某國外燃機電廠進氣平臺膨脹土地基設計及思考

韋中玉 謝麗佳

（廣西鑫盟工程咨詢有限公司 廣西南寧 530022）

1 概述

隨著全球化經濟的持續推進，國內市場的飽和，走出去戰略的實施以及“一帶一路”等政策的出臺，我國工程建設企業越來越多參與到國際工程項目的開發和建設。在這些項目中，對國內設計院單獨承擔設計工作或者EPC項目中設計部分的工作，通常情況下業主都會聘請當地或者歐洲的工程專家對設計文件進行審查。我們設計時習慣采用國內規范進行設計，與審查專家所用的規范及方法不同，需要花費大量的時間進行溝通解釋才能通過審查，給設計工作造成極大困難。膨脹土廣泛分布于世界各地，在國外設計項目中，不可避免的要涉及膨脹土地基設計的內容。

本文通過對安哥拉某燃機電廠進氣平臺膨脹土地基的設計過程的思考及總結，采用設計計算表格的方法進行計算，不僅滿足工程設計的要求，且可以方便的使審查專家容易理解、接受國內規范的計算方法及結果，從而通過設計審查。

2 相關工程資料

2.1 工程概況

安哥拉NC項目重油電站為5000TPD水泥生產線配套項目，為水泥生產線提供電源。項目位于安哥拉羅安達市Cacuaco區東南部，到海邊直線距離約6.0km，距離繞城高速公路（Viana-Cacuaco段）1.2km。

本工程規劃建設3臺韓國現代生產的18H32/40V的重油發電機組，總發電量為23MW。設計一次完成，分兩期建設，一期建設兩臺重油發電機組，二期建設一臺重油發電機組，公用設施在一期全部建成。

2.2 工藝資料

進氣過濾消聲器是燃機發電廠的一個重要設備，可以對燃機進氣系統起到過濾和降低噪聲的作用。進氣平臺作為支撐進氣過濾消聲器并提供檢修平臺的結構，也是燃機發電廠重要的結構。

2.3 工程地質資料

進氣平臺主要地質剖面及各土層物理力學性能見圖1、表1。

圖1 地質剖面10-10’

根據巖土勘察報告，本工程粉質粘土②和粘土③1均為中膨脹潛勢，局部強膨脹潛勢，可按強膨脹潛勢考慮；粘土③2為弱膨脹潛勢，局部中膨脹潛勢，可按中膨脹潛勢考慮，泥巖④為非膨脹巖土（個別δef＞40%，可不予考慮），大氣影響深度為5.0m。根據《膨脹土地區建筑技術規范》（GB 50112—2013），設計時應考慮地基膨脹性影響。

表1 地基土承載力特征值與壓縮模量建議值

3 設計計算

3.1 上部結構布置及荷載計算結果

根據工藝布置資料，結合結構布置，采用PKPM軟件計算，得到本工程上部荷載傳到基礎的荷載見表2。

表2 準永久組合時上部結構傳到基礎最大豎向力/kN

本工程場平標高為82.4m，本結構上部荷載較小，經初步計算，地基收縮時的收縮量較大，考慮采取加大基礎埋深及換填一定厚度非膨脹土的措施消除膨脹土脹縮性影響，故選取粘土③1層為持力層，基礎埋深2.5m。根據基礎，基礎大小均按1.7m×1.7m，基礎布置見圖2。

圖2 基礎平面1:100

3.2 基礎沉降計算

根據規范條文，框架結構的地基變形應滿足沉降差要求。地基設計時可取荷載差值最大的兩個臨近基礎分別計算地基沉降量及漲縮量，再核算沉降差。本工程取②軸上的兩個基礎分別計算地基沉降量及漲縮量。沉降量計算采用《建筑地基基礎設計規范》式5.3.5計算，可列表格計算見表3。

表3 ?軸基礎地基沉降量計算

△s’=0.195mm≤0.025×11.586=0.290，沉降計算深度滿足要求，地基沉降量s=0.599×11.586=6.94mm。同樣列表計算，可得?軸基礎地基沉降量為2.87mm。

3.3 膨脹土計算

（1）根據地質資料計算，可得壓力作用下的膨脹率見圖3。

圖3 壓力作用下的膨脹率

（2）根據公式，可列表計算地基漲縮量。?軸基礎地基膨脹量、收縮量計算表分別見表4、表5。

表4 地基膨脹量計算

表5 地基收縮量計算

由表計算可得，?軸基礎地基收縮量Ss=0.8×74.84=59.87mm，大于規范限制30mm，不滿足規范要求。采取換填措施，換填1.5m厚非膨脹土，此時膨脹量Se=1.044mm，收縮量Ss=11.93mm，漲縮量Ses=11.66mm，均滿足規范要求。

采用相同計算表格，采取換填1.5m厚非膨脹土的措施后，可計算得?軸基礎地基膨脹量Se=4.56mm，收縮量Ss=11.93mm，漲縮量Ses=15.76mm，均滿足規范要求。

4 結論及建議

?軸基礎地基最終沉降量S=6.94+11.93=18.87mm；?軸基礎地基最終沉降量S=2.87+15.76=18.63mm，基礎沉降差為0.24mm，小于0.001×2585=2.585mm，計算結果滿足設計規范要求。

上文通過采用表格的方法對進氣平臺基礎膨脹土地基的計算，不僅計算簡單實用，且有利于與審圖專家溝通交流，可以加快通過審圖，推進工程進度。在當前要求國內設計公司越來越多參與到國際工程項目建設的趨勢下，我們在今后對國外工程項目進行設計時，應采取多種方式的設計手段，在滿足工程設計的前提下，能夠更快的推進設計過程，滿足合同及工程建設的需求。