創元電廠冷卻塔地基處理設計

俞　劍（中能建湖南省電力設計院有限公司，長沙 410007）

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創元電廠冷卻塔地基處理設計

俞劍（中能建湖南省電力設計院有限公司，長沙 410007）

本文介紹了湖南創元電廠冷卻塔環板地基及淋水裝置（水池）地基處理設計，為位于填方區的冷卻塔地基基礎處理提供了一個工程實例，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域地質情況

1.1工程概況

湖南創元電廠為湖南創元鋁業有限公司自備電廠，規劃裝機容量為2×300MW燃煤機組，建設2座6000m2自然通風冷卻塔。電廠位于湖南省桃源縣盤塘鎮境內，東距創元鋁業廠址約1km，距沅水約17km。廠址區位于沅江Ⅲ級階地上，周圍地形比較平緩開闊，侵蝕溝較發育。廠址區已整平至約93m高程。

1.2工程地質條件

廠址區位于沅江Ⅲ級階地，區內主要分布第四系中更新統地層，底座基巖為白堊系泥質粉砂巖。根據本次鉆孔揭露，廠區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～硬塑網紋狀粘土組成，局部混砂石土或夾耕作土，為創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。該層隨深度含水量逐漸增大，力學性質逐漸變差。

②粉質粘土（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，網紋結構，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硬狀態，不單獨列出，與硬塑狀態土層合為一層。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，稍濕，成份為石英砂巖、硅質巖，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，卵石成份為脈石英、砂巖和硅質巖，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。該層局部夾薄層細砂。冷卻塔區域的各土層物理力學指標詳見表1。

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

2　冷卻塔基礎處理設計

2.1環板基礎及中央豎井基礎處理

表1　各土層物理力學指標表

本工程采用6000m2鋼筋混凝土雙曲線自然通風冷卻塔，冷卻塔塔頂標高120.0m，采用環板式基礎型式，環板基礎外側半徑51.498m；環基斷面為5.0m×1.2m，環基底面標高為-3.5m。冷卻塔地段填土厚度在10～14m之間。為保證冷卻塔安全，根據勘測報告及當地施工情況，通過方案比較確定對冷卻塔環板基礎及中央豎井基礎采用φ1000人工挖孔樁，樁底進入卵石層中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架基礎處理

冷卻塔地段填土厚度在10～14m之間，填土未經壓實，冷卻水池及淋水裝置構架基礎位于填土之上，厚填土地基的不均勻沉降易引起基礎沉降，導致底板開裂，產生漏水現象，必須進行地基處理。通過方案比較確定冷卻水池及淋水裝置構架基礎采用水泥土攪拌樁復合地基處理，通過計算要求復合地基承載力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　結論

針對本工程回填面積大，回填深度深的地基情況，根據當地施工條件，通過技術經濟比較，將冷卻塔環板基礎及中央豎井基礎和冷卻水池及淋水裝置構架基礎分開進行不同的地基處理方案，實踐證明，本工程采用此方案有效的降低了工程投資，加快了施工進度，取得了良好的經濟效益，得到了業主的好評。

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，主要從事電力設計工作。