山地電廠建設(shè)規(guī)劃的特點(diǎn)

山地電廠建設(shè)規(guī)劃的特點(diǎn)

目前，中國(guó)大部分電廠安裝場(chǎng)地都基于電源點(diǎn)、電源點(diǎn)和現(xiàn)有土地條件，因此建設(shè)場(chǎng)地的基本條件很少。場(chǎng)地選擇呈現(xiàn)出三個(gè)特點(diǎn)：山、海、近、近、近；大海是填充大海，用作建筑材料。附近是拆除現(xiàn)有工廠，并進(jìn)行擴(kuò)建。新工廠的柱距和立柱運(yùn)營(yíng)能力大于原工廠，但拆除現(xiàn)有工廠的柱基是不可能的。本文系統(tǒng)地論證了原樁基，并提出了一套完整的土地利用方案。1廠區(qū)建設(shè)概況陳塘莊熱電廠一期裝機(jī)容量100MW,1臺(tái)50MW雙抽凝汽供熱機(jī)組,1臺(tái)25MW雙抽凝汽供熱機(jī)組,1臺(tái)25MW背壓供熱機(jī)組,4臺(tái)220t/h高壓液態(tài)排渣燃煤旋風(fēng)爐.一期工程于1991年5月開工,1996年全部建成投產(chǎn).二期工程擴(kuò)建1臺(tái)135MW超高壓抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組,配1臺(tái)440t/h循環(huán)流化床燃煤鍋爐,預(yù)留1臺(tái)135MW機(jī)組的擴(kuò)建場(chǎng)地,2臺(tái)機(jī)組公用設(shè)施二期一次建成.三期工程為2×300MW抽汽供熱凝汽式機(jī)組,配2臺(tái)1025t/h亞臨界燃煤鍋爐.四期擴(kuò)建工程,廠區(qū)采用四列式布置格局,由東向西依次為配電裝置、主廠房、鐵路和煤場(chǎng).主廠房固定端朝北,擴(kuò)建端朝南,主廠房A列朝東.根據(jù)總圖布置,四期主廠房布置在原一期主廠房區(qū)域,主廠房A列外道路以及脫硫場(chǎng)地外道路仍沿用一期已有道路,主廠房擴(kuò)建端仍保留二期已有道路.2地質(zhì)條件。場(chǎng)地工程的地質(zhì)條件2.1地面自然地貌擬建陳塘莊熱電廠“上大壓小”四期擴(kuò)建工程場(chǎng)地位于河西區(qū)陳塘工業(yè)區(qū)南端、陳塘熱電一期場(chǎng)地內(nèi),場(chǎng)地內(nèi)人工填土填墊年限大于10年.地貌類型屬平原地區(qū),擬建場(chǎng)地地勢(shì)平坦,地面標(biāo)高3.00～4.00m.2.2地層巖性根據(jù)勘察資料,該場(chǎng)地埋深60.00m范圍內(nèi),地基土按成因年代可分為地下9層,按力學(xué)性質(zhì)可進(jìn)一步劃分為15個(gè)亞層,現(xiàn)自上而下分述之.1地層厚度.3.3細(xì)全場(chǎng)地均有分布,厚度1.90～4.50m,底板標(biāo)高為1.46～-0.75m,該層從上而下可分為2個(gè)亞層.第一亞層,雜填土(力學(xué)分層號(hào)1a):厚度為0.40～3.00m,呈雜色,松散狀態(tài),由磚塊、爐灰渣、石子組成.第二亞層,素填土(力學(xué)分層號(hào)1b):厚度為0.50～1.90m,呈褐黃～褐灰色,可塑狀態(tài),粘土、粉質(zhì)粘土質(zhì),含磚渣、石子,屬高壓縮性土.土質(zhì)結(jié)構(gòu)性差,欠均勻,填墊年限大于10年.水平方向上分布不連續(xù).2水平分層.層序.排土層壓厚度0.90～3.50m,頂板標(biāo)高為1.46～-0.75m,該層從上而下可分為2個(gè)亞層.第一亞層,粘土(力學(xué)分層號(hào)2a):厚度為0.60～1.50m,呈灰黃色,可塑狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中壓縮性土.水平方向上分布不連續(xù),局部缺失.本亞層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布欠穩(wěn)定.第二亞層,粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)2b):厚度為0.90～2.90m,呈黃灰色,軟塑狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中壓縮性土.