（华电电力科学研究院有限公司浙江杭州310030）
摘要：随着我国经济的不断发展，给电力能源的供给带来很大的压力，电力工程建设水平也在逐渐的提高，然而在电力工程建设过程中，由于地基勘查设计、施工质量不达标等造成地基沉降等问题，给电力建（构）筑物安全生产带来了严重安全隐患。电力工程施工中会涉及到地基基础的施工，工业建筑在建成之后，基本上都会发生沉降，如果是均匀沉降，那么对于建筑物的危害是比较小的，如果是不均匀沉降，将会导致建筑物的整体结构发生变化，影响建筑物的质量。
关键词：火力发电厂；地基；沉降；治理
一、前言
建筑物的沉降与其地基稳定程度紧密相关，地质情况直接影响地基的稳定性，且不同地区的地质情况不相同。同一场地，各栋建筑物下的地质也可能存在差异，从而导致力学性能的差异，进而导致沉降的差异。其次，沉降还与基础相关，基础的布置、类型、刚度等都会对沉降产生影响。另外，沉降与建筑物的上部结构相关，结构的刚度、形式、体系等都会对沉降产生影响。另外，温度、湿度、风力、大雨等自然环境，以及周围道路、设施、新建建筑物也会对原有建筑物的沉降产生影响。下面就针对某火力发电厂建（构）筑物出现的沉降问题进行分析。
二、沉降情况介绍
某电厂所在地土质为湿陷性黄土，湿陷性黄土是一种特殊性质的土，即使在下沉稳定后，受水侵湿，土结构也会被迅速破坏，并产生显著附加下沉。因受当时设计工艺限制，一期主厂区各类建筑、构筑物地基处理主要采用强夯法处理。自1996年竣工投入使用以来，一期建构物多数沉降一直未能稳定，尤其自2007年以来沉降量不断增大，主厂房多处墙体开裂，最大裂缝宽度达10mm；一期烟囱最大沉降量达566mm，烟囱倾斜度2009年最大达到3.43%，烟囱高240m，顶部最大偏移量达823mm，2010和2011年倾斜度虽有所减小，但仍超过国家规定2‰标准，且沉降量不断增大。二期各类建筑物、构筑物地基处理主要采用开挖回填法处理，其各个建筑物、构筑物沉降速率稳定，沉降量小。但与一期主厂房接合部因受一期建筑物沉降影响沉降量较大。
通过查看2016年一二期水工建筑物地基沉降观测报告，发现一期不稳定点与一期总点数比为45.8%；一期建（构）物不均匀沉降依然严重。沉降数据分析显示一期建（构）筑物沉降形成4个沉陷区：（1）以一期1号烟囱为中心沉降区域，周边建筑物输煤栈桥、一期烟囱、左右烟道、灰库、灰浆泵房、除尘配电室、负压风机室沉降严重；（2）以生产实验楼与一期主厂房接合部为沉降中心，周围建构物为生产实验楼、一期主厂房、化水车间，该沉降区域也是电厂最大的沉降区域；（3）以材料库南面最大沉降点CL4点与泡沫酸碱室为沉陷中心，周边建筑物沉降严重，输煤综合楼、装灰汽车库、材料库、燃油泵房、燃油库、微波机室、电气检修楼、金工车间、锻焊铆车间、空压机室、空压配电室、检修楼为严重沉降区；（4）以1号冷却塔东南方向1LT2号点为沉降中心，周围1号冷却塔、1号循环泵房、制氢站出现不同程度的沉降。
沉降观测数据显示：厂区部分区域地基近年来出现了严重地基沉降，导致一二期主厂房、1号冷却塔、三期输煤栈桥、4号冷却塔散水及上水管道、6号机组凝结水精处理设备基础、供热管道基础等部位出现了泄漏、倾斜、裂缝、下陷等安全隐患。
三、地基沉降导致的设备问题
2017年陆续出现的设备问题：
1、部分供热管道支撑柱下沉严重。
部分供热管道地基下沉严重，导致支撑柱与所支撑的供热管道脱离，没有起到支撑供热管道的作用，严重威胁着供热管道的安全稳定运行。
