DL 502493 火力发电厂地基处理技术规定试行.docx

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DL502493火力发电厂地基处理技术规定试行

火力发电厂地基处理

技术规定

（试行）

Groundtreatmenttechnicalregulationof

firepowerstation（tryapplication）

DL5024-93

主编部门：

电力工业部华东电力设计院

批准部门：

中华人民共和国电力工业部

施行日期：

1994年1月1日

中华人民共和国电力工业部

关于发布电力行业标准《火力发电厂地基处理

技术规定》DL5024-93（试行）的通知

电力［1993］278号

电力规划设计总院组织华东电力设计院、华北电力设计院和西北电力设计院编制的《火力发电厂地基处理技术规定》，经我部审查通过，现批准为电力行业标准，予以发布。

标准的编号为DL5024-93。

自1994年1月1日起试行。

本标准由电力规划设计总院归口，华东电力设计院负责解释。

请将执行中的问题和意见告电力规划设计总院及华东电力设计院。

本标准由水利电力出版社负责出版、发行。

1993年8月25日

1总则

1.0.1火力发电厂（以下简称火电厂）的地基处理工作应坚持因地制宜，重视当地建筑经验，由勘测、设计、施工部门密切配合进行。

为了使地基处理做到安全适用、经济合理、技术先进，确保工程质量，特制定本规定。

1.0.2本规定适用于火电厂新建、扩建及改建的生产、辅助生产及附属生产建筑物地基处理的设计、施工与检测。

送变电工程也可参照使用。

1.0.3使用本规定时，尚应符合现行的有关国家标准，并参照有关地区和行业的勘测、地基基础设计、施工技术等标准及施工质量验收标准。

1.0.4对于工程地质条件复杂，需作地基处理或需进行岩土工程治理的工程，按火电厂各类建筑物地基的安全等级分别确定岩土工程监理的实施：

（1）一级建筑物应实施岩土工程监理；

（2）二级建筑物宜实施岩土工程监理。

对岩土工程监理，原体试验、施工检测和长期监测费用，应列入工程编制的预、概算。

2基本规定

2.0.1根据地基损坏造成建筑物破坏后果的严重性，火电厂各类建筑物地基可分为三个安全等级（见表2.0.1）。

表2.0.1建筑物地基安全等级

安全等级

破坏后果

建筑物名称

一级

很严重

主厂房（包括汽轮发电机基础、锅炉构架基础）、主控制楼或网络控制楼、通信楼、220kV屋内配电装置楼、高度大于100m的烟囱、跨度大于30m的干煤棚及其他厂房建筑

二级

严重

除一、三级以外的其他生产建筑、辅助及附属建筑

三级

不严重

机炉检修间、材料库、机车库、汽车库、材料库棚、推煤机库、警卫传达室、厂区围墙、自行车棚及临时建筑

对于一级建筑物、部分二级建筑物以及有特殊要求的工程项目；或对邻近建筑物有影响的地基处理工程；或地基处理效果需在土建上部结构的施工过程中，甚至在使用运行期间才逐步得到发挥的地基处理工作，应在工程施工期间和使用过程中，布置沉降观测和其他监测工作。

2.0.2在下列条件下，火电厂应进行地基处理：

（1）天然地基承载力或变形不能满足建筑物使用要求；

（2）发现地基有暗沟、隐埋湖塘、暗浜、土洞或溶洞；

（3）地震区存在可液化土层的地基，不能满足抗液化要求；

（4）经技术经济比较，处理的地基比天然地基更为合理；

（5）在软土地基上，建筑物各单元的高度、荷载、刚度或基础埋置深度相差悬殊或对地基具有特殊工艺设计要求时。

2.0.3在火电厂设计的可行性研究阶段，应对建筑场地地基处理的必要性和可行性提出充分论据，并通过调查研究，对有关地基处理方案进行技术经济条件的比选，推荐出一个或若干个技术可靠、经济合理的地基处理方案。

