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摘 要：某燃煤电厂扩建工程位于广西壮族自治区钦州市，扩建工程的厂区位于一期煤场及主厂区围栏墙外西侧地带。对该场地岩土体条件进行分析，并结合该场地工程地质特征，进行基础选型分析，探讨采用桩基础方案的一些技术问题，相关研究结论对类似场地工程具有一定借鉴意义。
关键词：煤电厂 场地 岩溶特征
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）010-019-02
1 工程概况
某燃煤电厂2€？000MW超超临界机组扩建工程（简称扩建工程，下同）位于广西壮族自治区钦州市。扩建工程的厂区位于一期煤场及主厂区围栏墙外西侧地带，主要拟建建构筑物有主厂房、汽机基座、锅炉房、烟囱、电除尘器、转运站及栈桥等，拟定均采用桩基，其中主厂房高48m，基础埋深为4.5m，单位荷载2500t/柱；汽机基座高21m，基础埋深为7.6m，单位荷载2000t/柱；锅炉房高86m，基础埋深为5.3m，单位荷载4500t/柱；烟囱高210m，基础埋深为5.5m，单位荷载3500t/柱；转运站及栈桥基础埋深为3.0m，单位荷载600t/柱；电除尘器高25m，基础埋深为3.0m，单位荷载1000t/柱。
2 岩土工程条件
2.1 地形地貌
厂址区原地貌为海滨滩涂，地形平缓，微倾向外海，为潮水位淹没区，地面高程-0.35m～-1.87m。经填海造陆，地面大部分填筑平整，地面高程为4.30m～5.10m，仅在拟建扩建煤场场地中部分布有一东西向展布的低洼凹地，为电厂水煤灰排放沉淀泥浆塘，塘内高程为3.07m～3.86m，略低于场地平整后高程。
2.2 岩土层特征
根据钻孔揭露，二期扩建场地上部覆盖层有第四系人工填土（QS），全新统海相沉积层（Q4m），更新统海陆交互相沉积层（Q3mc），第四系残积层（Qel）等。
钻孔揭露下伏基岩为侏罗系中统二组（J22）地层，岩性主要为泥质粉砂岩与粉砂质泥岩互层，少量细砂岩。由于泥质粉砂岩与粉砂质泥岩性质相近，定名时将泥质粉砂岩与粉砂质泥岩互层统称为粉砂质泥岩。在钻孔揭露范围内场地基岩可分为全风化、强风化、中等风化、微风化四个风化等级。
2.3 水文地质条件
场地地下水根据含水层特征可分为两类：松散层孔隙潜水及基岩构造裂隙水，均属潜水。松散层孔隙潜水主要赋存于冲填土（中粗砂）及海相沉积砂土层中，直接受海水补给，其水位变化随潮涨及潮退而变，海潮上涨时主要为海水补给地下水，退潮时地下水补给海水，由于潮水涨退速度大于地下水渗透速度，因此地下水位一般高于低潮位而低于高潮位。基岩构造裂隙水赋存于基岩裂隙密集带中，其补给来源主要为海水直接下渗补给及来自陆域相对含水层的侧向补给。地下水排泄作用很弱，主要滞留于构造带或裂隙密集带中，处于相对静止状态。
3 场地岩土特征评价
杂填土①1层为新近人工回填土，未经人工压实处理，呈松散状态，地基承载力低，厚度及成份不均匀性，分布于地表，厚度薄，未经处理，不能直接作为地面垫层。冲填土①2层，填土年限虽有7年，但未经压实，呈松散状，地基承载力低，且为液化土层，未经夯实挤密处理，不能直接作为地基持力层。淤泥质粉细砂②1层，呈松散状，埋藏较深，地基承载力低，工程性质差，不能作为地基持力层及桩端持力层。淤泥质土②、粉质粘土③1，呈流塑状～软塑状，埋藏较深，地基承载力低，压缩性高，属高压缩性土，未经排水固结及地基处理，不能作为地基持力层及桩端持力层。粉质粘土③层呈可塑状态状，埋藏较深，厚度薄，均匀性差，地基承载力一般，压缩性中等～中等偏高，不能作为桩端持力层。
