創(chuàng)元電廠冷卻塔地基處理設(shè)計(jì)

俞　劍（中能建湖南省電力設(shè)計(jì)院有限公司，長沙 410007）

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創(chuàng)元電廠冷卻塔地基處理設(shè)計(jì)

俞劍（中能建湖南省電力設(shè)計(jì)院有限公司，長沙 410007）

本文介紹了湖南創(chuàng)元電廠冷卻塔環(huán)板地基及淋水裝置（水池）地基處理設(shè)計(jì)，為位于填方區(qū)的冷卻塔地基基礎(chǔ)處理提供了一個工程實(shí)例，可供類似工程參考。

回填土；冷卻塔；地基處理

1　工程概況及冷卻塔區(qū)域地質(zhì)情況

1.1工程概況

湖南創(chuàng)元電廠為湖南創(chuàng)元鋁業(yè)有限公司自備電廠，規(guī)劃裝機(jī)容量為2×300MW燃煤機(jī)組，建設(shè)2座6000m2自然通風(fēng)冷卻塔。電廠位于湖南省桃源縣盤塘鎮(zhèn)境內(nèi)，東距創(chuàng)元鋁業(yè)廠址約1km，距沅水約17km。廠址區(qū)位于沅江Ⅲ級階地上，周圍地形比較平緩開闊，侵蝕溝較發(fā)育。廠址區(qū)已整平至約93m高程。

1.2工程地質(zhì)條件

廠址區(qū)位于沅江Ⅲ級階地，區(qū)內(nèi)主要分布第四系中更新統(tǒng)地層，底座基巖為白堊系泥質(zhì)粉砂巖。根據(jù)本次鉆孔揭露，廠區(qū)主要地層由新至老描述如下：

①素填土（Q4ml）：黃褐色、棕紅色，松散，稍濕，主要由可塑～硬塑網(wǎng)紋狀粘土組成，局部混砂石土或夾耕作土，為創(chuàng)元鋁廠場地整平時填土，揭露厚度1.5～13.5m，層底高程77.90～92.24，分布在廠址目前已整平區(qū)。該層隨深度含水量逐漸增大，力學(xué)性質(zhì)逐漸變差。

②粉質(zhì)粘土（Q4pl）：灰黑色、深灰色，可塑，濕，表層含植物根系，有腐臭味，見蟲孔，厚度一般為0.3～2.9m，平均厚度1.3m，主要分布在廠址原低洼地段的稻田和魚塘中，層頂高程77.9～90.99m。

③粉質(zhì)粘土（Q4pl）：灰黑色、深灰色，硬塑，濕，含少量植物根系，底部往往混少量卵石，厚度一般為1.6～1.8m，平均厚度1.7m，主要分布在廠區(qū)原地形為低洼地段的稻田和魚塘中，層頂高程81.47～82.76m。

④粘土（Q2al）：黃褐色、棕紅色，硬塑，稍濕，網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)，粘性好，含白色高嶺土，局部含圓礫，部分地段見透鏡體褐鐵礦，厚1～5cm。局部淺表段粘土為堅(jiān)硬狀態(tài)，不單獨(dú)列出，與硬塑狀態(tài)土層合為一層。本層在原地形低洼地段缺失，頂高程：77.53～105.17m，層厚不均，最大厚度19.50m，平均厚5.4m。

⑤圓礫（Q2al）：黃色、暗黃色，密實(shí)，稍濕，成份為石英砂巖、硅質(zhì)巖，磨圓度好，為園狀或次圓狀，粒徑2mm～2cm，含少量卵石和粘土，該層頂部與③層接觸段含多量粘土，膠結(jié)較好。揭露平均層厚約6.83m，層頂高程78.37～83.16m。

⑥卵石（Q2al）：黃色，褐黃色，密實(shí)，卵石成份為脈石英、砂巖和硅質(zhì)巖，粒徑一般2～4cm，最大粒徑10cm左右，磨圓度較好，充填物為砂土和粘土，本層頂部含粘土量較高，膠結(jié)良好。本層未完全揭穿，揭露平均厚度約5m，最大14.1m，層頂高程65.48～86.83m。該層局部夾薄層細(xì)砂。冷卻塔區(qū)域的各土層物理力學(xué)指標(biāo)詳見表1。

冷卻塔地段填土厚度在10～14m之間，由于填土未經(jīng)壓實(shí)，均勻性差，高壓縮性，未經(jīng)處理不能作為基礎(chǔ)的持力層，需采用人工地基。

2　冷卻塔基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)

2.1環(huán)板基礎(chǔ)及中央豎井基礎(chǔ)處理

表1　各土層物理力學(xué)指標(biāo)表

本工程采用6000m2鋼筋混凝土雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔，冷卻塔塔頂標(biāo)高120.0m，采用環(huán)板式基礎(chǔ)型式，環(huán)板基礎(chǔ)外側(cè)半徑51.498m；環(huán)基斷面為5.0m×1.2m，環(huán)基底面標(biāo)高為-3.5m。冷卻塔地段填土厚度在10～14m之間。為保證冷卻塔安全，根據(jù)勘測報(bào)告及當(dāng)?shù)厥┕で闆r，通過方案比較確定對冷卻塔環(huán)板基礎(chǔ)及中央豎井基礎(chǔ)采用φ1000人工挖孔樁，樁底進(jìn)入卵石層中5m，挖孔樁基布置形式見圖1。

圖1　冷卻塔人工挖孔樁平面布置示意圖

2.2冷卻水池及淋水裝置構(gòu)架基礎(chǔ)處理

冷卻塔地段填土厚度在10～14m之間，填土未經(jīng)壓實(shí)，冷卻水池及淋水裝置構(gòu)架基礎(chǔ)位于填土之上，厚填土地基的不均勻沉降易引起基礎(chǔ)沉降，導(dǎo)致底板開裂，產(chǎn)生漏水現(xiàn)象，必須進(jìn)行地基處理。通過方案比較確定冷卻水池及淋水裝置構(gòu)架基礎(chǔ)采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基處理，通過計(jì)算要求復(fù)合地基承載力fspk≥120kPa。樁徑：φ500mm；采用梅花型布置。水泥攪拌樁布置為樁間距1.2m、排距1.0m。水泥土攪拌樁布置形式見圖2。

3　結(jié)論

針對本工程回填面積大，回填深度深的地基情況，根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕l件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將冷卻塔環(huán)板基礎(chǔ)及中央豎井基礎(chǔ)和冷卻水池及淋水裝置構(gòu)架基礎(chǔ)分開進(jìn)行不同的地基處理方案，實(shí)踐證明，本工程采用此方案有效的降低了工程投資，加快了施工進(jìn)度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，得到了業(yè)主的好評。

圖2　樁距示意圖

TP273.5

A

2095-2066（2016）16-0034-02

2016-5-23

俞 劍（1964-），男，工程師，大專，主要從事電力設(shè)計(jì)工作。