DL-T5024-2005电力工程地基处理技术规程

DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM条文说明1范围在电力工程特别是火力发电厂建设中，广泛地采用各种地基处理方法加固地基，积累了不少经验和教训。本规程搜集的资料，主要是电力工程建设中采用过的地基处理方法。本规程的具体条文都是工程实践中经验教训的总结和提高。由于电力工程建设规模大、投资高和厂房设备的特殊要求，因而在地基处理方面进行了大量的试验和研究，并在某些工程实践中有所创造和发展。如在湿陷性黄土地基上采用8000KJ等级的强夯处理和试验；黄土地基上天然状态和浸水条件下试桩，测负摩阻力和中性点位置；在冲积地层上用振冲碎石桩处理主厂房地基；在软黏土地基上大面积堆载条件下测定桩的负摩阻力的试验；应用勘测手段和先进的测试仪器在桩基工程中进行综合试桩等，都是根据电力工程建设的特殊要求进行的。它们都在岩土工程领域内取得了令人瞩目的成果，为电力行业基础工程的设计与施工提供了十分宝贵的资料。编制本规程的基础资料取自电力工程建设的实践经验，反映电力工程建设的特点，因此本规程适用于各类燃煤、燃油、燃气火力发电厂的生产、辅助生产及附属生产建筑物及其附属的脱硫、脱硝等建构筑物、送变电工程等，适用于电力工程新建、扩建及改建地基处理的设计、施工、监测与检测，其他电力工程如核电厂、风力发电厂等的附属工程地基处理工作可参照执行。4总则401在电力工程建设中，随着火力发电机组容量不断增大、跨区域超高压电网联网及大量大跨越、变电所工程的建设和场址条件的限制，越来越多的地基处理间题影响工程的规划和投资。地基处理涉及勘测、设计、施工、监测、检测、监理等一系列间题。地基处理工程投资大、工期长，对工程建设的计划、投资和质量的影响举足轻重，特别是处理效果能否满足工程需要，直接关系建设工程的质量，已受到建设部门的高度重视。随着岩土工程技术和地基处理设计水平的提高、施工工艺的改进和施工设备的更新，地基处理技术发展很快，对于各种不良地基，经过地基处理后，一般均能满足电力工程各类建构筑物对地基的要求。由于地基处理的适用范围进一步扩大，地基处理项目的增多，用于地基处理的费用在工程建设投资中所占比重不断增大。因而，地基处理的设计和施工必须贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、安全适用、经济合理，确保工程质量。403本规程作为电力行业勘测设计规程的配套规程之一，它与岩土工程勘测、地基基础设计、施工技术等有密切的关系。它们互为补充。对某些未作规定的事项，应按本行业和国家有关标准执行，并参照有关地区和其他行业的勘测、地基基础设计和施工技术等标准及施工质量验收标准。404地基处理是项隐蔽工程，其质量只有通过施工全过程的监理才能得以保证，才能及时发现间题，并采取有效措施。405地基处理的设计、试验、施工、检测、监测、监理是电力工程建设中一项专门性工程，工期长、DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM投资大，因而在工程建设的概、预算中，必须列入专项费用。5基本规定501本规程对建筑物安全等级的划分与火力发电厂土建结构设计技术规定DL/T5022和建筑地基基础设计规范GB50007保持一致。根据建筑物破坏后果的严重性、荷重大小、对不均匀沉降的敏感程度，将建筑物分为三个等级，以区别对待地基处理间题。502大量工程实例证明，地基处理方案选择受多因素控制，是一个系统过程。需采用系统方法，综合考虑建筑物的安全等级、结构类型、荷载大小、施工进度要求和当地地基处理经验、施工条件等因素。同时，采用加强建筑物上部结构刚度和强度的方法，也能减少地基的不均匀变形，取得较好的技术经济效果。合理选择地基处理方案，不仅可以保证工程质量，加快工程建设进度，同时还可以节省大量投资。地基处理对环境的影响也是决定方案的重要因素和需要考虑的十分重要间题，忽视对周围环境的影响，有时会带来比地基处理本身更复杂严重的间题。如对地下水体产生污染，或对邻近建筑物的破坏，导致影响正常生产运行甚至建筑物出现不稳定现象。504电力工程特别是火力发电厂是大型综合性的系统工程，建设项目多、规模大、技术要求高。地基处理方案的确定与实施，是个逐步深化的过程。它必须结合电力工程勘测设计各阶段，有计划地进行搜资、勘测、比选和试验分析，最后完成设计和施工。在电力工程的可行性研究阶段，应对建筑场地地基处理的必要性和可行性提出充分论据，并通过调查研究，对有关地基处理方案进行技术经济条件的比选，推荐出一个或若干个技术可靠、经济合理的地基处理方案。在初步设计阶段，应结合岩土工程勘测，完成地基处理的工作规划，宜实施必要的地基处理原体试验工作。在施工图设计阶段，应完成地基处理施工图设计。505地基处理工程的规划和实施工作建议按图L所示的顺序进行。首先根据建筑物对地基的各种要求和地基条件确定需要进行地基处理的范围及处理要求，然后根据地基土条件、地基处理方法原理、经验、材料等条件按顺序进行分析、比较确定。506地基加固的机理各不相同，同一种机理效应可以通过不同的加固方法和施工方法来实现，有的加固方法往往同时产生不同的加固机理过程，因此地基处理的作用可以是综合性的，有时就可以采用两种或两种以上的地基处理综合处理方案。