中粗砂④层，呈松散～中密状，埋藏较深，有一定的承载力，但分布不连续，厚度变化大，状态不稳定，不宜作为桩端持力层。砾砂④1层、圆砾④2层，呈稍密～中密状，埋藏较深，地基承载力较高，但分布不连续，厚度变化大，密实度不均匀，不宜作为桩端持力层。粉细砂⑤层，密实状为主，地基承载力较高，埋藏深，分布不连续，南部层厚稳定的地段可考虑作为荷载不大的建（构）筑物的桩端持力层。粉质粘土⑥层呈硬塑状，承载力较高，埋藏深，分布不连续，层厚不稳定，不考虑作为桩端持力层。全风化及强风化岩层力学性质好，地基承载力较高，埋藏深，可作为荷载不大的建（构）筑物的桩端持力层。中等风化及微风化岩层力学性质好，强度较高，埋藏深，可作为所有建（构）筑物的桩端持力层。
4 基础型式选择的分析与建议
本期扩建工程场地上部广泛分布松散软弱土层，且厚度较大，不存在选择天然地基的条件，建议本扩建工程重要建构筑物采用桩基础，桩端持力层可根据上部建筑荷载及变形要求选择强风化、中密～密实状砂土层或圆砾层、中等风化、微风化基岩层等，桩型可选择钻（冲）孔灌注桩、预应力管桩等。对于轻型的辅助附属建筑可考虑采用地基处理后的复合地基，地基处理可采用水泥土搅拌桩、强夯置换等处理手段。如复合地基经检验不满足荷载及变形要求，则仍采用桩基础，桩端持力层可选择密实砂土层或强风化层。
主厂区地段的汽机房、锅炉房、电除尘、吸收塔及烟囱等荷载较大且对地基的强度及变形要求较高的建构筑物，建议采用钻（冲）孔灌注桩，桩端应入稳定连续、底部无软弱风化夹层的中等风化岩层。参照一期经验，桩径可选择 =800mm～1200mm，以桩端进入中等风化基岩持力层0.5m～1.0m计（具体由设计根据上部荷载要求确定），桩长约16～23m（按现地面计算，中等风化岩层岩面埋深14.70m～21.90m），建议按平均桩长20m计算。
煤场地段：转运站及栈桥荷载较大，基础埋深约3.0m，建议采用钻（冲）孔灌注桩，桩端应进入中等风化岩层或强风化岩层中。以桩端进入中等风化基岩持力层0.5m～1.0m计（具体由设计根据上部荷载要求确定）， 桩长约为17.00m～20.00m（按现地面计算，中等风化岩层岩面埋深16.00m～19.10m），建议按平均桩长19m计算。
其余附属建构筑物，该些建筑一般荷载小，可考虑采用地基处理后的复合地基，地基处理可采用水泥土搅拌桩、强夯置换等处理手段。如复合地基经检验不满足荷载及变形要求，则建议采用钻（冲）孔灌注桩或预应力管桩（打入或静压式），桩端应进入强风化岩层或者中密～密实状粉细砂层中，桩长约为12.00m～17.00m（按现地面计算）。
水下钻（冲）孔桩的端阻力特征值的经验值按桩的入土深度15m 5 结论与建议
（1）本期工程规模及上部结构荷载要求单桩承载力较大，因此选用桩基参数时应结合本工程及场地特点综合考虑，并通过试桩成果来获取桩基础设计及施工控制参数。
（2）另桩周边有松散的砂土，流塑状的淤泥质土，桩的施工过程易发生塌孔及缩颈。因此桩孔护壁是施工的关键，可考虑膨润土泥浆护壁，以确保桩的顺利施工，保证桩的施工质量，也有利于桩的混凝土充盈系数的控制。
（3）当地面出现大面积堆载，应考虑高压缩性软土的负摩阻力对桩基础的影响。
（4）场地地下水受海潮影响强烈，设计时应考虑地下建（构）筑物的永久抗浮及施工期间临时抗浮，抗浮设防水位取按多年平均高潮位高程1.80m。
参考文献：
[1] 周宗勇.浅岩地基上高层建筑基础选型与设计[J].山西建筑，2007（24）.
[2] 朱泓，殷宗泽.土与结构材料接触面性能研究综述[J].河海科技进展，1994（04）.
[3] 李建武.高层建筑基础选型分析与研究[J].中外建筑，2011（10）.
