电力土建地基技术发展方向初探

(整期优先)网络出版时间:2023-04-19
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电力土建地基技术发展方向初探

张芳兴

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摘要:现如今由于很多地区出现电力短缺的状况,社会飞速发展带来旺盛的电力能源需求,同时面对气候变化,我国作出重大战略决策,提出双碳目标,即我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,在此背景之下,风电和太阳能发电仍将高速发展,政策因素和社会需求正在不断推动着电力工程规模化建设,相应的工程技术也得到长足发展。电力土建地基处理作为电力工程的基石,直接关系到整体建设质量,其重要性不言而喻。为了提高自身竞争力,电力建设企业必须看到电力土建地基处理技术的应用必要性,努力实现高质量、高效率土建地基施工。

关键词电力土建地基技术发展方向

1电力土建地基处理分析

结合工程实地调研,一般需通过打桩、挖掘、填充、夯实才能完成其土建地基处理。电力工程建设最显著的特征是地区差异性大,设计、施工等均需根据区域自然地理条件进行。对土建地基处理而言,最关键的显然是工程所在的土壤条件,其直接关系到地基稳固性。我国国土面积广阔,各地域土质情况也各不相同,加上环境温度、自然灾害等的影响,给电力土建地基处理施工带来了极大不便。而土建地基处理始终与电力建设整体施工环节紧密相连,若无法保证土建地基稳定性,将会埋下诸多安全隐患。基于这些安全隐患存在一定的隐蔽性,往往在工程结束乃至投入使用后一段时间之后才能够被察觉,此时已经为时过晚。为将隐患扼杀在萌芽状态,确保电力设施使用安全与人民人身财产安全,牢抓土建地基处理环节相当有必要。

2电力土建地基处理技术

2.1电力土建工程中强夯地基处理技术

强夯地基处理技术脱胎于土木工程建设的重锤基石法,是目前应用比较广泛的地基处理方法之一。置于高处的夯锤做自由落体运动,在重力加速度下获得极高冲击能量,快速重击与高能震动下来夯实地基,从而提高地基承载力及强度,确保地基各项性能达标。强夯地基处理技术适用于多种土壤条件,加固效果显著、变形和沉降小,被广泛应用于电力土建地基处理中。

2.2电力土建工程中振冲碎石桩施工技术

振冲碎石桩技术是在水的高压及振冲力相互作用下成孔,填充以形成密实桩体,与原地基构成复合地基,达到提高地基承载力以减少变形沉降的目的。

优点为设备简单,操作便捷,节省人力、物力成本。但需注意,振冲碎石桩平面布置形状范围内构造易出现不均匀问题,后续需严格进行质量检测,一旦发现不均匀情况,需要额外对综合荷载、桩基础应力等一系列条件进行综合考量。

2.3电力土建工程中挤密桩处理技术

挤密桩处理技术也适用于软土条件下的地基施工,目前在黄土高原等地区应用最为广泛。其原理是:利用冲击力和振动力将预制钢结构桩管推入地基,在大型设备支持下拔出桩孔形成规制化的桩孔,继而填土夯实。所用填土包括平原土和石灰土等。获得大直径基桩后结合原有基础结构,共同组建成为复合地基。

2.4电力土建工程中旋喷注浆桩处理技术

化学注浆法在早期应用广泛,但其自身工艺存在缺陷,地基施工完成后往往存在质量隐患,现已逐渐被淘汰。旋喷注浆桩处理技术是在化学注浆法的基础上,改变浆液配方与注浆工艺而成的新技术,质量可靠,应用广泛。旋喷注浆桩处理技术主要应用于软土地质,能够显著降低软土自身条件问题对地基质量的冲击,保证地基的稳定性,更兼具操作方便、成本低廉等特点。

旋喷注浆桩处理利用钻机将注浆管钻入预定土层中,随后高压设备将浆体推进喷射,边喷射边旋转提升。其原理为:喷射流体动压远超土体结构强度,土粒在离心力、冲击力、重力等的共同作用下与浆液充分混合并按一定比例重新组合排列土体结构,等待浆体凝结即成。