如为了降低强夯地基内的孔隙水压力，在作强夯处理的地基土内先打设塑料排水板，加快排水固结，使地基处理能收到更佳的效果。为防止堆载预压场地土的变形影响邻近构筑物的稳定，在堆载场的边缘部分以碎石桩代替塑料排水板，可较好地发挥碎石桩的抗剪强度。507地基的预处理一般只对沿海、沿江新近沉积地层，或新近吹填的欠固结的松软土层或工程回填土下的软土地基采用。这类地层在没有上覆荷载的天然状态下，尚在缓慢固结沉降，土层的强度很低，不固结不排水抗剪强度常低于15KPA。在这样的地基土上进行加固处理往往耗材多，而处理效果极差。这类土层不仅不能用作建筑物地基，就是进行施工活动也十分困难。因而在场地建筑活动之前，对建筑物地基、道路路基和施工场地进行初期的处理，以加快地基土的固结，初步提高地基土的强度及消除部分沉降量。预处理的面积一般较大，并以排除孔隙水为目的，因而常常以价廉的排水固结法为主要处理手段。经过预处理的场地对以后的施工活动能创造良好的场地条件，使建筑物的地基处理能取得良好的效果，减小建筑物在施工期间和后期的沉降量。DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM图1地基处理工程规划、实施流程框图508地基处理原体试验一般是为地基处理设计提供依据和检验设计参数，确保工程设计质量。当采用当地缺乏经验的地基处理方法或引进和应用新技术、新工艺、新方法时，须通过原体试验验证其适用性。原体试验要动用施工机械设备和建筑材料，要采用多种勘探手段和原位测试方法，试验工作有一定的周期，动用的设备多，并消耗一定量的原材料和测试元件，耗费的资金大，因此事先应编制地基处理原体试验工作大纲，根据工程进度，宜安排在初步设计阶段实施。5O9场地的岩土工程资料是确定地基处理方案和进行地基处理设计的基本依据，同时应考虑建筑物对地基的要求。盲目地对地基进行处理，就难免浪费，甚至达不到预期要求。地基处理方案是否合理，取决于对地基土特性的认识是否正确。5010正式施工前的试验性施工，目的是为了调试机具设备和对地基土的适应性，协调具体操作和各项工序的关系，使之满足工艺要求，检查施工质量能否满足质量要求，确定施工操作、用料、配比等各项参数，为顺利施工创造条件。试验性施工一般在地基处理场地以外进行，必要时也可以在地基处理场地范围内进行。5013地基处理施工过程中及施工结束后的检测和监测，可随时了解土体变形的性质及其发展趋势，借以控制地基上的加荷速率，或调整上部施工活动情况，以达到控制地基土的变形，使地基土的变化能朝设计预期要求的方向发展，防止地基土发生破坏。因而从这点意义上来理解，监测大纲应该是完整的DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM地基处理设计文件的一部分，同样监测工作也是地基处理施工的必要组成部分。地基处理工作应该是当地基土的各项指标达到设计要求时，才能宣告结束。需要进行监测的项目，在开展监测工作之前应编制监测工作大纲，阐明监测目的和采取的监测手段，包括监测元件的设置与技术要求，预估地基处理过程中和火电厂运行后地面和地基土的变形特征，以及对场地稳定性的影响，此外尚应制定监测控制标准和控制不良现象发展的措施。地基处理的效果，常常是在施工结束后经一定时期的休止恢复，甚至是在建筑物的施工和运行过程中才逐步发挥出来。因而本条规定对于一级建筑物、部分二级建筑物以及有特殊要求的工程项目，或对邻近建筑物有影响的地基处理工程，或地基处理效果需在土建上部结构的施工过程中，甚至在使用运行期间才逐步得到发挥的地基处理工作，应在工程施工期间或使用过程中，布置沉降观测和其他监测工作。如排水固结法，特别是充水预压的储水罐、油罐地基，利用堆料荷重预压的堆煤场地或其他材料场地，它们是在运行的过程中或建造的过程中，才形成排水固结的条件。这个条件是应该受到控制的，如果施加的荷载超过了此时地基实际能承受的荷载能力，地基就会出现较大的变形甚至发生失稳现象，因而对于这类方法的地基处理监测工作是必需的。它不仅是对地基处理效果的跟踪监测，更重要的是通过监测数据来控制加荷速率和调整建筑活动，以配合地基工程性质的逐步发挥，达到设计预期的要求。5014处理后的地基土承载力一般采用载荷试验确定，当试验条件如深度、载荷板大小无法完全与建筑物基础埋深、大小符合时，如何对地基承载力特征值进行修正，目前尚无一致的意见。以往基本上是不修正，但不修正大多数情况下偏安全，部分情况下偏不安全，如处理深度范围内存在地基承载力随深度增加而降低如采用排水固结法、强夯法处理的情况。因此本条要求在工作中根据实际情况进行修正。5016本条所列其他地基处理方法在电力工程中较少采用，但在某些特殊场合如既有建筑地基基础加固、消除黄土湿陷性等场合采用较多。因此本规程将这些方法进行介绍，以便在这些特殊场合应用，同时开展这些方面的研究。锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土和人工填土等地基。树根桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土、黄土和人工填土等地基。坑式静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、人工填土和湿陷性黄土等地基。