在初步设计阶段，应完成地基处理的工作规划，宜实施必要的岩土工程勘测和地基处理的原体试验及工程试桩工作。

在施工图设计阶段，应完成岩土工程施工图设计，完成施工前的准备工作。

2.0.4地基处理工作的规划和实施，可按下列顺序进行：

（1）根据工程地质资料，分析场地作为天然地基的条件，对各种类型的地基处理方法的适宜性提出初步意见。

（2）根据建筑物对地基的要求，分析天然地基存在的主要问题，明确需要作地基处理的建筑物名称、特点及其外部条件，以及地基处理要求达到的各项技术指标。

（3）综合场地的工程地质、环境、材料、地区经验、技术力量、质量保证、施工工期及工程造价等技术经济因素，进行分析比较，优选方案。

（4）结合火电厂初步设计阶段的岩土工程勘测，实施必要的地基原体试验或工程试桩，以获得必要的设计参数和合理的施工方案。

（5）完成地基处理施工图设计，包括提出质量检验要求，必要时提出在施工和运行期间实施监理和监测的要求。

2.0.5火电厂建筑物地基的处理，宜采用一种地基加固方法，有条件时，也可采用两种或两种以上的加固方法联合使用综合处理。

2.0.6地基处理方案的选择，应在技术可靠、满足设计和施工进度要求的前提下，做到经济合理，并充分考虑地区经验。

2.0.7当利用沿海、沿江新近沉积的软弱土层和新近的吹填土，或需要填方的软弱土层作为建筑物的地基土时，宜对软弱土层进行预处理。

2.0.8为达到如下目的，应进行原体试验：

（1）为取得最佳的设计参数、施工方法，以及明显的经济效益；

（2）采用当地缺乏经验的地基处理方法；

（3）为引进应用新技术、新工艺、新方法。

地基处理的原体试验，应制定详细的工作大纲，内容包括试验目的、试验方案、检测手段与方法、预期得到的成果参数和经费预算。

2.0.9地基处理的施工图设计，必须掌握充分的工程地质资料，当已有资料不能满足设计需要时，应补充进行专题岩土工程勘测和试验。

2.0.10采用的地基处理方法应符合环境保护的要求，避免因地基处理污染地面水和地下水；避免由于地基土的变形而损坏邻近建筑物，防止振动噪声及飞尘对周围环境产生不良影响。

2.0.11地基处理时，必须对施工质量进行控制并对处理效果进行检验。

当检测表明处理后的地基达不到设计要求时，应采取补强措施或降低标准使用。

当进行岩土工程监理时，应阐明监理检测目的要求，并认真制定相应技术要求和大纲。

2.0.12地基处理正式施工前，宜进行试验性施工，在确认施工技术条件满足设计要求后，才能进行地基处理的施工。

2.0.13地基处理的施工应有详细的施工技术组织设计、施工质量管理和质量保证体系。

应有专人负责施工检验与质量监督，做好各项施工记录，当发现异常情况时，应及时会同有关部门研究解决。

2.0.14地基处理施工过程中及施工结束后应进行必要的检验。

对于需要采用多种手段进行长期综合监测的项目，在开展监测工作之前应编制监测工作大纲，阐明监测目的和采取的监测手段，包括监测元件的设置与技术要求，预估地基处理过程中和火电厂运行后地面和地基土的变形特征，以及对场地稳定性的影响，此外尚应制定监测控制标准和控制不良现象发展的措施。

3换土垫层

3.1一般规定

3.1.1换土垫层系采用天然或人工材料，在基础底面下铺设一定面积和厚度的垫层，置换原来不能满足建筑物要求的土层，或为了垫高基础底面标高、调整差异沉降、改善地基均匀性而换填或铺垫低压缩性材料作为“褥垫”。