2.5电力土建工程中深层密实处理技术

深层密实处理技术主要包括两类振动水冲洗法和深层搅拌法。

振动水击法广泛应用于松散砂地基处理中,具有经济性和有效性的特点。振动水冲洗法主要利用提升设备提升振动器,然后通过启动潜水电机提高振动器的振动频率。同时通过喷嘴喷射高压水,形成孔后,将沙砾石集料填入,在振动器作用下进行水平、竖向振动,充分振动填料,使砂砾桩与原地基形成复合地基,从而提高地基承载力,减少地基沉降。

深层搅拌法适用于淤泥质土、泥炭土、承载力小于0.12MPa的软土、粉土等土壤条件。主要采用水泥浆作为地基加固固化剂,充分搅拌水泥浆与地基软土,通过深层搅拌机处理。混合后,由于浆体中存在固化剂,会在软土中发生一系列反应后凝结,形成高强度水泥固体,并与原有地基形成一致地基。从而提高电力土建地基稳定性和强度,保证工程建设质量。

3电力土建地基处理技术发展趋势

3.1严格控制电力土建地基处理施工管理工作

就目前而言,电力土建地基处理施工管理存在不少问题,严重制约了技术发展与应用。如:缺乏科学规范的施工设计;施工人员安全以及质量把控意识薄弱;施工缺乏严格的管控等。首先,电力土建地基处理施工具有系统性和复杂性,应根据实际土壤质量调查结果进行地基处理技术选择。同时,做好施工前的规划设计,以此来把控工程质量与进程。

预先审查数据文件、图纸、材料清单等,严格按照审核流程及标准审查合格方可用于施工;始终秉持质量控制意识和风险意识,在地基施工中实时全面监察。其次,要严格管控施工环节,安全无小事。通过相应的宣传教育活动提高施工人员及管理者的安全与质量把控意识。确保施工人员在具备专业技能和较高素质水平的情况下,严格按照施工规范进行地基处理施工作业。

3.2更新电力土建地基处理施工设备

技术创新使地基处理施工效率得到了大幅度提高,同时地基处理施工设备也得到了快速更新换代。在电力土建中使用全新的机械设备,机械化程度不断提高,降低了劳动强度,在一定程度上可以提高工程质量,缩短施工期限,减少成本费用。

3.3促进复合地基计算理论的发展

复合地基计算理论涵盖了多方面的内容,比如荷载作用下应力场和位移场的分布特性、沉降的计算方法及参数的确定等。目前对于复合地基承载力的计算经常使用到的方法为简化法与弹性理论法,对于复合地基变形计算,主要使用的是应力修正法与复合模量法,这些计算都不够精准,这些方面的研究会进一步加强,理论的发展将为实践提供更好的指导。

3.4电力土建地基处理技术向自动化、智能化发展

将计算机技术应用于电力土建地基处理中,可以实现对施工工作流程的实时监控和远程操作,精准把控电力土建地基处理施工质量。通过计算机进行分区域运算和统合,更加方便可靠,大大降低了人员工作量,且程序运转效率极高。自动化、智能化电力土建地基处理技术还能起到节省成本的作用。同时在分析计算方面,包括地基承载力及沉降部分计算,学者提出了诸多全新的计算方法,诸如三维建模、数值模拟分析、软件设计等高尖端技术被广泛应用。在施工管理方面,可以实现对施工过程的全程监控和数据的自动采集,对质量控制更加有力。

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综上述,近年来,由于我国各个行业对电能的需求越来越大,为保障电力系统平稳运行,解决电力供需分配问题,电力企业亟需大力开展电力工程建设。电力土建在电力工程建设中所占比重较大,其质量直接关系到电力工程建设整体的安全稳定。电力工程建设分布区域广,在实施过程中会遇到各种不良地质条件,这加大了电力土建尤其是其中地基建设环节的难度。为确保电力土建质量,从而促进整个电力工程建设推进

参考文献

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