锚杆静压桩法、树根桩法和坑式静压桩法的设计和施工应按国家现行的既有建筑地基基础加固技术规范JGJ123有关规定执行。单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为01M/天20M/天的湿陷性黄土等地基，其设计和施工应按国家现行的湿陷性黄土地区建筑规范CBJ25等有关规定执行。6换土垫层法61一般规定611用换土垫层法处理地基，特别是采用灰土垫层，在我国古代早已使用，至今已有千余年的历史，积累了极其丰富的经验。一般来说，以各种材料通过回填加密而成的换土垫层，设计理论和施工技术简单，质量控制和检测也较容易，发现间题补强也较方便。在当地取材不困难时，浅地基处理尽可能采用本法。本章除对换土垫层法处理作一般规定外，还考虑到不同材料的特殊性，对不同的常用材料分节作了规定。DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM本章所指垫层仅指作为电力工程建构筑地基处理用的垫层，并不包括所有回填工程，如水工建筑的土坝、灰提、回填土道路路基、地下结构周围的回填等。换土垫层法的主要特征是“换土”或铺垫，造成一个具有一定厚度的人工垫层，成为地基的持力层，使地基的承载力、变形及渗透性符合设计要求。在山区或洪积扇地区基岩起伏较大、基础下出露石芽及大块漂石等形成不均匀岩土地基，此法一般用于将凸起的岩块尖角去掉，垫以适当厚度的松散材料，使地基沉降相对均匀，在这种条件下此法又称回填“褥垫”法。612换土垫层法可选择能满足设计要求的材料。选用垫层材料的种类，还应考虑环境保护的要求，如灰土垫层施工易造成扬尘，不宜在扩建工程中应用。613不同材料垫层的力学性质和其他工程性质不尽相同，因此应根据不同场地、地基土和水文地质条件选定垫层材料。614垫层的厚度设计原则一是下部未处理的土层应满足承载力设计要求；二是垫层和下部地基土总的变形量应满足建构筑物允许变形要求，包括差异变形；三是符合其他工程目的需要，如隔水性、排水性、防冻胀等；四是垫层厚度应考虑该种材料在填筑后自身稳定的条件，在材料种类、施工方法及工期安排等方面应加以综合考虑。615垫层的底面宽度，可根据应力扩散角决定。由于垫层的压缩模量设计前较难准确给出，另外垫层本身尚有构造需要，不能完全按建筑地基基础设计规范GBJ50007规定的应力扩散角设计。本条的垫层底宽是一个能满足垫层构造条件的计算值。当垫层较好时，垫层可小于该宽度的规定范围；当用于湿陷性黄土的隔水和饱和砂土抗液化覆盖处理时，应加宽垫层；当受到相邻建筑物基础影响而无法满足垫层应力扩散宽度的要求时，下卧层承载力的核算应按垫层实际宽度考虑，如不能满足下卧层承载力条件，则应考虑采取其他的加固措施。616根据一些工程的做法，垫层施工结束后应采取适当的方法进行检测，比校核是否达到设计要求。单项小工程，在做好施工质量控制的前提下，也可以不进行检测，或采取比较简易的方法检测。6186110本条的规定是根据工程经验和有关基础工程规范提出的，是各种垫层施工必须遵守的基本原则。6111垫层的分层压实质量可通过环刀法或采用灌水法进行检验，检验砂垫层使用的环力容积不应小于200CM3，静力触探、标准贯入试验检验通常在垫层全部完成后进行检测。垫层的质量检测也可用PANDA贯入仪进行。PANDA贯入仪又称便携式可变能量动力触探仪，是由法国帕斯卡科技中心等单位开发的产品，它主要利用将014MM的探杆锤入土层内，由记录仪采集冲击的速度并换算出贯入的能量，由应用软件计算出探头的动阻力值吼，并绘制印随深度变化的曲线。由垫层的材料、土的类别及压实系数丑确定实际动阻力舶是否合格。PANDA贯入仪具有使用方便、快捷等特点，可用于5M以内的黏性土、砂土、粉煤灰等垫层质量检验。目前华东电力设计院、山西省电力勘测设计院均已引进，并在工程上取得了较好的效果。6112垫层回填过程中的跟踪质量检验是质量控制的核心要点，是质量评价信息的主要来源。本条规定取自有关的设计和施工规范。但条文中规定的取样检验数量，不完全包括特殊地段，如接茬、留坡回填处的加密检查。62素土垫层621本节所述的素土垫层是指细粒土为主的垫层，不同于地基基础设计规范中的“素填土”。由于素DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM土垫层一般承载力不高、水稳定性差，所以一般只用于荷载不大的建筑物地基处理。622素土垫层施工时尽管分层碾压或夯实，但不宜保证整体均匀，其原因是土料性质和含水量变化，这样很可能导致自身结构调整而出现不均匀下沉。如素土垫层太厚，就有可能引起建筑物较大变形，因此本条对素土垫层在使用上作了一定的限制。对施工较快尚不够稳定的素土垫层还应注意1建筑物地基不宜跨越不同厚度的素土垫层，或一边为垫层，一边为天然地基。这类情况出现间题的不少。当难以避免时，应采取调整的措施，包括提高基础的整体性等。2管道跨越素土垫层时，也应考虑垫层下沉的影响。3在湿陷性黄土地区用作隔水的垫层，往往发生因垫层变形使其与天然土之间的连结处出现虚隙形成的过水通道。623由于素土种类各地差别很大，因此设计指标和施工控制参数应在勘测阶段通过试验取得。由于施工方法各异，现场试验是必要的。考虑到地基基础设计规范和施工规范有明确的规定，当对其取值不高时，也可直接设计。624本条是对土料的基本要求。实际上，在满足就地取材的原则下，可选择尽可能优良的土料作垫层。