浅谈湿陷性黄土地区灌注桩基础设计要点

电力工业网风力发电网讯:我国陕北地区湿陷性黄土较厚，一般达到15m以上，从安全及经济性方面综合考虑，风机基础一般采用扩底灌注桩基础，桩基持力层一般为底层老黄土。考虑到湿陷性黄土对水敏感，且桩基承载力标准值较低，故工程设计中需要注意以下要点。

1、工程试桩

由于桩土相互作用体系是一种复杂的力学体系，其工程设计方法仍具有半理论半经验性质，对湿陷性黄土区，目前对负摩阻力问题处理方法为：中性点以上考虑其负摩阻力、中性点以下湿陷性黄土正摩阻力略去，非湿陷性土层考虑其正摩阻力，适当降低单桩承载力或提高安全系数。然而湿陷性黄土性质复杂，地勘报告提供的地质参数与实际值可能有较大偏差，造成基桩承载力过小而发生基础安全事故或者因基桩数量过大而造成浪费。故应进行基础设计前的试桩工作，以确定基桩承载力。通过试桩也有利于施工阶段选择合适的基桩施工工艺。

通过当地某5万kW风电项目计算发现，根据试桩成果优化后，减少桩长共计2192m。

2、采取措施减少负摩阻力

自重湿陷性黄土遇水会发生显著附加下沉，产生负摩阻力，加大桩基竖向力，增大桩基沉降，对桩身抗压强度也不利，故应采取措施减少负摩阻力。

湿陷性黄土区，需要在干作业条件下成桩，故可采用经济可行的隔离桩法，具体方法为：采用双层筒形塑料薄膜预先置于中性点以上的钻孔中，然后在其中浇注混凝土，但需保证双层筒形塑料薄膜之间能自由滑动，在薄膜之间填充沥青增滑剂填料，使塑料薄膜在桩身与孔壁之间形成可自由滑动的隔离层。可有效减少基桩的负摩阻力，增大基础安全性。

通过当地某5万kW风电项目计算发现，采取减少负摩阻力措施后，减少桩长共计2145m。

3、灌注桩基础采用扩底桩

由于湿陷性黄土地区桩侧阻力标准值较低（约为40kPa），而桩端阻力标准值相对较高（约为1200kPa），且上部自重湿陷性黄土遇水后会产生负摩阻力，导致地基承载力无法达到要求，且为基础安全性的的控制性因素，故需要增大桩基底部受力面积，以提高桩端承载力。

通过当地某5万kW项目方案比选结果发现，直径800mm的桩基础，按1500mm的直径进行扩底后，总桩长可以减少11760m，工程造价优化效果显著。

4、采取基础防水措施

自重湿陷性黄土遇水后产生塌陷，失去承载力，做好防水工作对湿陷性黄土地区基础安全尤为重要，应重视。主要防水措施有：

①将风力发电机组选于海拔较高处，防止被洪水淹没或积水（依据洪水位参数确定）。

②在风机基础周边设置3%的斜坡，及时排除雨水。

③基础承台边缘外4.0m范围内铺设300mm厚的3:7灰土，灰土压实系数不低于0.96。

④承台回填土分层压实，分层厚度不大于300mm，压实系数不低于0.96。

⑤风机塔筒内部因雨天会进入少量雨水，需设置排水管道，管道需伸出基础边缘外不低于4.0m。

⑥施工阶段应采取现场防护措施，防止施工用水和场地雨水流入基坑。发现地基浸水应及时排出，并通知建设单位、地勘单位及设计单位等采取处理措施。

原标题:浅谈湿陷性黄土地区灌注桩基础设计要点