上海石洞口电厂二厂二期桩基工程实践 华东电力设计院2010年8月 贵阳1华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月 目目 录录1 前言2 工程地质条件3 综合试桩 4 桩基础设计5 桩基施工监测与检测6 结语 2华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月1 前言n 位置：位置：位于上海市北郊，北临长江，距上海市区约30km。n 等级：等级：本工程建设2660MW超超临界燃煤机组以及脱硫设施。n 重要性：重要性：作为上海重要的能源基地，该电厂的投产发电保证了2010年上海世博会期间的电力供应和安全。n 特点：特点：660MW超超临界机组的热效率在燃煤电厂中是比较高的，达到47%，因此可以大大降低发电煤耗、CO2和其他大气污染物的排放；本工程是在原有电厂的范围内扩建，厂址资源得到充分利用，完全节约了征地费用，提高了土地利用率；地处长江岸边，也充分利用了已有的长江岸线，在循环水利用和输煤系统等方面节约了大量投资。工程概况3华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月1 前言 燃煤电厂主要建（构）筑物主厂房区域烟囱 锅炉 汽机房 循环水系统循环水泵房 循环进水管 循环排水管 输煤系统输煤栈桥 圆形储煤仓 化水区域涉及的桩基工程问题主厂房和煤仓区域的PHC桩基设计和信息化施工；循环水泵房沉井施工和循环水管盾构施工以及对周围建（构）筑物的影响监测；浅地基处理及检测等。4华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月1 前言 5华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月2 工程地质条件2.1岩土工程勘察方案 软土地区重要建（构）筑物（基础埋藏深、荷重大、分布不均匀）主厂房区域建筑圆形煤仓桩基础 国家标准岩土工程勘察规范（GB50021-2001（2009版） 上海市标准岩土工程勘察规范（DGJ08-37- 2002） 行业标准建筑桩基技术规范（JGJ94-2008） 勘察6华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.1岩土工程勘察方案 结构形式勘探点间距勘探点深度勘探点布置形式主厂房等矩形结构2030m 一般性勘探点深度取65m，控制性勘探点深度取90100m 网格状 煤仓、烟囱等圆形结构2030m 一般性勘探点深度取65m，控制性勘探点深度取90100m 网格状形式并考虑环形结构的特点 循环水管等线性结构约为30m 一般性勘探点深度取30m，控制性勘探点深度取45m。 线状轻型结构不大于35m 一般性勘探点深度取30m，控制性勘探点深度取45m。 网格状 7华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.1岩土工程勘察方案 室内试验：应保证每层地基土分别有6个以上的原状土样或原位测试 数据。为了保证每层土的力学性质等试验项目均不少于6个，必须对试验结果进行统计分析，给出最大值、最小值、平均值、最大平均值、最小平均值、变异系数、修正系数、标准值等。 原位试验：标贯试验 判定地基土液化可能性 静力触探试验 划分土层，且是选择桩基持力层 十字板试验 评价软土灵敏度 单孔检层波速试验 获得场地土层反应参数8华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.1岩土工程勘察方案 煤仓勘探点布置9华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.1岩土工程勘察方案 主厂房区域勘探点布置10华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.2工程地质条件分析 地形地貌场地地貌单一，属长江三角洲滨海平原，原地貌为长江高河漫滩，原始地形平坦开阔，河沟纵横，于1980年回填平整，以致暗浜较多，现地面高程一般为4.2m（吴淞高程）。 11华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.2工程地质条件分析 地基土分布12华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.2工程地质条件分析 典型钻孔柱状图13华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.2工程地质条件分析 综合压缩曲线14华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.2工程地质条件分析 标贯击数分布15华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.2 液化特性分析 3砂质粉土的液化特性 可液化土，液化等级为轻微16华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n2 工程地质条件n2.2工程地质条件分析 工程地质条件综合分析1褐黄色粉质粘土地基承载力特征值为100kPa ，由于厚度较薄，且下伏2灰黄色粉质粘土较软弱（承载力特征值为80kPa），故将1褐黄色粉质粘土作为天然地基持力层时需慎重。 3灰色砂质粉土的承载力特征值为100kPa，但该层土在VII度地震作用下为可液化土，因此该层土一般不宜直接作为天然地基持力层，需采取一定的地基处理或结构措施。 厂区内广泛分布的1灰色淤泥质粉质粘土和灰色淤泥质粘土均为软土，总厚度约为15m，具有含水量高、孔隙比大、高压缩性、抗剪强度小、承载力低的特性，因此当采用天然地基无法满足承载力、变形要求以及抗液化要求时，必须采取必要的地基处理措施。对于本工程重要建筑物，桩型可选择钢管桩、PHC桩、方桩和钻孔灌注桩，推荐采用600110PHC桩作为厂区主要桩型。对于一些附属建（构）筑物或荷重较轻的建筑物，可采用300500PHC短桩、水泥土搅拌桩或碎石桩进行地基处理。 17华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n3 水文地质条件 厂区浅地层地下水可分为两个单元，表层填土中为上层滞水，下部原状土层中为孔隙潜水，受大气降水和厂区生产生活用水渗漏补给，与长江水位有一定水力联系，通过各勘探孔水位观察，地下水位埋深一般为0.50m。 