伊拉克電廠擴建區域巖土工程地質條件評價

何隆祥，王 鼐，劉禮領，李偉強

(中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司，湖北 武漢 430000)

0 引 言

伊拉克電廠擴建區位于伊拉克米桑省阿馬拉市Amara東南側，為一聯合循環電站擴建項目，由原來單循環500 MW的基礎上增加250 MW，使全廠出力為750 MW(ISO條件)，主要增加4臺余熱鍋爐，2臺汽輪機，2臺空冷島，構成2套2拖1聯合循環燃機。為了確保擴建電廠安全高效運行，對擬建區域進行巖土工程地質評價，評估擬建區域場地穩定性，進而提出修建建議。

1 研究區巖土工程條件及評價

1.1 地形地貌

擬建電廠區域地面高程約7 m，相對高差約1 m，電廠擴建區緊挨AMARA電廠。地形整體相對平緩，坡度約5°～10°，高程在82～85 m之間。研究區范圍內無不穩定邊坡，未發現地面下沉和塌陷等不良地質作用。

1.2 各土層巖土工程特性評價

(1)素填土

稍密狀態，堆積時間約10年。經軋制處理后，表面為干濕交替形成的硬殼層。該層物理力學性質差異較大，局部有機質含量大于5 %，原位測試SPT擊數為3～14擊，差異較大，土層不均勻。未經處理，不宜作為天然地基的承重層；

(2)層粉質粘土

該層為局部分布，軟塑性，物理力學性能較差，在滿足強度和變形要求的前提下，筏基或增大基礎尺寸和埋深可作為地基承載層和底層；

(3)層粉質粘土

塑性狀態、穩定分布、一般物理力學性質，可作為輔助建筑物(結構)的天然地基；

(4)層粉質粘土

該層分布廣泛，埋藏較深，物理力學性質較好。可作為建筑物(結構)的樁基承載層；

(5)層粉細砂

中密—密實，埋藏深，物理力學性能好，可作為建(構)筑物樁端持力層；

(6)層粉細砂層

密實，埋藏深，物理力學性能好，可作為建(構)筑物樁端持力層。

1.3 場地穩定性評價

擬建場地開闊、平坦，場區巖土層分布較均勻，其上部土層性質一般，屬于對建筑抗震一般地段。本次勘察在主廠房斷面選取了具有代表性的2個鉆孔進行剪切波速試驗。在0～20 m深度范圍內，兩個鉆孔測得的等效剪切波速分別為245 m/s、238 m/s。因此，場地0～20 m深度范圍內平均等效橫波速度為241.5 m/s。整個場地屬于同一地貌單元，土層總體分布相當均勻。因此，該值可以代表整個場地的條件。

1.4 基坑開挖及降水

根據調查結果，基坑開挖范圍內的地基土主要包括①填土層；②軟質塑性粉質粘土；③塑性粉質粘土。在基坑開挖過程中，可以采用坡度。建議素填土層坡率為1：1.5～1：1.25，必要時支護第二軟塑性粉質粘土，第三塑性粉質粘土為1：1～1：0.75。此外，基坑邊坡受降雨影響較大，施工應盡可能少地在旱季或雨季進行。場地淺層地下水量少，基坑滲漏主要受降水和地表水匯水的影響；基坑排水應考慮降水的影響，排水可通過開溝、集水井進行。

1.5 基礎方案

發電廠(廠房、廠房、變壓器、變壓器架、空冷平臺等)主要建筑物(結構)的共同特點對廠房、重載、地基沉降要求非常嚴格。地基承載力大，沉降變形小。由于這一地段的大部分建筑物是發電廠的重點建筑物，其上部荷載相對較大，對地基變形控制的要求很高，因此建議在該地段采用建筑物(結構)的樁基。對于中央控制建筑物、輔助機械通風冷卻塔等建筑物，地下室土層的工程地質性質良好。如果驗算符合沉降變形要求，也可采用自然地基，電站一般附屬建筑物截面的共同特點是共同意義和相當小的荷載，均可以建在自然地基上。

1.6 樁基

(1)樁型選擇

根據調查資料，基巖土層主要由粉質粘土和粉細砂組成。結合當地施工經驗，建議采用鉆孔灌注樁，最終應通過試樁確定相應的樁基設計和施工參數。

(2)成樁可能性分析

根據施工現場地基土的組成及該鉆孔作業，施工現場主要包括粉質粘土和中密密實細砂，可采用螺旋鉆、泥漿壁循環鉆進，具有良好的造孔條件。綜上所述，建議采用以旋挖和螺旋鉆為主的成樁工藝。

(3)樁端持力層的選擇

根據本次勘察成果，樁端持力層為第4層硬塑性粉質粘土和第5、第6層中密—密實粉質細砂，力學性能好，強度高，可采用第4、第5、第6層。

1.7 各建筑地段基礎型式選擇與分析

(1)主廠房地段

主廠房地段主要有中控樓、余熱鍋爐、汽輪發電機房、空冷凝汽器等建筑物。由于本區大部分建筑物都是高、上部荷載較大、對地基變形控制要求嚴格的關鍵建筑物，建議采用鉆孔樁基礎，選擇層狀或半剛性硬塑粉質粘土和中密密粉細砂作為樁基礎、持力層，樁端進入5或6層的深度不小于樁徑的1.5倍。需要指出的是，中控樓地下室土層為塑性黏性土3層，局部為軟塑性粉質粘土夾層2層。提出了地基沉降變形的計算方法。如果滿足沉降和變形要求，可以使用天然地基。如果沉降變形要求不符合要求，則應采用樁基礎。

(2)附屬建(構)筑地段

附屬建筑物主要包括倉庫、半水處理系統區、工業水處理廠、比較水泵站、飲用水箱、風冷控制器400 V配電室、軟化水水箱、輔助機械通風冷卻塔等。倉庫及除鹽水處理系統區、飲用水罐地表為素填土，基底土層主要為塑性粉質粘土②層。建議采用表面填料的去除方法，以塑性粉質粘土的層③作為地基承載層。風冷控制器400 V配電室、比較水泵站、除鹽水箱，表層為素填土，基巖層為軟塑層②、塑性粉質粘土層③。由于兩層粘性土的力學性質差別很大，為了避免不均勻沉降，建議進行地基處理或增加地基面積和埋深，對地基土和下臥層的強度和變形進行驗算，以滿足沉降變形的要求。工業水處理廠地表為素填土，基底土層主要為塑性粉質粘土③層。建議采用表面填料的去除方法，以塑性粉質粘土的層③作為地基承載層。

2 結 語

綜上所述，研究區處于相對穩定地帶，無全新活動斷裂通過滿足距離要求，適宜建廠；擬建區域內未發現不穩定邊坡、地面沉降等不良地質體，巖性以粘性土及粉砂粉細沙為主，為電廠的擴建提供了基礎。此外，擬建區域地下水淺表含量較少，水文地質條件較簡單，對電廠擴建有利。