3.1.2常用的垫层材料有素土、灰土，砂或砂砾、碎石（卵石）、粉煤灰，以及其他性能稳定、不污染水质、无腐蚀性、压缩性低的天然或人工材料。

当在建筑场地粉碎及拌和石灰或粉煤灰时，应考虑环境保护措施。

3.1.3当地基排水固结时，宜采用排水垫层。

当地下水有化学腐蚀性时，宜采用不透水垫层。

排水垫层不适于湿陷性黄土地基。

在水的流速较大时，应考虑垫层材料抵抗潜蚀和冲刷的能力。

3.1.4垫层的厚度z应根据下卧土层的承载力确定，并符合下式要求：

（3.1.4-1）

式中pz——垫层底面处的附加压力设计值（kPa）；

pcz——垫层底面处土的自重压力标准值（kPa）；

fz——经深度修正后垫层底面处土层的地基承载力设计值（kPa）。

垫层底面处的附加压力值pz可分别按式（3.1.4-2）和式（3.1.4-3）简化计算：

条形基础：



（3.1.4-2）

矩形基础：

（3.1.4-3）

式中b——基础宽度（m）；

l——矩形基础底面的长度（m）；

p——基础底面压力设计值（kPa）；

pc——基础底面处土的自重压力标准值（kPa）；

z——基础底面下垫层的厚度（m）；

θ——垫层的压力扩散角，可按表3.1.4采用。

表3.1.4不同材料的压力扩散角θ

材料种类

θ（°）

素土、粉煤灰

砂砾、砂卵（碎）石、灰土、粉煤灰灰土或粉煤灰水泥

粉煤灰混凝土

22

30

35

3.1.5垫层的顶面宽度宜超出基础底边线30cm，垫层的底宽应满足基础底面应力扩散的要求，垫层底宽bz可按下式计算确定：



（3.1.5）

3.1.6垫层材料的物理力学指标可通过室内试验取得，垫层的承载力宜通过现场试验确定。

3.1.7换土垫层的地基变形计算，可按天然地基变形计算进行。

对下卧层顶面上的附加应力，应同时考虑因换垫材料后较原天然土层增加的重量。

3.1.8进行垫层施工时，应遵循下列原则：

（1）回填基底前，应先进行验槽，确认其条件符合下卧层的设计要求。

当基底上不能立即施工垫层时，宜保留0.30～0.50m厚的保护层。

当基底为极易风化或软化的地层时，应予以挖除或立即封闭。

（2）当垫层底部在一个基坑内有不同标高的台阶时，应先深后浅地分层填筑。

（3）当整片垫层施工需要分片作业时，片间的接茬位置，宜布置在不同建筑单元交界处，并加强分层压实的工序。

（4）垫层的底部和顶面的施工标高允许偏差为±20mm（粗颗粒垫层为±25mm）。

（5）垫层施工应分层铺筑，分层厚度可视碾压、夯击设备的能力和方法而定。

当采用人力夯击时，每层土的虚铺厚度为150～200mm；采用蛙式夯时，虚铺厚度为200～250mm，采用重锤夯实时，可达350～1000mm（视锤重和落距而定）；当采用无振动压路机（平碾）时，为150～200mm，当采用振动式重型压路机、凸块碾压机时，可提高到300～350mm。