[4] 夏岁烈.益阳梓怡小区小高层住宅筏板基础的设计探讨[J].四川建材，2010（03）.
[5] 张玉生.岩溶地区高层建筑基础选型研究[J].山西建筑，2006（24）.
关键词：煤电厂 场地 岩溶特征
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）010-019-02
1 工程概况
某燃煤电厂2€？000MW超超临界机组扩建工程（简称扩建工程，下同）位于广西壮族自治区钦州市。扩建工程的厂区位于一期煤场及主厂区围栏墙外西侧地带，主要拟建建构筑物有主厂房、汽机基座、锅炉房、烟囱、电除尘器、转运站及栈桥等，拟定均采用桩基，其中主厂房高48m，基础埋深为4.5m，单位荷载2500t/柱；汽机基座高21m，基础埋深为7.6m，单位荷载2000t/柱；锅炉房高86m，基础埋深为5.3m，单位荷载4500t/柱；烟囱高210m，基础埋深为5.5m，单位荷载3500t/柱；转运站及栈桥基础埋深为3.0m，单位荷载600t/柱；电除尘器高25m，基础埋深为3.0m，单位荷载1000t/柱。
2 岩土工程条件
2.1 地形地貌
厂址区原地貌为海滨滩涂，地形平缓，微倾向外海，为潮水位淹没区，地面高程-0.35m～-1.87m。经填海造陆，地面大部分填筑平整，地面高程为4.30m～5.10m，仅在拟建扩建煤场场地中部分布有一东西向展布的低洼凹地，为电厂水煤灰排放沉淀泥浆塘，塘内高程为3.07m～3.86m，略低于场地平整后高程。
2.2 岩土层特征
根据钻孔揭露，二期扩建场地上部覆盖层有第四系人工填土（QS），全新统海相沉积层（Q4m），更新统海陆交互相沉积层（Q3mc），第四系残积层（Qel）等。
钻孔揭露下伏基岩为侏罗系中统二组（J22）地层，岩性主要为泥质粉砂岩与粉砂质泥岩互层，少量细砂岩。由于泥质粉砂岩与粉砂质泥岩性质相近，定名时将泥质粉砂岩与粉砂质泥岩互层统称为粉砂质泥岩。在钻孔揭露范围内场地基岩可分为全风化、强风化、中等风化、微风化四个风化等级。
2.3 水文地质条件
场地地下水根据含水层特征可分为两类：松散层孔隙潜水及基岩构造裂隙水，均属潜水。松散层孔隙潜水主要赋存于冲填土（中粗砂）及海相沉积砂土层中，直接受海水补给，其水位变化随潮涨及潮退而变，海潮上涨时主要为海水补给地下水，退潮时地下水补给海水，由于潮水涨退速度大于地下水渗透速度，因此地下水位一般高于低潮位而低于高潮位。基岩构造裂隙水赋存于基岩裂隙密集带中，其补给来源主要为海水直接下渗补给及来自陆域相对含水层的侧向补给。地下水排泄作用很弱，主要滞留于构造带或裂隙密集带中，处于相对静止状态。
3 场地岩土特征评价
杂填土①1层为新近人工回填土，未经人工压实处理，呈松散状态，地基承载力低，厚度及成份不均匀性，分布于地表，厚度薄，未经处理，不能直接作为地面垫层。冲填土①2层，填土年限虽有7年，但未经压实，呈松散状，地基承载力低，且为液化土层，未经夯实挤密处理，不能直接作为地基持力层。淤泥质粉细砂②1层，呈松散状，埋藏较深，地基承载力低，工程性质差，不能作为地基持力层及桩端持力层。淤泥质土②、粉质粘土③1，呈流塑状～软塑状，埋藏较深，地基承载力低，压缩性高，属高压缩性土，未经排水固结及地基处理，不能作为地基持力层及桩端持力层。粉质粘土③层呈可塑状态状，埋藏较深，厚度薄，均匀性差，地基承载力一般，压缩性中等～中等偏高，不能作为桩端持力层。
