1、第 1 页 共 6 页石横溶岩地基处理浅析贾同友 谢周峰作者单位：山东电力建设第二工程公司所在省（市、区）：山东省关键词：溶岩地基 爆破清理 梁板跨越 混凝土换填 处理第 2 页 共 6 页【内容提要】：石横电厂三期 2330MW 机组工程为溶岩地基，溶沟、溶槽、溶洞、溶蚀裂隙等发育，溶蚀塌块较多，其爆破清理、梁板跨越、混凝土 换填等地基处理方案， 简单易行，比较经济，在其他类似地质项目建 设时可供参考。国电石横电厂三期 2330MW 机组工程位于二期改扩建工程南侧，本工程地基处理主要为溶岩地基处理，本厂区溶沟、溶槽、溶洞、溶蚀裂隙等发育，结构复杂，地基处理的难度和工作量大，给设计、施工等整个
2、实施过程带来一定的困难。一、本期工程地质概况本期工程厂区地层由上而下主要分为以下几类：第四系冲积、洪积粉质粘土，残积、洪积粘土等；古生界寒武系上统灰岩；泥质条带灰岩、白云质灰岩等。粉质粘土分布最广泛，厚度 1-4 米，褐黄至黄褐色稍湿。粘土系石灰岩风化物，部分填充于岩溶空隙中，棕红色。寒武系上统石灰岩为厂区主要浅层基底岩层，开挖最常见的为石灰岩上层、白云质灰岩、石灰岩下层。岩溶形态及溶沟、溶槽、溶洞、溶蚀裂隙、溶蚀塌块等随着人工清理进度不断出现。在地表浅基岩出露时可看到溶沟溶槽等地表岩溶化现象，深度较大时以溶蚀裂隙、溶洞为主。 5#锅炉基础清槽后的岩溶形态其主要地质特征为：1.溶槽经溶蚀冲蚀形
3、成深穴，形状呈槽状，槽内全被红粘土充填。2.溶沟的走向有一定规律性，与地面冲沟延伸方向一致。3.溶洞分布较为广泛，有一定的贯穿性。因勘测资料不可能涉及每个点，对溶岩顶面较大的尤其要注意岩层下是否有溶洞。4溶蚀裂隙一般宽度 0.1-0.5 米。本厂区垂直溶蚀裂隙为主，裂隙间多被红粘土充填，表层亚粘土充填。5.溶蚀塌块多分布在较大的溶沟溶槽处，岩块悬空，直径 1-4 米不等。二、本期工程地基处理方案本期工程溶岩地基处理主要采用了以下几种处理方法：1.清爆换填对上部开口沟隙，要清除其中充填的粘性土至要求的深度。对岩石清爆时要适当减小第 3 页 共 6 页5-10cm 在岩面的钻孔深度，爆破时爆破孔以
4、下的岩石易受震动，溶岩结构遭到破坏，此部分岩层受震后可人工清除到设计标高，避免直接爆破后设计标高下部分溶岩结构破坏，影响其承载力。清爆到标高后，若发现岩石风化较为严重的应继续清爆。清爆换填采用机械人工结合，人工为主，多点施工面可同时施工，速度快，处理费用低且可靠性高，为本期工程地基处理主要方法。2.梁板跨越在基岩相对比较完整，溶沟、溶洞、裂隙比较小时，对溶沟、溶洞、裂隙上部进行适当处理，使建筑物跨越其上。对于沟槽深度较大，清理量大且宽度大于 1 米的，其基础部分在基岩上，部分在沟槽、岩脉上，考虑设钢筋砼梁、板的跨越沟槽、岩脉支撑在两侧的基岩上。梁、板跨越在汽轮机基础、煤仓间筏板基础、少量框架柱
5、基础地基处理时都有采用，大大减小了岩间充填物的清理工作量，施工方便，处理费用低。 跨 越 板 砼毛 石 砼 换 填双 向 配 筋 跨 越 板 地 基 处 理 施 工 图 示3. 设计改变基础形式本工程主厂房基础大都坐落在承载力 65t/m2的基岩上，A 排、汽机间、除氧间柱基础采用单独扩展型基础，汽轮机、煤仓间采用筏板式基础跨越大的溶沟、岩脉。4.设计持力在不同地基上在三期工程中主厂房主体结构、汽机、锅炉等荷载要求高的基础设在基岩上，荷载较小的如汽机间平台、循环水坑等对不均匀沉降不敏感，基岩面埋藏深，可采用土地基避免对岩溶的处理。5. 表部溶槽、溶沟、溶蚀裂隙的换填处理厂区构建筑物地基持力层大
6、部分为表部岩溶，基本被红粘土充填，充填土含水量大，承载力低，需采用置换砼的办法处理。对溶洞因岩溶发育已停止，可在溶洞中置换砼或堵塞空腹溶洞。施工时必须全部清除基底下的强风化岩及红粘土，对充填的溶槽、溶沟、溶蚀裂隙采用置换砼坚持以下处理原则：1） 上部开口的充填溶沟、溶蚀裂隙采取充填物以 C15 毛石砼或 C15 砼置换处理原则，使基底压力通过砼楔体传递到沟隙两旁的坚实岩石侧壁上，处理深度：（1）如果沟缝隙上下大致相等，为 4 倍沟隙宽度。（2）如果宽度上大下小，为 2 倍沟隙宽度。（3）如果在很宽的溶槽下遇到较窄的溶沟和溶蚀裂隙，则沟隙开挖和处理的深度应从宽槽底部开始。第 4 页 共 6 页基