必要时宜通过试验确定虚铺土层厚度。

3.1.9垫层在分层回填过程中，应进行跟踪检验，随时控制每层、每片的质量指标。

夯实或碾压回填的垫层，每一分层内采样数量可按下列要求确定：

（1）小面积垫层，每100m2取样2处，每层不少于3处；

（2）超过2000m2的大面积垫层，每100～500m2取样1处，每层不少于8处；

（3）独立基础下的垫层，每层2～3处；

（4）条形基础下的垫层，每50～100m取样2处，每层不少于3处。

由胶结材料形成的垫层，其质量控制措施，按有关规程或现场试验资料确定。

3.1.10在垫层验收阶段，如承载力设计值超过规范提供的垫层承载力经验值，或垫层规模较大的工程，应进行相应的原位测试，并对垫层进行地基承载力验算校核。

3.2素土垫层

3.2.1素土垫层系指用天然细粒土为材料组成的垫层。

素土垫层，在技术要求不高的条件下，可用于二、三级安全等级建筑物软土地基的置换，或垫高基础底面标高。

3.2.2素土垫层的厚度不宜大于3m，素土垫层的承载力标准值不宜超过180kPa。

3.2.3素土垫层的物理力学性质参数，宜通过室内试验和现场试验取得。

在有地区经验时，也可按室内试验和地区经验值取用。

当确定素土垫层的地基承载力设计值时，可不进行宽度修正。

3.2.4用于素土垫层的细粒土料，不得混入耕（植）土、淤泥质土及冻土块。

不应采用膨胀性土及有机质含量超过8%的土。

不应将混有垃圾和含有化学腐蚀物质的土作为素土使用。

3.2.5素土垫层施工时，应遵循下列规定：

（1）回填的土料中，不应含有直径大于200mm或超过分层碾压厚度1/2的粗颗粒。

（2）土料的压实或夯实施工时，其含水量宜按最优含水量wop控制，允许偏差为±2%。

（3）垫层施工时，每层回填土的碾压（或夯击）遍（击）数，由试验确定。

（4）素土垫层整个施工期间，应防雨、防冻、防曝晒，直至移交或进行上部基础施工。

注：

回填碾压指标，应用压实系数λc控制。

其取值标准根据结构物结构类型和荷载大小确定，一般为0.95～0.97，最低不得小于0.93。

3.2.6对每一分层施工取样进行干密度检验时，取样深度应在该层面下2/3层厚处，并应用切削法取得环刀试件，要具有代表性，确保每分层夯实或碾压的质量指标。

3.2.7素土垫层施工完成后，可采用探井取样或静力荷载试验等原位测试进行检验。

3.3灰土垫层

3.3.1灰土垫层系由石灰粉和粘性土或粉土按一定比例混合均匀，压密所组成的垫层。

灰土垫层可用于满足基础下持力层上有较大荷载的要求，或用于减少沉降量、调整不均匀地基的差异沉降，消除湿陷性，作良好的隔水层和防渗帷幕，以及提高地基稳定性。

3.3.2灰土垫层中石灰与土料的比例可用体积配合比控制，宜采用2∶8。

土料较湿时，可采用3∶7。

当所需承载力不高时，可采用1∶9。

3.3.3灰土垫层用的生石灰，应达到国家三等标准，其技术标准见附录A。

除采用袋装生石灰粉外，块状生石灰应经加水熟化为消石灰粉，并达到规定标准才能使用。

用于灰土拌和用的消石灰粉，不得混有粒径超过5mm的结块，不得含有未熟化的生石灰块及其他杂物，石灰应过筛。

活性稍差的石灰，应通过试验，可适当提高石灰的掺合比使用。

3.3.4用于制作灰土的土料，结块粒径不应过大。

用于拌和土料的结块大小的限制，视拌合设备的性能而定。

当用人力或小型机械拌合时，土料应过筛使用。

当采用搅拌粉碎专用设备时，土块粒径可放宽到不大于50mm，但必须拌合均匀，碾压时土粒径不应大于20mm。

3.3.5灰土碾压和夯实应在最优含水量下进行；当采用重型机械碾压时，其含水量可比击实试验的最优含水量低3%～5%。

灰土从拌合开始到碾压或夯实结束，不宜超过24h。

拌和好的灰土，除处于十分干燥状态外，搁置时间不宜超过12h。

3.3.6灰土碾压或夯实的遍数，应根据土料和机械设备的具体情况，通过现场试验确定。

具体标准，应根据石灰与土的比例由击实试验确定。

当采用压实系数控制质量时，可按素土垫层的要求执行。

3.3.7施工中灰土取样检验的要求见第3.2.6条。

质量不合格时，应及时补压或补夯，不得延误时间。

3.3.8灰土经检验合格后，在3～5d（天）内应防雨、防曝晒、防冻结。

当浸水发生石灰质析出现象或软化时，应予更换新灰土补强。

在地下水位以下制作灰土垫层时，应降低地下水位后进行施工，并保证在碾压完成一周之内，不得受水浸润。

3.3.9灰土的物理力学性质设计指标，应通过室内土工试验和现场试验等方法求得。

当采用2∶8或3∶7灰土时，应按现行规范标准施工并分层检验干密度。

垫层上的承载力设计值如不大于250kPa时，可不进行专门的试验及检测而直接设计和验收。