一般作为地基垫层的土料，其黏粒含量宜为1030，塑性指数为717，以其有良好的可夯性为佳。黏粒含量过高时，除用于隔水垫层外，可能导致施工困难。为改善其工程性质，也可混入砂砾料。625本条取自有关规范和施工经验。对素土垫层冬季施工或过冬，如仅发生浅部冻结并能融化，在解冻后保持适当含水量，可重新碾压，以完全消除冻胀影响为原则，也是允许的，但应重新检验。627本条提供了素土垫层的检测方法，可以选择采用。厚度超过12M的素土垫层，应作检测工作。63灰土垫层631经验说明，灰土垫层的优点很多，如承载力高实际资料大大超过一些规范限制的数值，变形小，凝结后稳定性好自重变形小，对环境地质适应性、隔水的稳定性均优于素土。灰土施工，如有经验，还是简单易行的，质量一般容易得到保证。尤其是雨季施工，灰土对防水要求比素土低，适应性好得多。因此本条给予灰土垫层较宽的适用范围。632从化学反应要求看，土中掺合很少量的石灰，即可产生很好的固化效应。试验资料说明，L9灰土即有十分可观的承载力。但大面积施工，难于拌合均匀，故采用28灰土较有保证。事实上，37灰土一般是不必要的。所以本规程不推荐37灰土，并允许使用19灰土。633灰土垫层的固化作用来自石灰的“活性”，即氧化钙镁经氢氧化水解作用，再吸收空气包括土壤中的气体中的二氧化碳，变成碳酸钙镁而发生胶结。石灰存放时间较长，就会碳酸化，活性较差。经过试验，此类石灰如固化作用仍能满足地基垫层要求，则适当增加掺合比后仍可使用。对石灰细度的要求主要是为了拌合均匀。试验说明比例相同的灰土的强度，拌合不均匀的大大低于拌合均匀的。634原则上拌合的素土也应粉碎过筛，但采用稳定土拌合机一种旋和机械进行灰土拌合时，由于该机有较强的粉碎、搅拌功能，可在铺设的虚灰土上强力旋转和搅拌，将土块打碎，所以可允许素土料不过滤。在日本，即有石灰与土混合采用“路上混合式”的。在蒲城电厂，大量的灰土拌合，土料虽未过筛，而搅拌后在虚铺层上用稳定土拌合机拌合数次，基本达到土粒打碎、拌合均匀。DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM635本条是根据经验做出的。一般来说，可根据不同土质、含水量、机构设备，由现场实地碾压或试夯结果确定。重型碾压机械的碾压功较大。不同击实功击实试验土样的最优含水量，随击实功增大而有所降低。所以对较重型的碾压机械，垫层施工可控制在土料稍低的含水量下进行。636灰土回填的碾压遍数，有从4遍5遍采用夯实法到8遍12遍的，差别很大，因此不能硬性规定，而应以达到要求的干密度或压实系数来控制。根据经验，要注意的是，灰土所达到的干密度，其中石灰的含量是一个很敏感的因素。石灰稍少，干密度即可提高，所以应力求灰土比例符合标准，避免干密度值有假象出现。637灰土与素土不同的是，由于其强度主要依赖于化学胶结，一旦固结，结构破坏后强度即受到损失，因此碾压后应及时检测干密度。一旦不合格，应及时补压，防止延后补压破坏已固化的垫层。638根据经验灰土碾压3天5天后，性质即较为稳定，对天气变化，如降雨、冻胀等，就有相当好的抵抗力。但在此段期间，应进行养护。灰土是一种气硬性材料，如完全处于水下养护，其强度是难于增长的。所以如有在水下条件工作受力或隔水等的灰土，应延长干燥施工时间，最好是一周以后恢复水位，如提前泡于水中，则会影响固结，降低强度。639目前确定灰土垫层设计指标的主要方法是1规范推荐值，如黄土规范GBJ2590提出承载力设计值为250KPA。2地区经验。3试验室试验和现场载荷试验。对电力工程主要建筑物，当承载力设计值要求大于250KPA时如蒲城电厂要求达到350KPA360KPA，超过规范推荐值较多，宜通过载荷试验取得可靠的依据资料。灰土垫层地基类似软质岩石类地基，经载荷试验得出的值往往很高，所以对灰土试验得出的值，不再进行深度和宽度修正。灰土垫层压缩性很小，一般地基沉降计算时，不必估计灰土垫层部分的沉降。64砂砾垫层641根据经验，砂砾垫层材料既有直接级配材料的，也有由人工配制的。本条所提出的适用范围，来自大量的工程经验。除了需要采用隔水性的垫层之外，其余均可以采用砂或砂砾垫层。实践证明，碾压密实、级配良好、材质坚硬的砂砾石垫层可具有300KPA350KPA的地基承载力标准值。砂砾垫层指主要骨料为2MM200MM的角圆砾碎卵石。642643根据工程经验，施工面积大于200M2时，砂砾料最大粒径可放宽到200MM或1/2分层厚度，但150MM200MM的粒径颗粒不能超过碾压总体积的1O20。644砂砾料的配合比是通过不同配合比例确定的，使其孔隙率尽可能最小，相应地具有较大的干密度。采用粗粒组与细粒组的比值确定配合比，来自工程经验，扩大了砂砾料的选材范围，最大条件地利用了天然砂砾石的自然级配组合。即使要做人工级配，仅需补充某粒组含量之不足为原则。645本条的有关数据取自地基规范。已有的工程经验说明，在对砂砾进行控制，对压实工艺进行试验，取得较好的密实度的条件下，承载力可以提高很多。所以本条提出砂砾垫层的设计指标，宜通过试验确定。646本条对施工方法的适用性的规定，主要来自工程实践经验。647砂砾垫层往往用于较软的土层上，在底部第一、二层进行回填时，容易引起老土层的扰动而形成DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM橡皮土。