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【摘 要】 某电厂厂址以丘陵岗地为主，冷却塔位于填方区，冷却塔基底层地基土不能作为稳定的持力层。本文介绍了冷却塔地基情况，根据水池底板基础的不同形式采取不同的地基处理方案，而后进行方案的比选。
【关键词】冷却塔 填方区 水池底板基础形式 地基处理
1 工程概况
1.1 地形地貌
厂址为丘陵剥蚀岗地地貌，间夹岗地凹地及水塘，厂址条件极为优越。冷却塔标高87m，自然地形标高在73.6-92.5m之间，高差约18.9m，地形起伏不大。
1.2 地层岩性及物理力学特征
根据可研勘测资料显示，出露地层按由新至老次序叙述如下：
①第四系冲积层（Q4al）粉质粘土：青灰色，灰黄色，可塑-软塑，局部软塑，主要分布于低洼处冲沟水田中，层厚1.5-3.2m。该层局部分布，具高压缩性，承载力较低，承载力特征值为fak=90-110kPa。不宜作为电厂建（构）筑物天然地基持力层。
②第四系冲积层（Q3al）：粉质粘土：棕黄色、棕红色，可塑-硬塑，含较多石英砾石，主要分布于丘陵岗地上，层厚1.0-3.8m。该层分布不均匀，局部缺失，具中等压缩性，承载力较高，其承载力特征值为fak=170-200kPa。可作为电厂一般建（构）筑物天然地基持力层。
③第四系残坡积层（Q2el+dl）粉质粘土：棕黄色-棕红色，硬塑，局部硬塑-坚硬，具网纹状构造，含少量碎砾石，层厚1.5-9.6m。该层分布较普遍，主要分布于丘陵岗地。具中等压缩性，承载力较高，其承载力特征值为fak=220-250kPa。
④白垩系上统南雄组（K22-1）：紫红色泥质粉砂岩，为厂址下伏基岩，根据其风化程度细分为三个亚层：
（4-1）全风化层：紫红色，风化后呈硬塑土状或碎石土状。层厚1.2-6.5m。该层分布不均匀，具中低压缩性，承载力较高，承载力特征值为fak=220-250kPa。
（4-2）强风化层：紫红色，厚层状，岩石破碎，呈碎块状。层厚0.7-5.9m。该层分布普遍，分布较均匀，具低压缩性，承载力较高，该层承载力特征值为fak=400-450kPa。
（4-3）中风化层：紫红色，厚层状，岩芯较完整，呈柱状。该层未钻穿，层厚不详。该层分布普遍，分布均匀，具低压缩性，承载力高，饱和单轴抗压强度平均值为9.0MPa，该层承载力特征值为fak=900-1000kPa。
1.3 结论及建议
厂区以丘陵岗地为主，建筑物在挖方区采用天然地基，以第②、③、（4-1）、（4-2）及（4-3）层作为天然地基持力层，填方区可采用地基处理或桩基；以第（4-2）、（4-3）岩层作为天然地基持力层，若有部分在填方区，采用桩基，桩基可采用人工挖孔灌注桩或钻孔灌注桩，第（4-3）中等风化层作为桩基持力层。
2冷却塔地基处理方案的分析及选择
冷却塔区域设计地面标高为87.0m，高出原地面2.7m。根据工艺布置，冷却塔基础埋置深度为4m，冷却塔环形基础底标高为87-4=83m。根据岩土工程勘测报告及附图，冷却塔基础座落于②粉质粘土层上，该层棕黄色、棕红色，可塑-硬塑，含较多石英砾石，主要分布于丘陵岗地上，层厚1.0-3.8m。该层分布不均匀，局部缺失，具中等压缩性，承载力较高，其承载力特征值为fak=170-200kPa，但不能满足作为稳定的持力层。
岩土勘测工程报告指出，电厂主要建筑物若有部分在填方区，采用桩基，桩基可采用人工挖孔灌注桩或钻孔灌注桩，以（4-3）中等风化层作为桩基持力由于该区域地下水埋深较浅，采用钻孔灌注桩。
冷却塔基础分为中央竖井基础，主水槽淋水架构基础，水池底板及环形基础。
各部分之间以伸缩缝连接，见图：
桩基方案可分两种：
方案一，冷却塔环基、中央竖井、主水槽淋水架构下方地基处理采用钻孔灌注桩地基方案。通过桩基计算，桩型采用φ800mm，3.60m×3.60m正方形分布，有效桩长为13m，桩基数量为500根。水池底板地基处理：冷却塔水池底板座在第②粉质粘土上，水池底板以
下换填1.5m厚级配砂石（分层夯实设
计标高）。
方案二，冷却塔环基、中央竖井、主水槽
淋水架构下方及水池底板地基处理均
采用钻孔灌注桩地基方案，淋水架构柱
基础与水池底板分离，一柱一桩。通
过桩基计算，桩型采用φ800mm，3.60m×
3.60m正方形分布，有效桩长13m，桩基数量为1036根。
3 地基处理方案的经济性对比
以上两种方案其实就是对冷却塔采用不同形式水池底板基础的情况下的地基处理，区别就在于采用大板基礎时水池底板下方大面积换填，采用板柱分离基础时淋水架构柱基础与水池底板分离，一柱一桩。两种方案均能满足冷却塔地基承载力要求，技术方面均可行。经济性对比如下：
4 结论
