淺談某火電廠豎向布置的合理優化

董 洋

（青島鴻瑞電力工程咨詢有限公司，山東 青島 266100）

1 概述

本工程所在區域屬山前剝蝕堆積低丘地貌，地形起伏較大。場地內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。本工程場地東側約196m有現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；北面為城市規劃的工業區用地；廠址西南面有河流自西北流向東南，與廠區相距約350m。場地可用范圍東西方向寬約1km，南北方向約1km。

2 豎向布置優化

廠區豎向設計根據場地地形、坡度、坡向、持力層埋深、洪澇水位、場地排水、土石方工程量、交通運輸及工藝和施工要求等綜合考慮。

2.1 主要設計原則及影響因素

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

2.1.2 鐵路。根據本工程鐵路專用線可行性研究報告，廠外部分專用線長度約2.05km，限制坡度6‰，廠內站軌頂標高為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 主要建構筑物基礎持力層。從廠區總平面布置看，主廠房及主要建、構筑物均落于工程地質量好的強風化泥巖持力層，作為主要建、構筑物持力層的強風化頂標高在70.0m左右，主廠房基礎埋深5m，主廠房室內外高差0.3m。因此，只要廠區平整標高在75.0m以下時，主廠房等主要建、構筑物基礎均能實現天然地基方案。

2.1.4 場地排水。場地采用有組織排水。經分析建設場地平整標高為75m，不受百年一遇河流洪水的影響，但要考慮廠區東側和北側場地的雨水對廠區的影響可分別設截洪溝，引入廠區西側沖溝內。

2.1.5 土石方工程量。全廠土石方應進行綜合平衡。廠區豎向標高的確定應力爭做到廠區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。廠址東側現有國道，也是通往廠區的唯一公路，距離廠區圍墻約在196m～225m，道路北高南低，靠近廠區地段路面標高在90.0m～83.00m之間。因此，豎向布置必須考慮進廠道路的引接，道路縱坡不應大于8%。

2.1.7 施工場地。施工場地的布置主要根據地形條件來確定的，擴建端西側約120m處有自然沖溝自北向南流向，標高約66m，與廠區高差約10m。為了避開沖溝，廠區圍墻西側僅有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。其他施工場地布置在廠區東側。

2.2 豎向布置設計

綜合上述豎向布置原則及各影響因素，鐵路專用線軌頂標高不能改變，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，軌頂標高82.86m，滿足鐵路設計的限坡要求；廠區其它設施全部為一臺階（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。考慮廠區內土方填挖平衡，經計算廠區挖方25.2萬方，填方41.5萬方，全廠基槽余土量15.5萬方，松散系數按1.02考慮，則廠區設計標高定為75.3m。根據地質條件可以看出，主廠房及冷卻塔基礎均處在挖方地段，均考慮天然地基，僅汽機房西端局部換填處理。從進廠道路方面，主入口標高設為76.0m，國道接入點標高為90.0m，主進廠路長約196m，道路入廠前考慮20m平直段，則主進廠路坡度為8%。次進廠路坡度5.1%。技術上是可行的。因此，確定廠區豎向設置兩個臺階，鐵路為一臺階標高82.86m，其他均為一個臺階，標高為75.3m。

2.2.2 方案二。鐵路專用線為一臺階，軌頂標高82.86m，滿足鐵路設計的限坡要求；主進廠路由國道引接，且一路下坡，為使行車更加安全，盡可能減小坡度，將廠前區域抬高。因此，廠前區域單獨設一臺階，標高定為78.0m，其它設施全部為一臺階，標高定為75.0m。施工組裝場地標高定為74.5m，比主廠房低0.5m，主要考慮廠區內土方填挖平衡。經計算廠區總挖方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1.02，全廠土方基本平衡。根據地質條件可以看出，主廠房及冷卻塔基礎均處在挖方地段，考慮天然地基，僅汽機房A列西端局部換填處理。從進廠道路方面，主入口標高設為78.50m，國道接入點標高為90.0m，主進廠路長約196m，道路入廠前考慮20m平直段，則主進廠路坡度為6.5%。次進廠路門口處標高定為75.5m，國道接入點標高為86.20m，道路長度220m，道路入廠前考慮20m平直段，則坡度為5.3%，技術上是可行的。兩條進廠道路均處在挖方地段，挖方量約1萬方，用于廠區填方區。因此，確定廠區豎向設置三個臺階：鐵路為一臺階標高82.86m，廠前及化學水區域為一臺階，標高78.0m，其他均為一個臺階，標高為75.0m。另外組裝場地比主廠房區低0.5m。

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

結語

廠區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，而本文中提到的階段式布置多用于場地起伏較大的地區，相對更加節省土石方量。無論是平坡式布置還是豎向式布置都應結合多方面因素考慮，這樣才能更加準確的確定廠區標高。

[1] DL/T 5032-2005，火力發電廠總圖運輸設計技術規程[S].