这是施工中应避免的。648夯实度方法为一种控制砂砾石回填质量简易有效的方法。对卵石、砾石以上的粗颗粒，用直接测定干密度的方法，在施工过程中是十分困难的。649通过超重型动力触探检测粗颗粒卵、碎石地基土已有了一些经验，说明利用该设备是可行的。实际工程中，还可以做对比试验，求得本工程适用的垫层承载力与贯入击数的关系。对砂垫层可用标准贯入法检验。65粉煤灰及其他工业排渣垫层651近年来，粉煤灰和其他工业废渣用于地基处理的技术有了很大发展，这为大量利用这些废料开辟了一条出路。以粉煤灰为例，根据不同的地质条件和荷载要求，粉煤灰垫层、粉煤灰灰土垫层、粉煤灰混凝土或粉煤灰水泥砂浆垫层都在分别采用，效果良好。如陕西渭河电厂，大量采用老厂的粉煤灰，按以下比例混合，通过浇注制作垫层，代换可液化的细、粉砂层，简便快速普通水泥100；湿排灰233315，不掺砾石时取高值；中、粗砂67673，不掺砾石时取高值；砾石O833；水分183246，不掺砾石时取高值。粉煤灰与黄土按37配合，在最优含水量下击实至干密度达153KN/M3，也能获得满意的承载力。653使用粉煤灰和其他工业排渣垫层，还缺乏经验，使用时应进行试验，包括室内室外的制作、物理力学性质的检验，以取得可靠的设计指标与施工质量控制标准。7预压法71一般规定711预压法又称排水固结法，适用于淤泥、淤泥质土及冲填土等饱和黏性土地基的加固，其应用必须具备三个条件一是土层排水条件良好；二是具备堆载预压材料；三是足够的预压时间。对于在持续荷载作用下会产生很大压缩和强度增长，而又有足够时间进行预压的地基土，这种方法特别适用。预压法并不是减少地基的总沉降量，而是减少后期生产运行中的沉降及其不良影响。712、714对于预压法加固的软土地基，岩土工程勘测除了对软土的厚度及分布、抗剪强度及其沿深度的变化应特别重视外，还应对透水层的位置，尤其对软土层是否夹微薄砂层加以重视。微薄砂层的存在可使地基土固结系数达数量级之差别。另外，固结试验和渗透试验是土工试验中的重点，应特别仔细进行，以获取可靠的孔隙比与固结压力关系曲线、先期固结压力P。、水平向和竖向的固结系数、渗透系数。有条件时，岩II程勘测还应包括常水头原位渗透试验和孔隙静力触探试验。对大面积施工工程，还应预先在现场选择具有代表性的场地进行现场堆载预压试验，并进行一些必要的动态观测和效果检验，以获得可靠设计参数和依据，指导全场的设计和施工。715对软土层较薄或软土层含较多薄粉砂夹层的地基，预计固结速率能满足工期要求时，可不设置竖向排水体，仅进行天然地基堆载预压即可取得满足设计要求的加固效果。反之，则应预先在地基中设置竖向排水体，以缩短地基土排水固结的时间。目前，常用的竖向排水体为塑料排水板及袋装砂井，普通DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM砂井很少应用。716排水垫层的厚度只作原则上的要求，因为考虑垫层厚度与处理场地的大小、形状、软土层的分布及其物理力学特性、垫层材料的透水性等因素有关。在工程实践中设置排水盲沟、软体透水管等增强水平排水能力的做法已经十分普遍。在煤场预压中，如北仑港电厂采用回填山渣土、垫底煤渗透系数为粉砂量级结合软体透水管取代砂垫层取得了较好的工程效果，为工程节约了大量的投资。条文中提出了“选用透水性好的材料是相对的标准，应满足地基固结过程中的排水量要求，进行计算分析。关于排水垫层厚度可以应用孔隙含水层地下水泾流计算的基本公式原理，对场地固结排水过程作简化和保守的估算。水平排水垫层中地下水泾流量见图2可用下式计算1LHKQ式中Q垂直泾流方向上单位长度含水层的泾流量，M3/天K含水层的渗透系数，M/天；平均水力坡度，即A、B两点的水位差除以两点间距H含水层厚度，ML垂直泾流方向上含水层的单位长度，M。假定地基每天的沉降量都为每天的固结排水量实际上其中部分水量是通过地下渗流排出场地外的，因此可以根据对地基沉降速率的控制要求和以往的工程经验确定。垫层的渗透系数庀值可通过试验测定和经验数据确定，水力坡度五值计算中A点的水位可采用该处不同深度上最高孔隙水压力值换算得出。对以上计算公式需要指出的是1预压场地的孔隙水压力是随时间消散而不断变化的，并与地基土的沉降速率的变化是一致的，因此不会因水压力的变化对估算结果产生太大的影响。当垫层的厚度难以满足排水要求时，可以考虑设置盲沟、软体透水管等加强排水能力。2预压场地在垫层中的排水和水源是在整片预压场地各位置上渗入垫层的，因而它们在垫层中泾流途径和长度不同，与借用的泾流公式条件不一样，为此取垫层中最大泾流长度的2/3作为假定的垫层水流平均泾流长度。3计算泾流模式是一个单向泾流，在实际的预压场地只有条带形场地条件下才相符。在近似正方形的场地上应考虑另一方向具有相同的排水条件，垫层厚度可减少。4从公式的分析看，当瓞到很小的短时间内，排水需要较厚的垫层来满足，因为此时地基仍有一定的沉降量，也就是排水量，但水力坡度值已经很小，所以需要较厚的垫层厚度。实际情况并不完全是这样，一部分的固结排水可能是通过地基土的水平向渗流排出。设计水平排水结构时应尽可能降低B点排水口的标高，以增加垫层的排水能力。5当A点水位开始低于B点水位时，并不意味着地基固结排水结束。若A点仍有一定的超孔隙水压力，会在地下向区外缓慢排出。7110由于塑料排水板的断面形状和砂井不同，为了便于应用砂井固结理论进行计算，应把塑料排水板按式7110换算成当量直径讳。DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM过去国内工程界为了安全，通常对标准型塑料板100MM4MM等效面积换算系数以取075，即DP50MM，这也源自日本工程界，佐佐木伸根据野外实测结果改为取磊50MM是偏于保守的。根据近几年国内外工程实践和试验研究成果，对标准型塑料排水板，其加固软基的效果与70MM直径的袋装砂井至少相同，1990年7月在黄山召开的塑料板排水法加固软基技术研讨会建议口取。HOLTZ等也认为换算系数采用HANSBO1979年、1981年的取值，即由AL推算当量换算直径如是合适的。7111对于深厚的软黏土地基，竖向排水体的长度应根据变形计算或稳定分析而定，必要时还可采用超载预压法满足变形设计要求，但一般不宜超过20M。如果竖向排水体过长，则深度较大处附加应力与土自重压力相比已很小，外加井阻作用的影响，下部土的排水固结效果已不大。7112由于软黏土地基抗剪强度较低，预压荷载必须分级逐渐加荷，加载速率必须与地基土因排水固结而增长的强度相适应。首先以地基土强度指标及假设地基土在已施加荷载作用下地基平均固结度达到80左右为依据，初步确定加载计划，然后通过理论计算校核这一加载计划的地基稳定性和沉降。加载计划的实施则以现场的动态观测为依据，对加载计划作必要的修正和控制。预压荷载分级可按式2进行初步估算2KCUP/52式中CU地基土的不排水抗剪强度，KPA，可由每级堆载结束后十字板剪切试验测定，也可由7116规定的方法计算确定；K地基土整体稳定安全系数，根据工程的重要性和经验可取1115。7114由于砂料或板芯对渗流的阻力，竖向渗流将产生水头损失，影响土层的固结速率。BARRON1948年曾得到考虑砂井阻力的径向固结微分方程的解，但即使对等应变条件，其解仍然很复杂，图3直观地说明了不考虑涂抹作用时，排水井的渗透性对固结速率的影响。当井径比N715、井的有效影响直径小于砂井深度时，井阻影响可以忽略不计。但实际上，竖向排水体常设置于深厚软黏土地基中，那么井阻的效应可能会是较大的。对于等应变的情况，HANSBO1981年考虑井阴作用的地基平均径向固结度的近似解为DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM（3）4式中地基平均径向固结度；UR径向固结时间因子；HTL砂井两端与排水层相连时，砂井长度的一半；未扰动土的径向渗透系数；HKN井径比；排水量；WQZ深度；KW排水井渗透系数；AW过水断面。图4给出了排水井长度对固结速率的影响，当F002或150752孔隙比1401018213压缩模量MPA022028087加固土层及其主要指标十字板强度KPALL3256123798加固面积M。125050X2564818X36400050X80竖向排水体种类和布置袋装砂井，梅花形塑料排水板，正方袋装砂井乩袋装砂井，梅花形布置DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM工程名称天津新港四港池后方天津新港东突堤福州8110连云港碱厂布置DW7CM,L13MLLOM形布置L13M，L118MLOCM，LLOMDWL120M，L10M沉降压缩量与固结度地面沉降564CM，卸荷回弹约LCM4CM。袋装砂井，长宽范围内土层的压缩量占总值的74，固结度U695地面沉降93CM109CMU6981地面中心沉降60CM，平均地面沉降46CM，卸荷平均回弹量316CM。在地面以下8M深度范围内，淤泥的压缩量占总沉降的83，U82地面平均沉降607CM，最大沉降699CM，最大沉降差为202CM，卸荷回弹LCM。在地面以下8M深度范围内的土层压缩量达528CM，占总沉降的83A，U70测斜管侧向位移情况侧向位移主要发生在袋装砂井长度范围内侧向位移主要发生在地下8M深度以上侧向位移主要发生在地下6M7M深度以上十字板剪切强度215KPA336KPA。较天然状态增大319L，且以地下2M35M增长较大SVT孔位距预压边线45M处在O5M深度范围内强度有较大的增长，达50125，10M深度以下变化不大强度、变形指标在地面以下06M范围内增长较大平均为24KPA，在04M深度范围内强度变化显著，在07M深度范围内强度增长1倍以上物理力学性指标变化含水量变化孔隙比变化降低5减小15降低100M4M变化显著减小1504M8M变化略小连云港碱厂白煤堆场真空实测资料表明，10M长的袋装砂井K3102CM/S整个深度范围内，砂井真空平均为43KPA，是膜下真空的二分之一。因此，采用真空预压法进行地基处理时，竖向排水体的砂料或板芯渗透系数一般应不小于5102CM/S。733众所周知，真空预压消除的沉降量随着分块预压加固面积的增加而增大，而真空预压地基的强度增长则与预压加固区形状有密切的关系。如以地基形状系数即加固区面积除以长宽比来表征预压加固区形状的话，那么，对于相同的膜下真空度和膜面沉降，当加固区地基形状系数越大，地基强度增长也越大，如表4所示。因此，分块预压加固区面积宜尽可能大，且加固区形状应尽可能接近正方形，使其地基形状系数尽可能地取大值。