本亞層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布較穩(wěn)定.3粉質(zhì)粘土層土厚度8.90～10.60m,頂板標(biāo)高為-1.34～-2.40m,主要由粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)3)組成,呈灰色,流塑狀態(tài),有層理,含蚌殼,屬中壓縮性土.局部夾有粉土薄層透鏡體.本層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布較穩(wěn)定.4粉質(zhì)粘土層土厚度1.80～2.00m,頂板標(biāo)高為-10.65～-12.23m,主要由粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)4)組成,呈黑灰～淺灰色,軟塑～可塑狀態(tài),無(wú)層理,含腐植物、有機(jī)質(zhì),屬中壓縮性土.本層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布較穩(wěn)定.5粉質(zhì)粘土、中土、粉土、粉土、粉土、粉土、粉土、粉土、粉土、粉土分層見表2厚度5.30～7.50m,頂板標(biāo)高為-12.55～-14.23m,該層從上而下可分為2個(gè)亞層.第一亞層,粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)5a):厚度為0.50～3.70m,呈灰黃色,可塑狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中壓縮性土.局部夾有粉土薄層透鏡體.第二亞層,粉土(力學(xué)分層號(hào)5b):厚度為2.70～5.90m,呈黃褐色,中密～密實(shí)狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中(偏低)壓縮性土.本層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布較穩(wěn)定,各亞層土厚度變化較大.6亞層土傳統(tǒng)亞層厚度6.00～8.60m,頂板標(biāo)高為-19.08～-20.64m,該層從上而下可分為2個(gè)亞層.第一亞層,粘土(力學(xué)分層號(hào)6a):厚度為2.00～3.90m,呈灰黃色,可塑狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中壓縮性土.本亞層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布欠穩(wěn)定.第二亞層,粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)6b):厚度為4.50～7.00m,呈灰黃色,可塑狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中壓縮性土.本亞層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布較穩(wěn)定.7粘土質(zhì)粘土層土厚度4.00～5.80m,頂板標(biāo)高為-26.34～-27.90m,主要由粘土及粘性大粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)7)組成,呈黃灰色,可塑狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中壓縮性土.本層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布較穩(wěn)定.8粉質(zhì)粘土層土厚度8.90～9.50m,頂板標(biāo)高為-31.10～-32.99m,主要由粉質(zhì)粘土夾粘土(力學(xué)分層號(hào)8)組成,呈褐黃色,可塑狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中壓縮性土.局部地段夾有粉土、粉砂薄層.本層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布較穩(wěn)定.9工林土層土的種類本次勘察鉆至最低標(biāo)高-56.90m,未穿透此層,揭露最大厚度15.00m,頂板標(biāo)高為-41.47～-41.90m,該層從上而下可分為3個(gè)亞層.第一亞層,粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)9a):厚度為4.50～6.00m,呈黃灰色,可塑狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中壓縮性土.