淺談某火電廠豎向布置的合理優(yōu)化

董 洋

（青島鴻瑞電力工程咨詢有限公司，山東 青島 266100）

1 概述

本工程所在區(qū)域?qū)偕角皠兾g堆積低丘地貌，地形起伏較大。場地內(nèi)有兩條自然沖溝匯集于場地中部由北向南通過，并伴有零星池塘。本工程場地東側(cè)約196m有現(xiàn)有國道從南向北通過；東南角有220kV高壓線路自西南向東北通過，西南面距接軌車站約2.0km；北面為城市規(guī)劃的工業(yè)區(qū)用地；廠址西南面有河流自西北流向東南，與廠區(qū)相距約350m。場地可用范圍東西方向?qū)捈s1km，南北方向約1km。

2 豎向布置優(yōu)化

廠區(qū)豎向設(shè)計(jì)根據(jù)場地地形、坡度、坡向、持力層埋深、洪澇水位、場地排水、土石方工程量、交通運(yùn)輸及工藝和施工要求等綜合考慮。

2.1 主要設(shè)計(jì)原則及影響因素

2.1.1 廠址地形。建設(shè)場地地形起伏較大，地勢東高西低，坡度3.5%，南北方向由北向南微傾。自然地面標(biāo)高在67m～85m，局部有深坑，最低標(biāo)高62.80m。宜采用階梯式布置。

2.1.2 鐵路。根據(jù)本工程鐵路專用線可行性研究報(bào)告，廠外部分專用線長度約2.05km，限制坡度6‰，廠內(nèi)站軌頂標(biāo)高為82.86m，較自然地面高出7m之多。也是影響豎向布置的因素之一。

2.1.3 主要建構(gòu)筑物基礎(chǔ)持力層。從廠區(qū)總平面布置看，主廠房及主要建、構(gòu)筑物均落于工程地質(zhì)量好的強(qiáng)風(fēng)化泥巖持力層，作為主要建、構(gòu)筑物持力層的強(qiáng)風(fēng)化頂標(biāo)高在70.0m左右，主廠房基礎(chǔ)埋深5m，主廠房室內(nèi)外高差0.3m。因此，只要廠區(qū)平整標(biāo)高在75.0m以下時(shí)，主廠房等主要建、構(gòu)筑物基礎(chǔ)均能實(shí)現(xiàn)天然地基方案。

2.1.4 場地排水。場地采用有組織排水。經(jīng)分析建設(shè)場地平整標(biāo)高為75m，不受百年一遇河流洪水的影響，但要考慮廠區(qū)東側(cè)和北側(cè)場地的雨水對廠區(qū)的影響可分別設(shè)截洪溝，引入廠區(qū)西側(cè)沖溝內(nèi)。

2.1.5 土石方工程量。全廠土石方應(yīng)進(jìn)行綜合平衡。廠區(qū)豎向標(biāo)高的確定應(yīng)力爭做到廠區(qū)土石方填挖方量最小，考慮全廠包括施工場地及廠外道路土石方量的基本平衡。

2.1.6 公路。廠址東側(cè)現(xiàn)有國道，也是通往廠區(qū)的唯一公路，距離廠區(qū)圍墻約在196m～225m，道路北高南低，靠近廠區(qū)地段路面標(biāo)高在90.0m～83.00m之間。因此，豎向布置必須考慮進(jìn)廠道路的引接，道路縱坡不應(yīng)大于8%。

2.1.7 施工場地。施工場地的布置主要根據(jù)地形條件來確定的，擴(kuò)建端西側(cè)約120m處有自然沖溝自北向南流向，標(biāo)高約66m，與廠區(qū)高差約10m。為了避開沖溝，廠區(qū)圍墻西側(cè)僅有100m寬場地可以使用，只能滿足施工組裝場地要求，且處于填方區(qū)。其他施工場地布置在廠區(qū)東側(cè)。

2.2 豎向布置設(shè)計(jì)

綜合上述豎向布置原則及各影響因素，鐵路專用線軌頂標(biāo)高不能改變，從其接軌條件及場地自然地形分析，確定鐵路專用線在一個臺階上。由于自然地形東高西低，高差較大，豎向布置考慮階梯式。