表4加固区形状对强度增大的影响加固区域加固面积SM2长宽比NA/B地基形状系数S/NM2加固天数D平均沉降量MM平均强度增量KPAD5033853677136901226559OE6750123353285103650133连云港碱厂F62986106259309109652157DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM734739目前真空预压法加固地基的设计还没有一套完整成熟的实用方法可供工程界应用，尽管有些学者对真空预压地基的固结变形、强度特性等作过研究和探讨，但不足以应用于简便、实用的工程设计计算中，真空预压加固过程中沉降量的预测、强度增长的分析、固结度的判断等，还只能参照堆载预压的设计理论和依靠施工监测及效果检验来完成。因此，本条文暂行规定真空预压地基的强度增长和最终沉降计算按照堆载预压的理论进行估算，同时规定真空预压后地基的强度值和剩余的变形值应满足工程要求，其判别应以预压期间的动态观测和预压后的效果检验资料为依据。74自重预压741自重预压法即利用建构筑物自身的重量有控制地分级逐渐加载，使地基土强度的提高适应上部荷载的增加，最后达到设计荷载。自重预压法的地基适用条件及设计理论可参照堆载预压法。这是一种经济而有效的实用方法，控制加荷速率必须在监测数据的指导下进行。一般应用于以地基的稳定性为控制条件，能适应较大变形的构筑物，如土石坝、煤场、油罐及水箱等，也可应用于办公楼、住宅楼等建筑物软基的加固。当地基土十分软弱与建筑物要求的承载力有较大差距时，利用自重预压在较短的时间内有较大的沉降，难免对上部结构造成损伤，因而是不适宜的。当地基土的承载力略低于建构筑物基础荷载而不能满足设计要求，在建构筑物体形简单，对沉降控制的要求不高，基础和上部结构有较好的刚度作保障时，可在地基中设置竖向排水体，利用建构筑物施工不断加载的过程，进行地基土排水固结加固。建筑物房屋自重预压法目前应用得比较少。采用这种地基处理方法，对刚度较大的建筑物，在大沉降量的条件下，虽然不易出现裂缝，但可能会有较大的整体倾斜，加上此法依靠建筑物自重楼层分级预压，造成施工周期比较长，因而这种地基处理方法未被广泛地接受。742海滩灰场或河滩灰场通常采用土坝，坝高通常不超过12M。为了使灰坝堆筑顺利进行，同时也为增加灰坝的稳定，灰坝坝体常常分级堆筑。吴邦颖等曾用离心模拟试验为某电厂灰坝地基处理方案选择做过定性比较，当海滩灰场或河滩灰场灰坝坝基为软弱土层且需进行地基处理时，以排水固结分期预压最为经济、有效。山谷灰场常采取分期筑坝，灰坝后期加高采用灰渣分散堆筑己成为一种发展趋势，尤其是缺乏堆筑材料的地区。如山东十里泉、陕西韩城、贵州贵阳、吉林榆树川等电厂的贮灰场灰坝都是利用灰渣堆筑子坝。丹麦ASNDES电站用疏干后的粉煤灰含水量W3040成功地堆筑了一条长400M、高6M12M的灰坝。在子坝的灰渣堆筑过程中，常采用的地基处理手段主要有堆筑前采用井点排水措施降低灰下水位，如江苏谏壁电厂松林山灰场II级子坝施工；设置灰下渗水管，如山东十里泉电厂L号灰场；抛填块石、铺设土工布、设置排渗盲沟、排渗垫层、排渗竖井等。其目的有三个一是降低灰水浸润线位置，让贮灰库下游尽可能大的范围内出现干燥区或非饱和区，提高粉煤灰的抗剪强度；二是避免子坝的下游坝坡出现渗出段，利用挡灰子坝的渗透稳定；三是扩散附加应力，增加地基强度和约束地基变形，起加筋作用。20世纪80年代以来，煤场地基处理多数工程采用的方法为，在地基中施打排水井以后，依靠分级堆煤自重预压进行排水固结。当场地需要吹填土时，在地基中设置排水井后，也可以利用吹填土进行有控制的分级加荷，以改善煤场及堆取料机地基的软土性质，如广东珠江电厂。也有个别工程是采用堆载预压的，如浙江台州电厂、温州电厂一期煤场。采用分级堆煤自重预压法对软基进行处理突出的间题是，分级堆煤过程中地基土的侧向变形如何排水固结对堆取料机桩基础产生的侧向应力和负摩阻有多大目前，克服这些间题只是从增强桩基础的整体刚度效应加以解决，如设置保护桩或斜桩，还没有可以为工程界所接受的实用而又简单的分析计算理论，DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM需待进一步研究和探讨。华东电力设计院在江苏利港电厂煤堆场塑料排水板地基处理，进行了塑料排水板堆载预压加固淤泥地基的堆载预压试验，取得了令人满意的成果。地基土经排水固结加固后，淤泥土固结度达93，地面最大沉降量为420MM，淤泥土最大侧向变形为425MM，十字板剪切强度由天然状态的15KPA增长到40KPA以上，地基承载力从原来的50KPA提高到110KPA。试验成果分析表明，采用塑料板排水法加固煤堆场淤泥地基是合理、可行的，经排水固结处理后的淤泥土的强度、变形性质均能满足煤场的设计要求，并依此进行了煤场地基处理的方案设计。需要特别强调的是，由于分级堆煤白重预压过程是在煤场生产运行中执行的，必须按设计堆煤过程控制好堆煤速率，煤场有生产运行的要求，堆煤经常变化的特点，设计时应尽可能结合实际，堆取料机基础两侧堆煤应对称进行。浙江台州发电厂煤场堆载预压过程中，曾由于斗轮机基础两侧堆载不均，引起斗轮机偏移最大达59MM的不良现象。另外，在预压过程中除了应对堆取料机基础进行变形观测外，同时还应在煤场范围内布置监测点。743在软弱地基上建筑钢贮油、水罐工程时，利用充水荷重进行预压是一种经济而有效的方法。它可以应用于范围很广的不同软土情况，尤其适用于夹有薄层粉砂的黏性土或冲填土等排水条件较好的软基加固。