大型整体式圆形煤场地基有限元分析及优化.pdf

2010年 O4月 吉 林 电 力 Apr．2010 第 38卷 第 2期 (总第 207期) JilinElectricPower Vo1．38 No．2 (Ser．No．207) 大型整体式圆形煤场地基有限元分析及优化 FiniteElementAnalysisandOptimizationofLargeScaleIntegral RoundCoalSiloFoundation 肖 野 ，任月明 ，李炳益 ，许 影 ，陈明祥 (1．东北电力设计院，长春 130021；2．武汉大学，武汉 430072) 摘 要：大型整体式圆形煤场堆煤区面积较大，堆煤区的竖向荷载对挡煤墙基础桩产生较大水平推力和负摩阻力， 通过对堆煤区地面进行地基处理可以有效降低堆煤竖 向荷载对挡墙壁基础的影响，达到设计要求 。依托营 口热 电 工程大型整体式圆形煤场 ，对堆煤区地基处理采用水泥粉煤灰碎石 (CFG)桩加刚性板和预制桩加砂石垫层 2种方 案进行有限元分析计算和经济技术 比较 ，确定最优的地基处理方案 。 关键词 ：堆煤区地基处理 ；预制桩 ；cFG桩 ；经济技术比较 中图分类号：TU473 文献标志码 ：B 文章编号：1009—5306(2010)02-0039-03 大直径 圆形封闭煤场 的应用越来越广泛 ，目前 2 方案确定 国内建成和在建圆形煤场主要分扶壁柱挡煤墙和整 体式挡煤墙 2种结构类型 。扶壁柱挡煤墙结构设计 挡煤墙本体虽然竖 向荷载并不大，但上部为网 较成熟 ，整体式挡煤墙近年应用发展迅速，以其造价 架结构 ，对变形要求较高，所以挡煤墙基础采用混凝 低、外形美观、占地面积小等优点 ，被多家电厂采用 。 土预制桩 比较安全可靠 。堆煤 区对变形要求相对较 大直径圆形封闭煤场直径较大 ，堆煤区堆煤面 低 ，堆煤 区考虑采用钢筋混凝土预制桩和水泥粉煤 积和高度均较大 ，堆煤荷载使下部土体产生较大的 竖向变形和水平位移，将对挡墙下的桩造成较大负 灰碎石桩 CFG桩 2种方案进行 比较 。 摩阻力和水平推力 ，影响设备使用功能。由于堆煤区 2．1 堆煤区钢筋混凝土预制桩方案 (方案 1) 面积很大 ，地基处理费用较高 ，采用一种技术可靠、 上部换填 2m左右级配砂石 ，下部采用预制桩 经济性好的地基处理方案对降低工程造价意义重大。 加混凝土支托方案。此方案上部堆煤荷载通过砂石 均匀传递 ，预制桩通过上部设置托板承受 7O ～ 1 工程概况 8O％荷载，桩间土承受 2O ～3O％荷载，通过调整 桩间距保证承载力。 营 口热电厂圆形封闭煤场，直径90m，挡煤墙 2一 ． 堆煤区CFG桩方案(方案 2) 高度 13．8m，最大堆煤高度 24．8m，采用整体式挡 上部设 200mm 刚性层和 200mm 砂褥垫层， 煤墙结构。该厂厂 区地质条件较差 ，上部土层依次 下部采用CFG桩方案 。本工程CFG桩是采用水泥 为：2．5m厚回填土 、11．0m厚淤泥质粘土和 1．5m 和碎石加水拌和，抗压强度相当于 C15素混凝土， 厚粉土。下部为较厚的粉砂层，分布稳定、承载力