对安全等级属一级建筑物地基，或当对灰土垫层取用的承载力设计值大于250kPa时，应进行制作试验。

灰土垫层的静力荷载试验应在施工完成后一个月进行，按相对沉降法在p-s曲线上取s/b=0.01对应的压力值为设计值，并不再进行深度和宽度修正。

3.4砂砾垫层

3.4.1砂砾垫层采用天然砂砾为材料。

该材料可直接由地层中取用或经人工级配使用。

垫层应分层回填，并经振密或压实。

砂砾垫层具有良好的透水性和水稳性，可用作排水垫层，也可在软土层或地下水位以下的地层中用作置换地基。

3.4.2砂砾石的粒径分类可按附录B进行。

用作砂砾垫层的最大粒径不应大于50mm。

当碾压强度或夯振能量较大时，最大粒径不宜大于80mm或1/2分层厚度。

3.4.3选择砂砾料时，宜采用质地坚硬、抗风化和抗浸水软化的砂石料。

3.4.4对砂砾垫层，应进行颗粒级配掺合试验，以达到较大的干密度。

颗粒级配的不均匀系数应大于5，级配为细、粉砂的组合料不宜用于地下水位以下垫层。

砂砾料中不应含有耕（植）土、淤泥质土和其他杂物。

有机质含量不应大于3%。

当用作透水垫层时，砂砾料中含粘粒和粉粒量不宜超过3%，并防止细颗粒填料产生潜蚀。

地下水位以下的砂砾垫层，含粘性土量不应超过5%。

3.4.5砂砾垫层的设计指标，宜通过试验确定。

当缺乏试验资料时，在控制压实系数为0.94～0.97条件下，中粗砂垫层地基承载力标准值不宜大于200kPa，砂砾石垫层不宜大于300kPa。

3.4.6砂砾垫层的施工，应根据场地地质条件和垫层材料性质采用不同的加密方式：

（1）平振法。

适用于砂垫层，含水条件为很湿至饱和，每层的铺设厚度应小于200mm，采用平板振动器往复振动（达到要求的干密度为止）。

（2）插振法。

适用于砂及含细砾石的垫层，宜在水位下采用，每层铺设厚度为振捣器的长度，最后一遍可用平板式振动器振一遍。

（3）水撼法。

适用于地下水位以上的砂或砂与细砾垫层。

该法为注大量的水，并使水顺利渗入地层，用钢叉摇撼捣实，利用渗水压力作用辅助加密。

加密垫层的承载力不宜大于150kPa，并不得用于7度以上的地震区。

（4）夯实法。

适合于粗级配的砂砾或砾石垫层。

夯实垫层的承载力取决于夯实密度，可通过试验确定。

（5）碾压法。

适用于各类材料的砂砾垫层。

碾压时的含水条件可视材料的性质而定，一般砂垫层宜在适中的含水量下碾压，粗材料可在饱和条件下碾压。

垫层的承载力宜通过试验确定。

3.4.7当砂砾垫层下为软弱土层时，在底部1～2层的铺设与加密施工过程中，应控制运输路线和加固工艺，必要时应对基底临时疏干和降低含水量，防止对地基土的扰动。

3.4.8砂砾垫层密度可用灌砂法直接测定，也可采用对垫层夯实度的计算确定。

夯实度为夯实后的分层厚度与虚铺厚度的比值。

当采用砂垫层时，干密度的分层测定可用环刀取样或用动力触探进行。

3.4.9砂砾垫层施工后或试验性施工后的岩土工程检测，可采用动力触探和静力载荷试验；砂垫层可直接采用标准贯入试验。

3.4.10在缺乏砂、砾的地区，可采用性能稳定的矿渣或石渣作为垫层材料。

但应用时，必须通过试验，或根据当地的成熟经验进行垫层的设计与施工。

3.5粉煤灰及其他工业排渣垫层

3.5.1粉煤灰和其他工业排渣，当具有化学性质稳定、级配较好及颗粒坚固等条件，且通过加密或掺入适量的人工胶结材料（如石灰、水泥）时，可当作垫层材料单独或混合使用。

3.5.2粉煤灰和其他工业排渣的混合物都不应含有有机物，以及易氧化、污染水质和其他性质不稳定的杂物。

3.5.3粉煤灰及其他工业排渣垫层，其物理力学指标的设计参数、施工方法，以及质量控制标准、检验和检测方法，应通过土工试验和现场制作试验确定。

无试验依据时，不得使用。



3.5.4压实施工的粉煤灰或粉煤灰素土、粉煤灰灰土垫层，其设计与施工要求可参照素土、灰土与砂砾垫层的有关规定。

其地基承载力值应通过试验确定。

掺入水泥砂浆胶结的粉煤灰水泥砂浆或粉煤灰混凝土，应采用浇注法施工，并按有关设计施工标准执行。

其承载力等指标应由试件强度确定。

4排水固结

4.1堆载预压

4.1.1堆载预压可用于加固淤泥、淤泥质土、冲填土等软弱粘性土地基。

当具备堆载预压条件时，可采用堆载预压处理地基。

堆载前宜预先在地基中设置竖向排水体（可采用普通砂井、袋装砂井或塑料排水板）和铺设排水砂垫层。

对软土层较薄或软土层含较多薄粉砂夹层的地基，预计固结速率能满足工期要求时，可不设置竖向排水体。

4.1.2采用预压加固的软土地基，应调查软土层的厚度与分布、透水层的位置及水源补给条件，进行固结试验或渗透试验，测定软土层的前期固结压力、抗剪强度，并估算其增长率。