目前，火力发电厂钢贮罐的容积一般不超过2000M3，基底压力最大不超过200KPA。上海、天津和浙江的镇海在油罐充水预压加固地基方面取得了一定的实践经验。上海高桥炼油厂、上海金山石油化工总厂对1000M320000M3油罐地基充水预压试验成果表明，地基加固效果显著。采用充水预压的油罐最大容积达3万M3，荷重提高到250KPA。华东电力设计院在江苏利港电厂现场对重燃料油罐2000M3、充水高度146M和化学水预处理区除盐水箱1500M3、充水高度105M等贮罐地基进行了充水预压试验。钢贮罐具有荷载大、沉降量大的特点。考虑到钢贮罐的变形特性，常在罐壁下设置钢筋混凝土环形基础环基内夯填砂或碎石，以防止地基的侧向变形，增强地基抵抗塑性区开展的能力和有利于调整地基的不均匀沉降。以往环基设计大多采用高环墙，其地基压力很大。曾国熙等认为软黏土地基不足以承受这样大的压力，很可能导致整个油灌顺环墙冲切或发生较大的倾斜，提出环形地基基础构造采用低环墙、厚垫层加反压的设计形式，并在浙江镇海炼油厂3万M3油罐7703号充水预压及生产运行中得以证明技术上和经济上均是合理的。上海地基基础设计规范DBJ081L一89就此规定“钢油罐地基宜采用浅埋钢筋混凝土环基，以防止地基的局部变形和失稳”。贾庆山等按照文克尔假定采用有限差分法对油罐的地基环基应力的分析表明，环基的土压力在跨中减小，在上下两端增大，成R形分布，R峰值在下部。根据实践经验，钢贮罐的地基处理以垫层、预压、竖向排水体预压及天然地基在具有较好排水条件时的充水预压法较为经济合理。垫层除采用砂或和碎石垫层外，南京炼油厂2万M3浮顶式贮油罐直径405M，壁高1585M还成功地应用土工织物碎石袋垫层和土工布垫层联合袋装砂井进行地基处理。后者具有施工简便、进度快、工程费用低的特点。钢贮罐的沉降量由于常在使用前采用充水预压法加固地基，故一般无严格要求。需要特别指出的是，大量油罐实测资料表明，最大沉降往往不在底板中心，而在距中心0406尺R为基础半径处。底板中心与边缘沉降差的比值在064067左右，与弹性理论计算均布荷载下圆形柔性板的变形曲线甚为接近。另外，油罐基础周围地表土变形在1R的距离以内较大，影响范围则为2R。因此，为了减少相邻基础的影响，最好能控制基础间的净距不小于2R。对于钢贮罐的不均匀沉降，贾庆山根据国内60座油罐沉降观测资料，认为采用钢筋混凝土环基的罐体常呈平面倾斜，罐壁不至于遭到破坏。这些油罐一般边缘沉降为20MM170MM，罐中心沉降为DL/T50242005电力工程地基处理技术规程北京国电博雅科技有限公司HTTP/WWWBOYA360COM60MM190MM，罐体倾斜为213。贾庆山同时还提出油罐基础相对倾斜容许变形建议值浮顶式为46，拱顶式为610。745746场地的预处理一般在场地回填前，必须完成竖向排水体和排水垫层的设置。回填场地的面积往往较大，应尽量减少预处理的工程量，节约投资。从场地的预处理到开始建设一般有较长的时间可以利用。在满足地基固结度和沉降量要求的前提下，减少竖向排水体的布置密度。在建筑物建成后，再次回填场地的荷重会导致地面产生新的沉降，会对建筑物产生不良影响。8强夯法81强夯811强夯法国外称动力固结法起源于法国，20世纪60年代末由梅纳技术公司首先创用。这种方法是将重锤从高处自由落下，给地基土以强大的冲击力和振动，从而改善地基土的工程性质。目前，世界上已有几十个国家的近千项工程采用此法加固地基，我国目前已有大量工程采用强夯法加固地基，被加固的地基土有松散堆积碎石土、松散砂砾、粉细砂土、粉土、黏性大、湿陷性黄土、素回填土、垃圾填土、膨胀土等。锤重最大己达44T，如陕西蒲城电厂；落距最大已达266M，如河南三门峡电厂。上述两厂最大夯击能级均为8000KJ。强夯法的加固作用可分为三种第一，加密作用，指气体的排出；第二，固结作用，指的是水或流体的排出；第三，预加变形作用，指的是各种颗粒成分在结构上重新排列，还包括颗粒组成或形态的改变。经过强夯法处理，地基土的渗透性、压缩性降低，密实度、承载力、稳定性得到提高，湿陷性和液化可能性得以消除。实践证明，强夯后土层的干密度可达16G/CM3175G/CM3压缩模量可提高2倍5倍，承载力可提高1倍2倍，比较强烈的自重湿陷性得到消除，全部土层湿陷量大大减少。如河北省廊坊市某地一个5400M2的工程采用强夯法处理饱和粉土和粉细砂液化可能性地基，经三遍平均夯击能为11313KJ的夯击，地面平均下沉量为534CM，经测试地基液化可能性消除，粉土强度提高15倍，砂土的N635值提高40左右，而且降低基础工程造价70约30万元。饱和软黏土中的淤泥质粉质黏土的土层中有水平渗透性较好的薄层夹层，只要采用合适的强夯工艺，加固效果还是较好的。而真正定名为淤泥质黏土或者淤泥的土层，由于它们的含水量高，黏粒含量多，渗透性差，孔隙比大，地基承载力低，虽经大能量夯击，但土中不易产生裂隙，产生的超孔隙水压力不易消散，因此加固效果差。国内已在滨海沉积的淤泥质黏土和淤泥中进行过三、四次试验，总的看法是单用强夯法进行深层加固效果不显著。对地下水位以下及水面以下松散堆积碎石土，强夯效果也比较明显。如山东黄岛电厂输煤栈桥和碎煤机室地基原为开山填海时堆积在潮汐带的松散大块碎石，经强夯法处理后满足上部基础要求。目前，我国强夯法应用很广泛，有大型厂房、民用住