2.2.1 方案一。鐵路專用線為一臺階，軌頂標(biāo)高82.86m，滿足鐵路設(shè)計(jì)的限坡要求；廠區(qū)其它設(shè)施全部為一臺階（包括施工組裝場地），主要考慮全廠各車間之間的交通方便，道路無大的坡道，全廠豎向布置較易處理?？紤]廠區(qū)內(nèi)土方填挖平衡，經(jīng)計(jì)算廠區(qū)挖方25.2萬方，填方41.5萬方，全廠基槽余土量15.5萬方，松散系數(shù)按1.02考慮，則廠區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)高定為75.3m。根據(jù)地質(zhì)條件可以看出，主廠房及冷卻塔基礎(chǔ)均處在挖方地段，均考慮天然地基，僅汽機(jī)房西端局部換填處理。從進(jìn)廠道路方面，主入口標(biāo)高設(shè)為76.0m，國道接入點(diǎn)標(biāo)高為90.0m，主進(jìn)廠路長約196m，道路入廠前考慮20m平直段，則主進(jìn)廠路坡度為8%。次進(jìn)廠路坡度5.1%。技術(shù)上是可行的。因此，確定廠區(qū)豎向設(shè)置兩個臺階，鐵路為一臺階標(biāo)高82.86m，其他均為一個臺階，標(biāo)高為75.3m。

2.2.2 方案二。鐵路專用線為一臺階，軌頂標(biāo)高82.86m，滿足鐵路設(shè)計(jì)的限坡要求；主進(jìn)廠路由國道引接，且一路下坡，為使行車更加安全，盡可能減小坡度，將廠前區(qū)域抬高。因此，廠前區(qū)域單獨(dú)設(shè)一臺階，標(biāo)高定為78.0m，其它設(shè)施全部為一臺階，標(biāo)高定為75.0m。施工組裝場地標(biāo)高定為74.5m，比主廠房低0.5m，主要考慮廠區(qū)內(nèi)土方填挖平衡。經(jīng)計(jì)算廠區(qū)總挖方38.1萬方，填方21.8萬方，全廠基槽余土量15.5萬方，松散系數(shù)1.02，全廠土方基本平衡。根據(jù)地質(zhì)條件可以看出，主廠房及冷卻塔基礎(chǔ)均處在挖方地段，考慮天然地基，僅汽機(jī)房A列西端局部換填處理。從進(jìn)廠道路方面，主入口標(biāo)高設(shè)為78.50m，國道接入點(diǎn)標(biāo)高為90.0m，主進(jìn)廠路長約196m，道路入廠前考慮20m平直段，則主進(jìn)廠路坡度為6.5%。次進(jìn)廠路門口處標(biāo)高定為75.5m，國道接入點(diǎn)標(biāo)高為86.20m，道路長度220m，道路入廠前考慮20m平直段，則坡度為5.3%，技術(shù)上是可行的。兩條進(jìn)廠道路均處在挖方地段，挖方量約1萬方，用于廠區(qū)填方區(qū)。因此，確定廠區(qū)豎向設(shè)置三個臺階：鐵路為一臺階標(biāo)高82.86m，廠前及化學(xué)水區(qū)域?yàn)橐慌_階，標(biāo)高78.0m，其他均為一個臺階，標(biāo)高為75.0m。另外組裝場地比主廠房區(qū)低0.5m。

2.2.3 豎向布置推薦意見。根據(jù)上述分析兩個方案均是可行的，均可考慮天然地基，只是側(cè)重點(diǎn)不同：方案一：除鐵路外廠區(qū)均布置在同一臺階上，目的是為了減小區(qū)域高差，為將來的運(yùn)行及交通運(yùn)輸提供方便，但土方量較方案二多約5萬方。進(jìn)廠道路下坡坡度為8%較方案二大。方案二：主要考慮進(jìn)廠道路坡度不宜過大，將廠前區(qū)域單獨(dú)抬高減小道路坡度。方案一從廠區(qū)整體效果及運(yùn)行方面優(yōu)于方案二，而方案二從土方工程量和進(jìn)廠道路條件優(yōu)于方案一。綜合考慮，廠區(qū)豎向布置推薦方案二。

結(jié)語

廠區(qū)豎向布置主要分為階梯式布置和平坡式布置，平坡式布置適用于場地較為平坦的地區(qū)，而本文中提到的階段式布置多用于場地起伏較大的地區(qū)，相對更加節(jié)省土石方量。無論是平坡式布置還是豎向式布置都應(yīng)結(jié)合多方面因素考慮，這樣才能更加準(zhǔn)確的確定廠區(qū)標(biāo)高。

[1] DL/T 5032-2005，火力發(fā)電廠總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].