浅议余热发电桩基设计涉和到几个问题

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1、浅议余热发电桩基设计涉和到几个问题　　中图分类号：TM617文献标识码：A余热发电是利用水泥、钢铁、冶金、玻璃等行业生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电设计中涉及到的建筑物，如汽轮发电机房、SP锅炉，AQC锅炉，PH锅炉等，均是在原有厂区建筑附近进行改造或者扩建的，因此，也就对基础的设计形式及布置增加一些额外的要求，本文就桩基础设计过程中产生的几个问题做一些分析，供设计人员参考。对于遇到地基土质软弱或软硬不均，土性特殊，自重湿陷性黄土、膨胀土等，不能满足上部结构对变形的要求，或者场地狭小，不具备大开挖条件时，

2、以上情况可考虑采用桩基础。5首先，在余热发电桩基设计中，遇到最多的是，单桩之间拉不上地梁，因为是在原有建筑物附近扩建，往往SP锅炉，PH锅炉等的桩基之间都存在有建筑物基础或设备，导致承台与承台之间双向都无法设置拉梁，而采用单方向设置拉梁或者大直径单桩基础。为了满足桩对柱的固端约束要求，桩的实际抗弯刚度相当于柱的5倍以上，我们可以推导出桩柱的直径比值，不小于1.5倍的要求，建议设计时桩直径取为柱直径的2倍，桩的截面抗弯相当于柱的16倍，考虑桩侧土体对桩抗弯刚度的有利影响，桩的实际抗弯刚度更大，则完全满足桩对柱的固端约束要

3、求。当为方柱方桩时，B=1.5b，其中B为方桩的边长，b为方柱的边长；当为方柱圆桩时，d=1.7b，其中d为圆形截面的直径，b为方柱的边长；当柱为矩形截面时，采用桩柱等效直径比失真，应分别满足柱长度和宽度方向的截面刚度比要求，建议不小于5。另外一种方案是采用多桩方案，可根据工程具体条件选用两桩或三桩形式，以满足柱端固结，此时桩考虑偏心荷载作用，单桩竖向承载力按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中公式5.1.1-2进行计算。承台计算按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中5.9节相关条文进行计算。采用多桩方

4、案不设置承台拉梁时，宜考虑采用刚性地面增强上部结构的整体性能。5其次，在余热发电设计中，还会遇到需要提高单桩承载力并减小桩基沉降的情况时，当地条件满足后注浆的必备条件（具备可注浆的图层及确保注浆不流失）时，可考虑采用后注浆技术。后注浆灌注桩，就是利用钢筋笼底部和侧面预先埋设的注浆管,在成桩后2-30天内用高压泵进行高压注浆,浆液通过渗入、劈裂、填充、挤密等作用与桩体周围土体结合,固化桩底沉渣和桩侧泥皮,起到提高承载力、减少沉降等效果。后注浆技术包括桩底后注浆、桩侧后注浆和桩底、桩侧复式后注浆。后注浆灌注桩的单桩极限承载

5、力，由《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中5.3.10公式得到：Quk=Qsk+Qgsk+Qgpk=u∑qsjklj+u∑βsiqsiklgi+βpqpkApβsi后注浆侧阻力增强系数，βp端阻力增强系数后注浆技术能大幅度提高灌注桩的承载力；能有效地减小桩基的沉降；采用后注浆技术能消除了人们对钻孔灌注桩孔底沉渣的忧虑；采用后注浆技能改善了钻孔灌注桩的受力机理；后注浆技术能产生明显的经济效益。最后关于墩基础，当桩的长度或桩的有效长度（指减去桩侧有负摩擦力区段的相应桩长后的实际长度）小于6m的桩称其为墩。墩的承载力一

6、般按照《建筑地基基础设计规范》式（5.2.4）计算经深度修正后的地基承载力特征值fa：基础的计算埋深d算至墩底，取墩底持力层的地基承载力fak，而不是桩的极限端阻力标准值qpk。墩基应用时需注意大直径扩底墩支撑于黏性土、粉土、砂土及卵石层上的承载基本特性：(1).扩底部分压力相同时，扩底面积愈大，沉降量愈大；(2).扩底面积，其承载力值小于按线性比例的增大关系；5和大直径扩底桩不同，扩底墩的承载性能更接近于天然地基基础。采用一柱一墩时，当墩的直径d不小于柱直径dc（当柱为矩形截面时，可按面积相等原则等效）的2倍（即d/

7、dc≥2，墩的截面抗弯刚度不小于柱截面抗弯刚度的16倍）时，可认为柱在墩顶嵌固。大直径扩底墩需要注意的几个要求：(1).扩底墩的直径d宜为：采用机械成孔时d=0.8～1.0m，采用人工挖空时d≥0.8m；(2).扩底墩底部的锅底深度c=（0.1~0.15）D；(3).扩底部分的高度h，应考虑竖向压力的刚性扩散角和施工安全的要求，可取h=1～2m；(4).扩头高度h与宽度b之比h/b=2～3，砂土取大值，黏性土取小值；(5).扩大头直径D于墩身直径d之比D/d≤3；扩底墩进入持力层的深度hp，应根据土质按下列要求确定：①

8、黏性土和砂类土：hp≥1.5m；②砂卵石和卵石层：hp≥0.5m；③基岩：hp≥0.3m；④需要抗震设防而持力层以上为可液化土层时，墩底进入持力层的深度：对于碎石土、砾、粗、中砂，密实粉土，坚硬黏性土尚不应小于2～3d，对其他非岩石土不宜小于4～5d。结语5桩基是一种古老的基础型式，桩工技术经历了几千年的发展过程，是一项繁重而复杂