上海石洞口超超臨界電廠樁基工程實(shí)踐課件

1、上海石洞口超超臨界電廠樁基工程實(shí)踐 *電力設(shè)計(jì)院2010年8月 建筑之家 整理 目 錄1 前言2 工程地質(zhì)條件3 綜合試樁 4 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)5 樁基施工監(jiān)測(cè)與檢測(cè)6 結(jié)語(yǔ) 1 前言 位置：位于上海市北郊，北臨長(zhǎng)江，距上海市區(qū)約30km。 等級(jí)：本工程建設(shè)2660MW超超臨界燃煤機(jī)組以及脫硫設(shè)施。 重要性：作為上海重要的能源基地，該電廠的投產(chǎn)發(fā)電保證了2010年上海世博會(huì)期間的電力供應(yīng)和安全。 特點(diǎn)：660MW超超臨界機(jī)組的熱效率在燃煤電廠中是比較高的，達(dá)到47%，因此可以大大降低發(fā)電煤耗、CO2和其他大氣污染物的排放；本工程是在原有電廠的范圍內(nèi)擴(kuò)建，廠址資源得到充分利用，完全節(jié)約了征地費(fèi)用，提高

2、了土地利用率；地處長(zhǎng)江岸邊，也充分利用了已有的長(zhǎng)江岸線，在循環(huán)水利用和輸煤系統(tǒng)等方面節(jié)約了大量投資。工程概況 1 前言 燃煤電廠主要建（構(gòu)）筑物主廠房區(qū)域煙囪 鍋爐 汽機(jī)房 循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水泵房 循環(huán)進(jìn)水管 循環(huán)排水管 輸煤系統(tǒng)輸煤棧橋 圓形儲(chǔ)煤倉(cāng) 化水區(qū)域涉及的樁基工程問(wèn)題主廠房和煤倉(cāng)區(qū)域的PHC樁基設(shè)計(jì)和信息化施工；循環(huán)水泵房沉井施工和循環(huán)水管盾構(gòu)施工以及對(duì)周?chē)ǎ?gòu)）筑物的影響監(jiān)測(cè)；淺地基處理及檢測(cè)等。2 工程地質(zhì)條件2.1巖土工程勘察方案 軟土地區(qū) 重要建（構(gòu)）筑物（基礎(chǔ)埋藏深、荷重大、分布不均勻 ）主廠房區(qū)域建筑圓形煤倉(cāng)樁基礎(chǔ) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001（20

3、09版） 上海市標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范（DGJ08-37- 2002） 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008） 勘察2 工程地質(zhì)條件2.1巖土工程勘察方案 結(jié)構(gòu)形式勘探點(diǎn)間距勘探點(diǎn)深度勘探點(diǎn)布置形式主廠房等矩形結(jié)構(gòu)2030m 一般性勘探點(diǎn)深度取65m，控制性勘探點(diǎn)深度取90100m 網(wǎng)格狀 煤倉(cāng)、煙囪等圓形結(jié)構(gòu)2030m 一般性勘探點(diǎn)深度取65m，控制性勘探點(diǎn)深度取90100m 網(wǎng)格狀形式并考慮環(huán)形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 循環(huán)水管等線性結(jié)構(gòu)約為30m 一般性勘探點(diǎn)深度取30m，控制性勘探點(diǎn)深度取45m。 線狀輕型結(jié)構(gòu)不大于35m 一般性勘探點(diǎn)深度取30m，控制性勘探點(diǎn)深度取45m。 網(wǎng)格狀 2 工

4、程地質(zhì)條件2.1巖土工程勘察方案 煤倉(cāng)勘探點(diǎn)布置2 工程地質(zhì)條件2.1巖土工程勘察方案 主廠房區(qū)域勘探點(diǎn)布置2 工程地質(zhì)條件2.2工程地質(zhì)條件分析 地形地貌 場(chǎng)地地貌單一，屬長(zhǎng)江三角洲濱海平原，原地貌為長(zhǎng)江高河漫灘，原始地形平坦開(kāi)闊，河溝縱橫，于1980年回填平整，以致暗浜較多，現(xiàn)地面高程一般為4.2m（吳淞高程）。 2 工程地質(zhì)條件2.2工程地質(zhì)條件分析 地基土分布土層編號(hào)土層名稱平均層厚 (m)層頂埋深 (m)狀態(tài)描述1人工填土1.10素填土為主，含碎磚、石塊、垃圾、植物根莖等。1褐黃色粉質(zhì)粘土1.60.504.00軟塑流塑，含鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)、云母、粉砂等。3灰色砂質(zhì)粉土52.105.90濕，