4.1.3现场堆载预压试验应进行沉降、侧向位移和孔隙水压力等项目的动态观测。

在堆载预压试验的不同阶段（如预压前、预压过程中和预压后），可采用现场十字板剪切试验、静力触探试验和常规土工试验等勘测手段对被加固土体进行效果检验。

根据试验区获得的观测和勘测资料，用来确定设计参数和分析地基的加固效果，并作为设计依据。

4.1.4堆载预压加固软土地基的设计应包括以下内容：

（1）选择竖向排水体，确定其直径、间距、深度、排列方式和布置范围；

（2）确定排水砂垫层厚度、砂料及其粒度分布；

（3）确定堆载荷重、范围、加载速率和预压时间；

（4）计算地基的固结度、强度增长、抗滑稳定及变形；

（5）确定堆载分级荷重。

4.1.5竖向排水体的平面布置形式可采用等边三角形或正方形排列。

每根竖向排水体的等效影响圆直径de与竖向排水体的间距s的关系如下：

等边三角形排列时



（4.1.5-1）

正方形排列时



（4.1.5-2）

4.1.6竖向排水体的布置应符合“细而密”的原则，其直径和间距应根据地基土的固结特性、要求达到的平均固结度和施工期限等因素确定。

普通砂井直径可取200～500mm，间距可按井径比n（砂井等效影响圆直径de与砂井直径dw之比，即n=de/dw）为6～8选用。

袋装砂井直径可取7～12cm，间距可按井径比15～30选用。

塑料排水板的当量换算直径可按公式（4.1.6）计算，井径比可采用15～30。



（4.1.6）

式中dp——塑料排水板当量换算直径（cm）；

a——换算系数，无试验资料时可取a=0.75～1.00；

b——塑料排水板宽度（cm）；

h——塑料排水板厚度（cm）。

4.1.7竖向排水体的深度应根据土层分布、建筑物对地基稳定性和变形的要求确定。

对于以地基稳定性控制的建筑物，竖向排水体的深度应超过最危险滑动面2～3m。

对于以地基变形控制的建筑物，竖向排水体的深度应根据在限定的预压时间内消除的变形量确定。

当压缩土层厚度不很大时，竖向排水体应贯穿压缩土层。

必要时可采用超载预压等方法满足变形设计要求。

4.1.8预压加固软基必须在地面铺设排水砂垫层，砂垫层厚度宜大于40cm。

对新吹填的或无硬壳层的软粘土地基，应采用厚的砂垫层，或采用砂料与荆笆或土工聚合物等材料组合铺设的排水垫层。

在预压区内必要时可设置与砂垫层相连的排水盲沟，把地基中排出的水引出预压区。

预压加固区地坪设计标高必须考虑地基经排水固结处理后场地地坪的碟状变形。

4.1.9堆载预压的荷载大小宜与建筑物的基底压力相同。

对变形有严格限制的建筑物，应采用超载预压法。

超载量应根据预定时间内消除的变形量通过计算确定。

堆载的顶面积不应小于建筑物基础外缘所包围的面积。

堆载的底面积也应适当扩大。

加载速率必须与地基土因排水固结而增长的强度相适应，宜通过理论计算确定分级加载计划，并通过现场的动态观测对加载计划加以修正和控制。

4.1.10一级或多级等速加载条件下，固结时间为t时，对应总预压荷载的地基平均固结度可按公式（4.1.10）计算：



（4.1.10）

式中Ut——固结时间为t时，对应总预压荷载的地基平均固结度（%）；

qn——第n级荷载的加载速率（kPa/d）；

ΣΔp——各级荷载的累加值（kPa）；

Tn-1、Tn——分别为第n级荷载加载的起始