第二亞層,粉砂(力學(xué)分層號(hào)9b):厚度為6.50～7.00m,呈灰黃色,密實(shí)狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中偏低壓縮性土.第三亞層,粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)9c):呈灰黃色,可塑狀態(tài),無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬中壓縮性土.本層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布較穩(wěn)定.2.3現(xiàn)場(chǎng)地震影響評(píng)價(jià)根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001),本場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g,屬設(shè)計(jì)地震第一組.3主要設(shè)備的基礎(chǔ)處理方案的選擇3.1主開發(fā)層地基的強(qiáng)度主廠房作為主要建筑物,結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、荷載大,地基變形控制要求嚴(yán)格.上述地層條件表明,各層的天然承載力特征值fak=110～180kPa,強(qiáng)度較低,不宜直接作為天然地基持力層.因此,主廠房地基必須進(jìn)行處理,采用樁基處理,樁基參數(shù)見表1.主廠房±0.00m相當(dāng)于標(biāo)高4.00m,基礎(chǔ)埋深在-5.0m左右.3.2樁基礎(chǔ)樁端持力層在埋深約45.00m范圍內(nèi),有二個(gè)樁端持力層可供選擇.第一樁端持力層為全新統(tǒng)下組陸相沖積層(Q1441al)粉質(zhì)粘土(力學(xué)分層號(hào)5a).該層頂板埋深約16.00m.該層土天然含水量w算術(shù)平均值約為24.70%,孔隙比e算術(shù)平均值約為0.68,壓縮模量Es(1-2)算術(shù)平均值約為7.50MPa,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測(cè)錘擊數(shù)N算術(shù)平均值約為14.7擊,土質(zhì)較好,強(qiáng)度較高,分布尚穩(wěn)定,可用作樁基礎(chǔ)樁端持力層.第二樁端持力層為全新統(tǒng)下組陸相沖積層(Q1441al)粉土(力學(xué)分層號(hào)5b).頂板埋深起伏較大,為17.50～20.00m,底板埋深約22.50～24.00m.該層土天然含水量w算術(shù)平均值約為22.40%,孔隙比e算術(shù)平均值約為0.64,壓縮模量Es(1-2)算術(shù)平均值約為16.20MPa,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測(cè)錘擊數(shù)N算術(shù)平均值約為32.0擊,土質(zhì)好,強(qiáng)度高,亦可作為樁基礎(chǔ)樁端持力層.3.3前三個(gè)階段的基本處理3.3.1樁樁結(jié)構(gòu)及施工一期建設(shè)規(guī)模為安裝4臺(tái)220t/h高壓液態(tài)排渣燃煤鍋爐和1臺(tái)50MW雙抽冷凝式汽輪發(fā)電機(jī)組、2臺(tái)25MW背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組.主廠房結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架、樓層板現(xiàn)澆,主廠房圍護(hù)采用鋼筋混凝土空心墻板,內(nèi)隔墻采用磚墻.基礎(chǔ)埋深-4.0m.1991年開工建設(shè).主廠房及主要附屬設(shè)備基礎(chǔ)、鍋爐基礎(chǔ)采用400mm×400mm預(yù)制方樁,樁身混凝土為C35.主廠房基礎(chǔ)、鍋爐基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ).樁采用打入式施工,錘重45kN.樁長(zhǎng)18.4m,錨入基礎(chǔ)50mm,樁端持力層為5a粉質(zhì)粘土層.