中粗砂④层，呈松散～中密状，埋藏较深，有一定的承载力，但分布不连续，厚度变化大，状态不稳定，不宜作为桩端持力层。砾砂④1层、圆砾④2层，呈稍密～中密状，埋藏较深，地基承载力较高，但分布不连续，厚度变化大，密实度不均匀，不宜作为桩端持力层。粉细砂⑤层，密实状为主，地基承载力较高，埋藏深，分布不连续，南部层厚稳定的地段可考虑作为荷载不大的建（构）筑物的桩端持力层。粉质粘土⑥层呈硬塑状，承载力较高，埋藏深，分布不连续，层厚不稳定，不考虑作为桩端持力层。全风化及强风化岩层力学性质好，地基承载力较高，埋藏深，可作为荷载不大的建（构）筑物的桩端持力层。中等风化及微风化岩层力学性质好，强度较高，埋藏深，可作为所有建（构）筑物的桩端持力层。
4 基础型式选择的分析与建议
本期扩建工程场地上部广泛分布松散软弱土层，且厚度较大，不存在选择天然地基的条件，建议本扩建工程重要建构筑物采用桩基础，桩端持力层可根据上部建筑荷载及变形要求选择强风化、中密～密实状砂土层或圆砾层、中等风化、微风化基岩层等，桩型可选择钻（冲）孔灌注桩、预应力管桩等。对于轻型的辅助附属建筑可考虑采用地基处理后的复合地基，地基处理可采用水泥土搅拌桩、强夯置换等处理手段。如复合地基经检验不满足荷载及变形要求，则仍采用桩基础，桩端持力层可选择密实砂土层或强风化层。
主厂区地段的汽机房、锅炉房、电除尘、吸收塔及烟囱等荷载较大且对地基的强度及变形要求较高的建构筑物，建议采用钻（冲）孔灌注桩，桩端应入稳定连续、底部无软弱风化夹层的中等风化岩层。参照一期经验，桩径可选择 =800mm～1200mm，以桩端进入中等风化基岩持力层0.5m～1.0m计（具体由设计根据上部荷载要求确定），桩长约16～23m（按现地面计算，中等风化岩层岩面埋深14.70m～21.90m），建议按平均桩长20m计算。
煤场地段：转运站及栈桥荷载较大，基础埋深约3.0m，建议采用钻（冲）孔灌注桩，桩端应进入中等风化岩层或强风化岩层中。以桩端进入中等风化基岩持力层0.5m～1.0m计（具体由设计根据上部荷载要求确定）， 桩长约为17.00m～20.00m（按现地面计算，中等风化岩层岩面埋深16.00m～19.10m），建议按平均桩长19m计算。
其余附属建构筑物，该些建筑一般荷载小，可考虑采用地基处理后的复合地基，地基处理可采用水泥土搅拌桩、强夯置换等处理手段。如复合地基经检验不满足荷载及变形要求，则建议采用钻（冲）孔灌注桩或预应力管桩（打入或静压式），桩端应进入强风化岩层或者中密～密实状粉细砂层中，桩长约为12.00m～17.00m（按现地面计算）。
水下钻（冲）孔桩的端阻力特征值的经验值按桩的入土深度15m
（1）本期工程规模及上部结构荷载要求单桩承载力较大，因此选用桩基参数时应结合本工程及场地特点综合考虑，并通过试桩成果来获取桩基础设计及施工控制参数。
（2）另桩周边有松散的砂土，流塑状的淤泥质土，桩的施工过程易发生塌孔及缩颈。因此桩孔护壁是施工的关键，可考虑膨润土泥浆护壁，以确保桩的顺利施工，保证桩的施工质量，也有利于桩的混凝土充盈系数的控制。
（3）当地面出现大面积堆载，应考虑高压缩性软土的负摩阻力对桩基础的影响。
（4）场地地下水受海潮影响强烈，设计时应考虑地下建（构）筑物的永久抗浮及施工期间临时抗浮，抗浮设防水位取按多年平均高潮位高程1.80m。
参考文献：
[1] 周宗勇.浅岩地基上高层建筑基础选型与设计[J].山西建筑，2007（24）.
[2] 朱泓，殷宗泽.土与结构材料接触面性能研究综述[J].河海科技进展，1994（04）.
[3] 李建武.高层建筑基础选型分析与研究[J].中外建筑，2011（10）.
[4] 夏岁烈.益阳梓怡小区小高层住宅筏板基础的设计探讨[J].四川建材，2010（03）.
[5] 张玉生.岩溶地区高层建筑基础选型研究[J].山西建筑，2006（24）.