根据对水样的分析，场地地下水对混凝土微腐蚀，对钢结构和钢筋混凝土中的钢筋有弱腐蚀。 18华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n4 综合试桩 与以测定单桩承载能力为主要目的的常规试桩相比，除了全面测定单桩的竖向承压、抗拔和水平向承载力以外，还可同时测定锤击沉桩中的应力、应变等数据，对锤击能量、锤垫效应，土塞高度和比例进行了统计分析。此外，打桩时还进行高应变的测试，打桩后进行低应变测试，经过一定休止期后进行桩的复打，进行高应变测试比较，为了研究群桩效应和土体在打桩过程中挤土影响，在桩位中布置了孔隙水压力监测和深层土体位移监测。通过打桩前后分别进行室内试验和原位试验，还对土体在打桩扰动后的再固结状况进行了分析。 综合试桩的优势19华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n4 综合试桩 综合试桩的内容20华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n4 综合试桩 综合试桩的成果单桩竖向抗压静载荷曲线单桩竖向抗拔静载荷曲线21华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n4 综合试桩 综合试桩的成果单桩竖向抗压极限承载力标准值桩侧极限摩阻力和桩端极限端阻力推荐值22华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n4 综合试桩 综合试桩的成果单桩竖向抗拔和水平极限承载力标准值23华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n4 综合试桩 综合试桩的成果打桩期间软土层中的超孔隙水压力均超过80%的上覆土压力值，而粉性土层中上升较少；距打桩区越近，打桩振动及对土体挤压的影响越大，反之，则影响较小；对于有较大幅度超孔隙水压力上升处，超孔隙水压力消散掉80%所需时间一般为24周。 孔隙水压力监测24华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n5 桩基础设计 建（构）筑物名称桩型桩长根数桩顶标高单桩承载力特征值（kN）(m)(m)主厂房PHC-B600(110)551024-4.43000-4.9汽轮发电机PHC-B600(110)52232-7.93000烟囱PHC-B600(110)55187-4.42800炉后PHC-B600(110)55146-3.130005422-4.13000PHC-AB600(110)38246-3.11500200038236-2.62000圆形全封闭贮煤场 PHC-C600(130)PHC-B600(110)52571902-3.63000循环水泵房1000 钻孔灌注桩51104-16.0350025华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n6 桩基施工监测与检测n6.1桩基施工监测 信息化指导施工的必要性孔隙水压力升高导致已成桩受挤压而倾斜甚至断裂打桩产生的振动波影响周围建筑物的稳定性过分追求桩端达到设计标高而使得锤击数过大导致断桩等等26华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n6 桩基施工监测与检测n6.1桩基施工监测 桩基监测项目 孔隙水压力监测：在打桩过程中对340m深度处的超孔隙水压力进行监测，监测点主要布设在桩基密集处（桩距23m），当某点的超孔隙水压力达到上覆有效应力的60%即发出报警； 深层土体位移监测 ：为了了解由打桩引起的土的挤出和水平位移量，在主厂房区域的基坑边缘设置 ； 桩顶偏移观测：从桩位图的分析和实际打桩施工安排流向分析，选择可能产生较大偏移的桩进行桩顶位移测量，了解桩顶偏移的发展过程。根据建筑桩基技术规范（JGJ94-2008），中间桩在锤击沉桩过程中的允许偏差为1/2桩径。 27华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n6 桩基施工监测与检测n6.1桩基施工监测 孔隙水压力监测成果锅炉区域超孔隙水压力上升曲线28华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n6 桩基施工监测与检测n6.1桩基施工监测 孔隙水压力监测成果主厂房区域超孔隙水压力上升曲线29华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n6 桩基施工监测与检测n6.1桩基施工监测 桩顶偏移监测成果缓慢增大型桩顶位移陡然增大型桩顶位移30华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n6 桩基施工监测与检测n6.1桩基施工监测 桩顶偏移监测成果高差下降型桩顶位移31华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n6 桩基施工监测与检测n6.2桩基施工检测 主要内容高应变（PDA）检测 低应变（PIT）检测 检测比例为5%，工程桩桩身完整性良好，均为类桩，单桩承载力满足设计要求。 检测比例为68%，其中类桩占95.78%；类桩占4.22%，无类和类桩。 32华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月n7 结语本工程岩土工程勘察在充分利用钻探、静力触探、标贯试验和原状取土进行室内试验的基础上，对场地的工程地质及水文地质条件进行了详细分析，全面反映了与基础设计有关的场地地基土的埋藏条件及其性状，并对后续的地基处理提出了合理化的建议。 本工程综合试桩的成果是极其重要的贡献。老厂是以钢管桩为主力桩型，而本工程则以PHC桩为主，此种桩型能否适用于厂址地质条件需要通过全方位的试验来验证。综合试桩为工程桩基础设计、沉桩施工、打桩监测、桩基检测等提供了最重要的依据和很好的指导作用，设计得以优化，施工得以顺利和安全。 信息化指导的原则贯穿于本工程桩基施工的始终。在打桩过程中定时监测土体孔隙水压力的增长和消散、桩顶位移的变化以及浅层和深层土体的位移，此外在打桩过程中采用高应变测试，综合监控桩沉桩质量和挤土效应，这些措施有力地保证了桩基施工的顺利进行，同时为主厂区基坑提前开挖提供了保证。 33华东电力设计院华东电力设计院 2010年年8月月THANK YOUTHANK YOU！34