂房区域建筑 圆形煤仓 桩基础 国家标准 岩土工程勘察规范 GB50021 2001 2009版 上海市标准 岩土工程勘察规范 DGJ08 37 2002 行业标准 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 勘察 2工程地质条件2 1岩土工程勘察方案 2工程地质条件2 1岩土工程勘察方案室内试验 应保证每层地基土分别有6个以上的原状土样或原位测试数据 为了保证每层土的力学性质等试验项目均不少于6个 必须对试验结果进行统计分析 给出最大值 最小值 平均值 最大平均值 最小平均值 变异系数 修正系数 标准值等 原位试验 标贯试验判定地基土液化可能性静力触探试验划分土层 且是选择桩基持力层十字板试验评价软土灵敏度单孔检层波速试验获得场地土层反应参数 2工程地质条件2 1岩土工程勘察方案 煤仓勘探点布置 2工程地质条件2 1岩土工程勘察方案 主厂房区域勘探点布置 2工程地质条件2 2工程地质条件分析 地形地貌 场地地貌单一 属长江三角洲滨海平原 原地貌为长江高河漫滩 原始地形平坦开阔 河沟纵横 于1980年回填平整 以致暗浜较多 现地面高程一般为4 2m 吴淞高程 2工程地质条件2 2工程地质条件分析 地基土分布 2工程地质条件2 2工程地质条件分析 典型钻孔柱状图 2工程地质条件2 2工程地质条件分析 综合压缩曲线 2工程地质条件2 2工程地质条件分析 标贯击数分布 2工程地质条件2 2液化特性分析 3砂质粉土的液化特性 可液化土 液化等级为轻微 2工程地质条件2 2工程地质条件分析 工程地质条件综合分析 1褐黄色粉质粘土地基承载力特征值为100kPa 由于厚度较薄 且下伏 2灰黄色粉质粘土较软弱 承载力特征值为80kPa 故将 1褐黄色粉质粘土作为天然地基持力层时需慎重 3灰色砂质粉土的承载力特征值为100kPa 但该层土在VII度地震作用下为可液化土 因此该层土一般不宜直接作为天然地基持力层 需采取一定的地基处理或结构措施 厂区内广泛分布的 1灰色淤泥质粉质粘土和 灰色淤泥质粘土均为软土 总厚度约为15m 具有含水量高 孔隙比大 高压缩性 抗剪强度小 承载力低的特性 因此当采用天然地基无法满足承载力 变形要求以及抗液化要求时 必须采取必要的地基处理措施 对于本工程重要建筑物 桩型可选择钢管桩 PHC桩 方桩和钻孔灌注桩 推荐采用 600 110PHC桩作为厂区主要桩型 对于一些附属建 构 筑物或荷重较轻的建筑物 可采用 300 500PHC短桩 水泥土搅拌桩或碎石桩进行地基处理 3水文地质条件 厂区浅地层地下水可分为两个单元 表层填土中为上层滞水 下部原状土层中为孔隙潜水 受大气降水和厂区生产生活用水渗漏补给 与长江水位有一定水力联系 通过各勘探孔水位观察 地下水位埋深一般为0 50m 根据对水样的分析 场地地下水对混凝土微腐蚀 对钢结构和钢筋混凝土中的钢筋有弱腐蚀 4综合试桩 与以测定单桩承载能力为主要目的的常规试桩相比 除了全面测定单桩的竖向承压 抗拔和水平向承载力以外 还可同时测定锤击沉桩中的应力 应变等数据 对锤击能量 锤垫效应 土塞高度和比例进行了统计分析 此外 打桩时还进行高应变的测试 打桩后进行低应变测试 经过一定休止期后进行桩的复打 进行高应变测试比较 为了研究群桩效应和土体在打桩过程中挤土影响 在桩位中布置了孔隙水压力监测和深层土体位移监测 通过打桩前后分别进行室内试验和原位试验 还对土体在打桩扰动后的再固结状况进行了分析 综合试桩的优势 4综合试桩 综合试桩的内容 4综合试桩 综合试桩的成果 单桩竖向抗压静载荷曲线 单桩竖向抗拔静载荷曲线 4综合试桩 综合试桩的成果 单桩竖向抗压极限承载力标准值 桩侧极限摩阻力和桩端极限端阻力推荐值 4综合试桩 综合试桩的成果 单桩竖向抗拔和水平极限承载力标准值 4综合试桩 综合试桩的成果 打桩期间软土层中的超孔隙水压力均超过80 的上覆土压力值 而粉性土层中上升较少 距打桩区越近 打桩振动及对土体挤压的影响越大 反之 则影响较小 对于有较大幅度超孔隙水压力上升处 超孔隙水压力消散掉80 所需时间一般为2 4周 孔隙水压力监测 5桩基础设计 6桩基施工监测与检测6 1桩基施工监测 信息化指导施工的必要性 孔隙水压力升高导致已成桩受挤压而倾斜甚至断裂打桩产生的振动波影响周围建筑物的稳定性过分追求桩端达到设计标高而使得锤击数过大导致断桩等等 6桩基施工监测与检测6 1桩基施工监测 桩基监测项目 孔隙水压力监测 在打桩过程中对3 40m深度处的超孔隙水压力进行监测 监测点主要布设在桩基密集处 桩距2 3m 当某点的超孔隙水压力达到上覆有效应力的60 即发出报警 深层土体位移监测 为了了解由打桩引起的土的挤出和水平位移量 在主厂房区域的基坑边缘设置 桩顶偏移观测 从桩位图的分析和实际打桩施工安排流向分析 选择可能产生较大偏移的桩进行桩顶位移测量 了解桩顶偏移的发展过程 根据 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 中间桩在锤击沉桩过程中的允许偏差为1 2桩径 6桩基施工监测与检测6 1桩基施工监测 孔隙水压力监测成果 锅炉区域超孔隙水压力上升曲线 6桩基施工监测与检测6 1桩基施工监测 孔隙水压力监测成果 主厂房区域超孔隙水压力上升曲线 6桩基施工监测与检测6 1桩基施工监测 桩顶偏移监测成果 缓慢增大型桩顶位移 陡然增大型桩顶位移 6桩基施工监测与检测6 1桩基施工监测 桩顶偏移监测成果 高差下降型桩顶位移 6桩基施工监测与检测6 2桩基施工检测 主要内容 高应变 PDA 检测 低应变 PIT 检测 检测比例为5 工程桩桩身完整性良好 均为 类桩 单桩承载力满足设计要求 检测比例为68 其中 类桩占95 78 类桩占4 22 无 类和 类桩 7结语 本工程岩土工程勘察在充分利用钻探 静力触探 标贯试验和原状取土进行室内试验的基础上 对场地的工程地质及水文地质条件进行了详细分析 全面反映了与基础设计有关的场地地基土的埋藏条件及其性状 并对后续的地基处理提出了合理化的建议 本工程综合试桩的成果是极其重要的贡献 老厂是以钢管桩为主力桩型 而本工程则以PHC桩为主 此种桩型能否适用于厂址地质条件需要通过全方位的试验来验证 综合试桩为工程桩基础设计 沉桩施工 打桩监测 桩基检测等提供了最重要的依据和很好的指导作用 设计