5、稍密，含云母，土質(zhì)不均，呈薄層狀。夾薄層粉砂、有機(jī)質(zhì)等。1灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土107.2011.30軟塑流塑，含云母，土質(zhì)不均，呈薄層狀，夾薄層粉砂，含有機(jī)質(zhì)。灰色淤泥質(zhì)粘土4.217.8021.40流塑，含云母、有機(jī)質(zhì)，局部夾貝殼碎屑。1灰色粉質(zhì)粘土10.621.4026.80軟塑可塑，含云母、大量腐植質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核。3灰色粉質(zhì)粘土19.831.5036.50含云母、大量腐植質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核，氣孔較多，含少量沼氣。在埋深35.00m左右處有一層厚約5cm的泥炭層。1灰色粉砂950.6059.10飽和，中密，含云母，夾薄層狀粉質(zhì)粘土，土質(zhì)不均，是上部粘性土與下部砂層的過(guò)渡層。2灰色粉細(xì)砂4.255.6

6、61.30m飽和，密實(shí)，夾少量粘性土，含云母、石英等，局部含有少量礫砂。1青灰色粉細(xì)砂3.266.3069.40m飽和，中密，夾少量粘土，含云母、石英等，粒徑自上而下變粗，下部含中粗砂。2青灰色中粗砂未鉆穿飽和，密實(shí)，含云母、石英等，夾少量礫石，礦物成分以石英為主。2 工程地質(zhì)條件2.2工程地質(zhì)條件分析 典型鉆孔柱狀圖2 工程地質(zhì)條件2.2工程地質(zhì)條件分析 綜合壓縮曲線2 工程地質(zhì)條件2.2 液化特性分析 3砂質(zhì)粉土的液化特性 勘探點(diǎn)編號(hào)土層編號(hào)土層名稱標(biāo)貫點(diǎn)深度粘粒臨界實(shí)際Ni/Ncri詳判權(quán)值標(biāo)貫點(diǎn)液化指數(shù)土層液化指數(shù)備注含量錘擊數(shù)錘擊數(shù)結(jié)果dscNcriNiWi (15m)Wi (20m

7、)Ilei (15m)Ilei (20m)15m20m(m)(%)( 擊)(擊)3113砂質(zhì)粉土3.957.44.8 61.26 不液化2.07 2.10 5.451.910.5 90.86 液化9.55 9.70 2.07 2.10 6.958.15.6 111.95 不液化3233砂質(zhì)粉土3.9513.60 /6/不液化3.25 3.51 c10%5.454.70 6.7 71.05 不液化6.951.70 12.3 90.73 液化8.05 8.70 3.25 3.51 3353砂質(zhì)粉土3.952.30 8.53 91.05 不液化5.457.20 5.40 91.67 不液化6.953

8、.60 8.46 101.18 不液化可液化土，液化等級(jí)為輕微 2 工程地質(zhì)條件2.2工程地質(zhì)條件分析 工程地質(zhì)條件綜合分析 1褐黃色粉質(zhì)粘土地基承載力特征值為100kPa ，由于厚度較薄，且下伏2灰黃色粉質(zhì)粘土較軟弱（承載力特征值為80kPa），故將1褐黃色粉質(zhì)粘土作為天然地基持力層時(shí)需慎重。 3灰色砂質(zhì)粉土的承載力特征值為100kPa，但該層土在VII度地震作用下為可液化土，因此該層土一般不宜直接作為天然地基持力層，需采取一定的地基處理或結(jié)構(gòu)措施。 廠區(qū)內(nèi)廣泛分布的1灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和灰色淤泥質(zhì)粘土均為軟土，總厚度約為15m，具有含水量高、孔隙比大、高壓縮性、抗剪強(qiáng)度小、承載力低的特性，

9、因此當(dāng)采用天然地基無(wú)法滿足承載力、變形要求以及抗液化要求時(shí)，必須采取必要的地基處理措施。對(duì)于本工程重要建筑物，樁型可選擇鋼管樁、PHC樁、方樁和鉆孔灌注樁，推薦采用600110PHC樁作為廠區(qū)主要樁型。對(duì)于一些附屬建（構(gòu)）筑物或荷重較輕的建筑物，可采用300500PHC短樁、水泥土攪拌樁或碎石樁進(jìn)行地基處理。 4 綜合試樁 與以測(cè)定單樁承載能力為主要目的的常規(guī)試樁相比，除了全面測(cè)定單樁的豎向承壓、抗拔和水平向承載力以外，還可同時(shí)測(cè)定錘擊沉樁中的應(yīng)力、應(yīng)變等數(shù)據(jù)，對(duì)錘擊能量、錘墊效應(yīng)，土塞高度和比例進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。此外，打樁時(shí)還進(jìn)行高應(yīng)變的測(cè)試，打樁后進(jìn)行低應(yīng)變測(cè)試，經(jīng)過(guò)一定休止期后進(jìn)行樁的復(fù)打

