创元电厂冷却塔地基处理设计

俞　剑（中能建湖南省电力设计院有限公司，长沙 410007）



创元电厂冷却塔地基处理设计

俞剑（中能建湖南省电力设计院有限公司，长沙 410007）

本文介绍了湖南创元电厂冷却塔环板地基及淋水装置（水池）地基处理设计，为位于填方区的冷却塔地基基础处理提供了一个工程实例，可供类似工程参考。

回填土；冷却塔；地基处理

1　工程概况及冷却塔区域地质情况

1.1工程概况

湖南创元电厂为湖南创元铝业有限公司自备电厂，规划装机容量为2×300MW燃煤机组，建设2座6000m2自然通风冷却塔。电厂位于湖南省桃源县盘塘镇境内，东距创元铝业厂址约1km，距沅水约17km。厂址区位于沅江Ⅲ级阶地上，周围地形比较平缓开阔，侵蚀沟较发育。厂址区已整平至约93m高程。

1.2工程地质条件

厂址区位于沅江Ⅲ级阶地，区内主要分布第四系中更新统地层，底座基岩为白垩系泥质粉砂岩。根据本次钻孔揭露，厂区主要地层由新至老描述如下：

①素填土（Q4ml）：黄褐色、棕红色，松散，稍湿，主要由可塑～硬塑网纹状粘土组成，局部混砂石土或夹耕作土，为创元铝厂场地整平时填土，揭露厚度1.5～13.5m，层底高程77.90～92.24，分布在厂址目前已整平区。该层随深度含水量逐渐增大，力学性质逐渐变差。

②粉质粘土（Q4pl）：灰黑色、深灰色，可塑，湿，表层含植物根系，有腐臭味，见虫孔，厚度一般为0.3～2.9m，平均厚度1.3m，主要分布在厂址原低洼地段的稻田和鱼塘中，层顶高程77.9～90.99m。

③粉质粘土（Q4pl）：灰黑色、深灰色，硬塑，湿，含少量植物根系，底部往往混少量卵石，厚度一般为1.6～1.8m，平均厚度1.7m，主要分布在厂区原地形为低洼地段的稻田和鱼塘中，层顶高程81.47～82.76m。

④粘土（Q2al）：黄褐色、棕红色，硬塑，稍湿，网纹结构，粘性好，含白色高岭土，局部含圆砾，部分地段见透镜体褐铁矿，厚1～5cm。局部浅表段粘土为坚硬状态，不单独列出，与硬塑状态土层合为一层。本层在原地形低洼地段缺失，顶高程：77.53～105.17m，层厚不均，最大厚度19.50m，平均厚5.4m。

⑤圆砾（Q2al）：黄色、暗黄色，密实，稍湿，成份为石英砂岩、硅质岩，磨圆度好，为园状或次圆状，粒径2mm～2cm，含少量卵石和粘土，该层顶部与③层接触段含多量粘土，胶结较好。揭露平均层厚约6.83m，层顶高程78.37～83.16m。

⑥卵石（Q2al）：黄色，褐黄色，密实，卵石成份为脉石英、砂岩和硅质岩，粒径一般2～4cm，最大粒径10cm左右，磨圆度较好，充填物为砂土和粘土，本层顶部含粘土量较高，胶结良好。本层未完全揭穿，揭露平均厚度约5m，最大14.1m，层顶高程65.48～86.83m。该层局部夹薄层细砂。冷却塔区域的各土层物理力学指标详见表1。

冷却塔地段填土厚度在10～14m之间，由于填土未经压实，均匀性差，高压缩性，未经处理不能作为基础的持力层，需采用人工地基。

2　冷却塔基础处理设计

2.1环板基础及中央竖井基础处理

表1　各土层物理力学指标表

本工程采用6000m2钢筋混凝土双曲线自然通风冷却塔，冷却塔塔顶标高120.0m，采用环板式基础型式，环板基础外侧半径51.498m；环基断面为5.0m×1.2m，环基底面标高为-3.5m。冷却塔地段填土厚度在10～14m之间。为保证冷却塔安全，根据勘测报告及当地施工情况，通过方案比较确定对冷却塔环板基础及中央竖井基础采用φ1000人工挖孔桩，桩底进入卵石层中5m，挖孔桩基布置形式见图1。

图1　冷却塔人工挖孔桩平面布置示意图

2.2冷却水池及淋水装置构架基础处理

冷却塔地段填土厚度在10～14m之间，填土未经压实，冷却水池及淋水装置构架基础位于填土之上，厚填土地基的不均匀沉降易引起基础沉降，导致底板开裂，产生漏水现象，必须进行地基处理。通过方案比较确定冷却水池及淋水装置构架基础采用水泥土搅拌桩复合地基处理，通过计算要求复合地基承载力fspk≥120kPa。桩径：φ500mm；采用梅花型布置。水泥搅拌桩布置为桩间距1.2m、排距1.0m。水泥土搅拌桩布置形式见图2。

3　结论

针对本工程回填面积大，回填深度深的地基情况，根据当地施工条件，通过技术经济比较，将冷却塔环板基础及中央竖井基础和冷却水池及淋水装置构架基础分开进行不同的地基处理方案，实践证明，本工程采用此方案有效的降低了工程投资，加快了施工进度，取得了良好的经济效益，得到了业主的好评。

图2　桩距示意图

TP273.5

A

2095-2066（2016）16-0034-02

2016-5-23

俞 剑（1964-），男，工程师，大专，主要从事电力设计工作。