根據(jù)試樁報(bào)告,單樁允許承載力為1200kN.3.3.2樁身混凝土基基礎(chǔ)二期工程擴(kuò)建1臺(tái)135MW超高壓抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組,配1臺(tái)440t/h循環(huán)流化床燃煤鍋爐.主廠房圍護(hù)采用保溫型復(fù)合壓型鋼板,內(nèi)隔墻采用加氣混凝土砌塊.基礎(chǔ)埋深-4.0m.2003年開工建設(shè).主廠房及主要附屬設(shè)備基礎(chǔ)、鍋爐基礎(chǔ)采用400mm×400mm預(yù)制方樁,樁身混凝土為C40.主廠房基礎(chǔ)、鍋爐基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ).樁采用打入式施工,錘重45kN.樁長(zhǎng)17.5m,錨入基礎(chǔ)100mm,樁端持力層為5b粉土層.本期未進(jìn)行試樁,單樁承載力按一期試樁結(jié)果.根據(jù)沉降觀測(cè)資料,自2004年4月至2007年4月主廠房最大沉降量16.55mm,且已沉降穩(wěn)定.3.3.3樁端持力層及樁端持力層正在建設(shè)的三期工程為2×300MW抽汽供熱凝汽式機(jī)組,配2臺(tái)1025t/h亞臨界燃煤鍋爐.本工程2臺(tái)機(jī)組計(jì)劃分別在2007年年底和2008年3月投產(chǎn).主廠房圍護(hù)采用保溫型復(fù)合壓型鋼板,內(nèi)隔墻采用加氣混凝土砌塊.基礎(chǔ)埋深-5.0m.從三期地質(zhì)勘察報(bào)告看,場(chǎng)地地基土的分布情況及物理力學(xué)特性、地基承載力等指標(biāo)與一、二期場(chǎng)地是基本相近的,從上而下土質(zhì)漸好,強(qiáng)度漸高.但是一、二期場(chǎng)地粉土層(5b)的分布比較穩(wěn)定,并采用5b亞層(fak=180kPa)作為樁端持力層,而三期場(chǎng)地粉土層(5b)的分布不穩(wěn)定,主廠房部位的5b亞層缺失或厚度很薄.因此,本期主廠房基礎(chǔ)不考慮5b亞層作為樁端持力層,而考慮采用6b亞層(fak=170kPa)作為樁端持力層.綜合比較三期推薦采用了Φ500的管樁.樁型號(hào)為PHC-AB500(100)-23a,根據(jù)試樁報(bào)告,單樁豎向抗壓承載力特征值為1395kN.主廠房基礎(chǔ)、鍋爐基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ).3.3.4突出期主開發(fā)樁基方案建議四期建設(shè)場(chǎng)地為一期位置,一期除廠前區(qū)外所有建(構(gòu))筑物全部拆除,本期主廠房A列與一期一致.從本廠三期建設(shè)地基處理應(yīng)用及使用效果看,采用預(yù)制方樁和預(yù)應(yīng)力管樁均是可行的.從本期主廠房布置位置看,本期工程是建設(shè)在原一期廠房范圍,鍋爐間布置在一期主廠房位置,原有樁基不可能拔出.因此本期樁基方案選擇必須考慮一期已有樁基的情況,做到既利用原有樁基又須滿足主廠房及鍋爐承載力及變形要求.通過二期主廠房的沉降觀測(cè)可看出,原樁基方案及持力層選擇正確,最大沉降僅為16.55mm,且沉降已穩(wěn)定,因此原有樁基是可以再利用的.四期地基處理方案有:1)預(yù)制樁基;2)利用原有樁做復(fù)合地基.44號(hào)主房等重要建筑的樁基方案技術(shù)的比較4.1原有樁補(bǔ)樁方案樁型、樁徑及持力層均與一、二期一致,承載力特征值按一期試樁報(bào)告.采用此方案是柱基礎(chǔ)利用原有樁,對(duì)基礎(chǔ)下沒有樁或樁承載力不夠的位置進(jìn)行補(bǔ)樁.此方案可充分利用原有樁基.但原有樁基已基本沉降完畢,新樁型在受力狀態(tài)下會(huì)有不同程度的沉降,同一基礎(chǔ)下既有新樁又有舊樁,對(duì)基礎(chǔ)的沉降控制不利.因此該方案不適用于同一建(構(gòu))筑物下既有新樁又有舊樁的情況.4.2基地式樁復(fù)合地基剛性樁復(fù)合地基的概念是在樁上部鋪設(shè)褥墊層,使樁和樁共同工作.當(dāng)基礎(chǔ)承受垂直荷載時(shí),樁和樁間土都要發(fā)生沉降變形.樁的承載力(模量)遠(yuǎn)比土樁間大,樁比土的變形小,由于基礎(chǔ)下設(shè)置了一定厚度的褥墊層,樁可以向上刺入,伴隨這一變化過程,墊層材料不斷調(diào)整補(bǔ)充到樁間土上,以保證在任意荷載下樁和樁間土始終參與工作.基于上述復(fù)合地基原理,本方案是利用原有樁或補(bǔ)樁(基礎(chǔ)下沒有樁時(shí)),上鋪碎石墊層,形成復(fù)合地基.此地基處理方案類同于CFG復(fù)合地基,它克服了同一