通过经济性对比（见表），当采用大板基础时地基处理费用较少，因此该冷却塔地基处理采用方案一：冷却塔环基、中央竖井、主水槽淋水架构下方采用钻孔灌注桩，水池底板以下换填1.5m厚级配砂石（分层夯实设计标高）。
【关键词】冷却塔 填方区 水池底板基础形式 地基处理
1 工程概况
1.1 地形地貌
厂址为丘陵剥蚀岗地地貌，间夹岗地凹地及水塘，厂址条件极为优越。冷却塔标高87m，自然地形标高在73.6-92.5m之间，高差约18.9m，地形起伏不大。
1.2 地层岩性及物理力学特征
根据可研勘测资料显示，出露地层按由新至老次序叙述如下：
①第四系冲积层（Q4al）粉质粘土：青灰色，灰黄色，可塑-软塑，局部软塑，主要分布于低洼处冲沟水田中，层厚1.5-3.2m。该层局部分布，具高压缩性，承载力较低，承载力特征值为fak=90-110kPa。不宜作为电厂建（构）筑物天然地基持力层。
②第四系冲积层（Q3al）：粉质粘土：棕黄色、棕红色，可塑-硬塑，含较多石英砾石，主要分布于丘陵岗地上，层厚1.0-3.8m。该层分布不均匀，局部缺失，具中等压缩性，承载力较高，其承载力特征值为fak=170-200kPa。可作为电厂一般建（构）筑物天然地基持力层。
③第四系残坡积层（Q2el+dl）粉质粘土：棕黄色-棕红色，硬塑，局部硬塑-坚硬，具网纹状构造，含少量碎砾石，层厚1.5-9.6m。该层分布较普遍，主要分布于丘陵岗地。具中等压缩性，承载力较高，其承载力特征值为fak=220-250kPa。
④白垩系上统南雄组（K22-1）：紫红色泥质粉砂岩，为厂址下伏基岩，根据其风化程度细分为三个亚层：
（4-1）全风化层：紫红色，风化后呈硬塑土状或碎石土状。层厚1.2-6.5m。该层分布不均匀，具中低压缩性，承载力较高，承载力特征值为fak=220-250kPa。
（4-2）强风化层：紫红色，厚层状，岩石破碎，呈碎块状。层厚0.7-5.9m。该层分布普遍，分布较均匀，具低压缩性，承载力较高，该层承载力特征值为fak=400-450kPa。
（4-3）中风化层：紫红色，厚层状，岩芯较完整，呈柱状。该层未钻穿，层厚不详。该层分布普遍，分布均匀，具低压缩性，承载力高，饱和单轴抗压强度平均值为9.0MPa，该层承载力特征值为fak=900-1000kPa。
1.3 结论及建议
厂区以丘陵岗地为主，建筑物在挖方区采用天然地基，以第②、③、（4-1）、（4-2）及（4-3）层作为天然地基持力层，填方区可采用地基处理或桩基；以第（4-2）、（4-3）岩层作为天然地基持力层，若有部分在填方区，采用桩基，桩基可采用人工挖孔灌注桩或钻孔灌注桩，第（4-3）中等风化层作为桩基持力层。
2冷却塔地基处理方案的分析及选择
冷却塔区域设计地面标高为87.0m，高出原地面2.7m。根据工艺布置，冷却塔基础埋置深度为4m，冷却塔环形基础底标高为87-4=83m。根据岩土工程勘测报告及附图，冷却塔基础座落于②粉质粘土层上，该层棕黄色、棕红色，可塑-硬塑，含较多石英砾石，主要分布于丘陵岗地上，层厚1.0-3.8m。该层分布不均匀，局部缺失，具中等压缩性，承载力较高，其承载力特征值为fak=170-200kPa，但不能满足作为稳定的持力层。
岩土勘测工程报告指出，电厂主要建筑物若有部分在填方区，采用桩基，桩基可采用人工挖孔灌注桩或钻孔灌注桩，以（4-3）中等风化层作为桩基持力由于该区域地下水埋深较浅，采用钻孔灌注桩。
冷却塔基础分为中央竖井基础，主水槽淋水架构基础，水池底板及环形基础。
各部分之间以伸缩缝连接，见图：
桩基方案可分两种：
方案一，冷却塔环基、中央竖井、主水槽淋水架构下方地基处理采用钻孔灌注桩地基方案。通过桩基计算，桩型采用φ800mm，3.60m×3.60m正方形分布，有效桩长为13m，桩基数量为500根。水池底板地基处理：冷却塔水池底板座在第②粉质粘土上，水池底板以
下换填1.5m厚级配砂石（分层夯实设
计标高）。
方案二，冷却塔环基、中央竖井、主水槽
淋水架构下方及水池底板地基处理均
采用钻孔灌注桩地基方案，淋水架构柱
基础与水池底板分离，一柱一桩。通
过桩基计算，桩型采用φ800mm，3.60m×
3.60m正方形分布，有效桩长13m，桩基数量为1036根。
3 地基处理方案的经济性对比
以上两种方案其实就是对冷却塔采用不同形式水池底板基础的情况下的地基处理，区别就在于采用大板基礎时水池底板下方大面积换填，采用板柱分离基础时淋水架构柱基础与水池底板分离，一柱一桩。两种方案均能满足冷却塔地基承载力要求，技术方面均可行。经济性对比如下：
4 结论
通过经济性对比（见表），当采用大板基础时地基处理费用较少，因此该冷却塔地基处理采用方案一：冷却塔环基、中央竖井、主水槽淋水架构下方采用钻孔灌注桩，水池底板以下换填1.5m厚级配砂石（分层夯实设计标高）。