10、，進(jìn)行高應(yīng)變測(cè)試比較，為了研究群樁效應(yīng)和土體在打樁過(guò)程中擠土影響，在樁位中布置了孔隙水壓力監(jiān)測(cè)和深層土體位移監(jiān)測(cè)。通過(guò)打樁前后分別進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)和原位試驗(yàn)，還對(duì)土體在打樁擾動(dòng)后的再固結(jié)狀況進(jìn)行了分析。 綜合試樁的優(yōu)勢(shì) 4 綜合試樁 綜合試樁的內(nèi)容 4 綜合試樁 綜合試樁的成果 單樁豎向抗壓靜載荷曲線 單樁豎向抗拔靜載荷曲線 4 綜合試樁 綜合試樁的成果單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 樁側(cè)極限摩阻力和樁端極限端阻力推薦值 4 綜合試樁 綜合試樁的成果單樁豎向抗拔和水平極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 4 綜合試樁 綜合試樁的成果打樁期間軟土層中的超孔隙水壓力均超過(guò)80%的上覆土壓力值，而粉性土層中上升較少；距打樁區(qū)

11、越近，打樁振動(dòng)及對(duì)土體擠壓的影響越大，反之，則影響較??；對(duì)于有較大幅度超孔隙水壓力上升處，超孔隙水壓力消散掉80%所需時(shí)間一般為24周。 孔隙水壓力監(jiān)測(cè) 6 樁基施工監(jiān)測(cè)與檢測(cè)6.1樁基施工監(jiān)測(cè) 信息化指導(dǎo)施工的必要性 孔隙水壓力升高導(dǎo)致已成樁受擠壓而傾斜甚至斷裂 打樁產(chǎn)生的振動(dòng)波影響周?chē)ㄖ锏姆€(wěn)定性 過(guò)分追求樁端達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高而使得錘擊數(shù)過(guò)大導(dǎo)致斷樁 等等 6 樁基施工監(jiān)測(cè)與檢測(cè)6.1樁基施工監(jiān)測(cè) 樁基監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 孔隙水壓力監(jiān)測(cè)：在打樁過(guò)程中對(duì)340m深度處的超孔隙水壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要布設(shè)在樁基密集處（樁距23m），當(dāng)某點(diǎn)的超孔隙水壓力達(dá)到上覆有效應(yīng)力的60%即發(fā)出報(bào)警； 深層土體位移監(jiān)

12、測(cè) ：為了了解由打樁引起的土的擠出和水平位移量，在主廠房區(qū)域的基坑邊緣設(shè)置 ； 樁頂偏移觀測(cè)：從樁位圖的分析和實(shí)際打樁施工安排流向分析，選擇可能產(chǎn)生較大偏移的樁進(jìn)行樁頂位移測(cè)量，了解樁頂偏移的發(fā)展過(guò)程。根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008），中間樁在錘擊沉樁過(guò)程中的允許偏差為1/2樁徑。 6 樁基施工監(jiān)測(cè)與檢測(cè)6.1樁基施工監(jiān)測(cè) 孔隙水壓力監(jiān)測(cè)成果主廠房區(qū)域超孔隙水壓力上升曲線 6 樁基施工監(jiān)測(cè)與檢測(cè)6.1樁基施工監(jiān)測(cè) 樁頂偏移監(jiān)測(cè)成果緩慢增大型樁頂位移 陡然增大型樁頂位移 6 樁基施工監(jiān)測(cè)與檢測(cè)6.1樁基施工監(jiān)測(cè) 樁頂偏移監(jiān)測(cè)成果高差下降型樁頂位移 6 樁基施工監(jiān)測(cè)與檢測(cè)6.2樁基施工檢測(cè) 主要內(nèi)容高應(yīng)變（PDA）檢測(cè) 低應(yīng)變（PIT）檢測(cè) 檢測(cè)比例為5%，工程樁樁身完整性良好，均為類樁，單樁承載力滿足設(shè)計(jì)要求。 檢測(cè)比例為68%，其中類樁占95.78%；類樁占4.22%，無(wú)類和類樁。 7 結(jié)語(yǔ)本工程巖土工程勘察在充分利用鉆探、靜力觸探、標(biāo)貫試驗(yàn)和原狀取土進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)場(chǎng)地的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件進(jìn)行了詳細(xì)分析，全面反映了與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有關(guān)的場(chǎng)地地基土的埋藏條件及其性狀，并對(duì)后續(xù)的地基處理提出了合理化的建議。 本工程綜合試樁的成果是極其重要的貢獻(xiàn)。老廠是以鋼管樁為主力樁型，而本工程則以PHC樁為主，此種樁型能否適用于廠址地質(zhì)條件需要通過(guò)全方位的試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。綜合試樁為