7、 岩粘 性 土 基 底 面 粘 性 土基 岩 基 底 面 开 口 上 大 下 小 开 口 上 下 基 本 相 等（4）如果沟隙上小下大，那么处理深度应该大于 5 倍宽度。（5）上部开口且开口尺寸大于基础平面尺寸的充填溶槽则从基础底至相对新鲜岩石之间设砼支墩的处理原则，支墩平面尺寸为宽出基础外 1 米。（6）如基础座落在完整基岩和宽槽间的边线上，那么宽槽内应置换砼，使砼和基岩一起组成基础的支撑石。置换砼要宽出基础外 1 米。 置换砼底要座落在新鲜的岩石面上，不得留有充填土。2）对柱下独立基础地基处理方法如下：（1）地基开挖后持力层为-2 完整基岩面时，无需再做处理。（2）开挖后基岩面距基底间尺寸
8、大于等于 4 倍其下最大沟宽时，采用 C15 毛石砼回填至设计标高。 毛 石 砼开 挖 后 基 岩 面 款 处 理 方 案 示 意 图（3）开挖后基岩面距基底间尺寸小于等于 4 倍其下最大沟宽时，采用 C15 毛石砼回填此面以下沟槽；若沟槽宽度大于等于 1 米，则需设跨越板。跨 越 板 砼毛 石 砼 换 填双 向 配 筋 2510跨 越 板 地 基 处 理 施 工 图 示第 5 页 共 6 页（4）对于（3）情况，若沟槽内全部清完可不设跨越板，否则跨板厚度最小为 1 米。板厚为 1 米时，砼应为 C30。（5）开挖后基岩面距基底间尺寸小于等于 4 倍其下最大沟宽时，采用 C15 毛石砼回填此面
9、以下沟槽。 跨 越 板 砼毛 石 砼 换 填2.5款 地 基 处 理 施 工 图 示3）对大型筏板基础下地基处理方法如下：（1）筏板下沟、槽等若开挖至基岩面，则采用 C15 毛石砼回填即可。（2）筏板下溶沟、溶槽、溶蚀裂隙除按上述 1）款中的说明外，在大于等于 1.5 米的沟道处配钢筋，再用 C30 砼回填至设计标高。150基 础 砼 毛 石 砼（3）对煤仓间筏板下出现的大型岩脉处理原则为：基底下 2 米范围内用 C15 毛石砼换填。4）溶洞、基底以上的孤石及岩石处理方法：（1）基底以上的孤石及岩石采用清爆处理。（2）对需处理的溶洞当其顶盖较薄易破碎时，人工撬凿或小炮爆破处理或直接小炮爆破后予
10、以清除，再进一步清除洞内填充物全部用砼置换，填充至基底标高。清爆时尽可能不影响到其它相邻基础地基，保证基岩的完整性、稳定性。（3）对溶洞处理时，应先清附近溶槽，便于判断此槽是否与附近溶洞连为一体，若连在一起按溶槽处理。对以上岩溶间充填的红粘土清理时因岩石壁缝隙多，处理时先人工全面清理间部、底部粘土，再用扫帚、钢丝刷清理石壁。清槽深度较大的，清理难度也较大，在烟囱地基处理施工中，清槽深度达 22 米，采用高压水冲刷，清理效果非常好。基于对溶岩地基处理方法的阐述，我们得出：在施工过程中要对呈现的沟槽、裂隙等溶岩形态随时测量其宽度，根据各种方法的要求确定清挖深度、爆破位置、是否应用第 6 页 共 6
11、 页跨越板等。跨越板的应用要灵活掌握，清基难度较大时为减少清理量直接做跨越板。对图纸中表明溶洞的岩面要仔细现场勘测是否有其他溶洞、溶洞贯穿的走向、是否与附近的溶槽连为一体等。清槽前要确保两侧岩石不塌落，对于悬空的孤石如其下有沟槽需清理，必须先爆破孤石，以免清基时造成安全事故。对于地基处理的模板施工，可根据现场情况来定。若岩面较为平整，完全可使用普通的钢模、木模。大部分岩面崎岖不平，可采用砖砌外模或干茬毛石作外模，外模高度过大时要采取加固措施。为确保进度，外模施工可与人工清槽工作同时展开。其次，对工程量的计算需要强调几点：在机械大开挖中一般均使用方格网测量，清槽后，可根据每个基础内的不同情况逐个
12、测量，一般采用岩面标高取点测量。取点时，对于沟槽较少的，沟槽量可不计，适当增加低点的选取。沟槽较多的，测量沟槽大致的顶标高后再单独计算沟槽清理工程量。坚持这一原则，加快收方量速度，通过与砼搅拌站的方量对比，误差很小。三、结论.总之，地基处理作为一项隐蔽工程，承受荷载较大，且多为重要构建筑物，施工中要密切联系勘测、设计方，灵活掌握现场处理原则。本工程的大型溶岩地基处理施工包括机械开挖、人工清槽、外模支设、毛石砼换填、工程量计算等无论从设计、施工的难度、进度以及技术经济等方面都符合实际需要，并且质量可靠，在类似的地基处理施工中可供参考。【参考文献】：【1】罗旭堃.主厂房地基处理图、烟囱地基处理图.西北电力设计院 【2】彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册.中国建筑工业出版社 【3】现行建筑施工规范大全.中国建筑工业出版社【4】建筑施工手册.中国建筑工业出版社【作者简介】贾同友，男，1977 年 03 月 19 日出生，山东电力建设第二工程公司，工程师，1997 年毕业于中南工学院工业与民用建筑专业，大学专科，现任建筑项目负责人；谢周峰，男，1978 年 10 月 02 日出生，中国华电工程（集团）有限公司，工程师，2001 年毕业于东北大学测量工程专业，大学本科，现任项目总工程师。