图1供热管道支撑柱
2、一期、二期汽机房结合部地基不均匀沉降严重，墙面出现较大裂缝，裂缝宽度约100mm。
查阅该厂2015年沉降观测报告和现场检查发现：一二期主厂房接合部由于不均匀沉降，建筑物已发生严重变形、裂缝，除一二期接合部不均匀沉降明显外，一期主厂房不断增大的沉降量及不均匀沉降应力已导致主厂房内墙体多处出现裂缝，对设备运转和工作人员构成重大安全隐患。2015年度对主厂房的A排、B排、C排、W排柱、0m平台和10m平台进行沉降观测。结果显示：最大沉降量点A11号点：-24.16mm，最小沉降量点A18号点：-16.49mm；累计最大沉降点A11-1号点：-481.32mm。2017年观测资料显示，该区域沉降速度有所减缓，但沉降依然严重。
3、4号机组冷却塔上水管道伸缩节破裂。
4号冷却塔进水管埋入地下约6.1m左右的回填基础内，进入冷却水池前采用龙抬头型式，管顶露出地面，通过卡箍式伸缩节与池内管道连接。现场查看发现，因塔周围散水回填基础下沉（下沉量约15cm左右），牵引管道下沉、上翘，致使连接处伸缩节与钢管变形过大，管顶及橡胶止水局部脱开，造成大量喷水。地基不均匀沉降导致供水管道上部供热管道支撑基础下陷，与供热管道脱开。
图24号机组冷却塔上水管道伸缩节
4、6号机组凝结水精处理设备由4根型钢立柱支撑于回填土上部约20cm左右的混凝土面层上，因回填土不均匀沉降，致使支撑柱基础破坏，目前采用临时支撑，罐体略有倾斜。分析原因为：6号机组凝结水精处理设备东侧消防水管路生锈严重，发生泄漏，导致精处理设备下部湿陷性黄土变湿变软，抗压强度下降，导致凝结水精处理设备支撑下陷；紧邻的配电室基础发生不均匀沉降、致使墙体产生约10mm左右斜裂缝。
图36号机组凝结水精处理设备
图46号机组东侧泄漏消防水管上部墙体
四、原因分析
1、通过2016年12月全厂地基勘察报告与原勘察报告对比发现：厂区地基土含水量大于原勘察报告值，地基浸水情况严重，致使建筑物形成软弱地基下沉。地面渗水及埋藏管道漏水是地基产生不均匀沉降的主要原因；各勘探点地下水位均有所上升。地下水位上升导致未处理的湿陷性黄土饱和，从而引起湿陷变形，地基产生不均匀沉降。
2、设备基础施工未按照设计要求施工是部分设备基础下陷的另一原因。
3、一期建筑物采用大开挖整片灰土垫层地基处理，一期改造项目较多，均在已有建筑物附近修建新建建筑物，地基处理形式大部分采用桩基础，破坏原有整片灰土地基，致使上层滞水下渗至灰土垫层以下，致使下部未处理的自重湿陷性黄土层浸水产生附加下沉。
五、处理建议
1、鉴于厂区沉降区域较多，应委托地质勘察单位对电厂地基进行勘探，在全厂范围对基础进行排查，查找地埋设备、管路漏水点，防止进一步发生严重沉降，威胁设备安全稳定运行。
2、组织电厂建设原勘察设计单位以及行业相关专家对沉降问题进行专题分析论证，形成专题分析报告及整改方案，委托相关工程施工单位整改落实，消除安全隐患。
3、加大沉降观测频次、缩短观测周期，密切关注严重沉降的水工建筑物沉降趋势。
4、组织对全厂水工设备、设施、建（构）筑物进行定期检查，至少每月1次，检查过程中要对墙体裂缝、建筑物倾斜度进行标记并测量。
5、对工程预埋管严格入厂质量检查，采购质量合格的管路，埋管前做好防腐处理，防止快速腐蚀生锈，发生泄漏。
作者简介：
屈红岗（1980.03—），男，陕西周至县人，大学本科，高级工程师，主要从事电力安全生产技术研究工作。