提高主设人的沟通协调能力本次培训结合莱州工程中遇到的地震液化

1、提高主设人的沟通协调能力本次培训结合莱州工程中遇到的地震液化争议、地基处理业主需求、 设总的优化要求、业主在施工中的特殊时期的要求、各方的反馈理解等，简单予以说明，希望能够给同事们以启发。1 主要水工建构筑物介绍1.1水工结构设计范围1） 循环水系统建（构）筑物该系统主要包括：循环水泵房、循环水取水沟道、循环水排水沟道、虹吸井、排水发电厂房等。2）公用水系统建（构）筑物根据工艺专业优化，本期公用水系统设综合水泵房和331 座 1000m水池及 2座 500m水池。3）废、污水处理站建（构）筑物本期考虑废、污水处理集中布置，主要包括废水处理室、废水贮存池、生活污水调节池、含煤废水调节池等。4）其

2、他建（构）筑物其他建构筑物主要包括泡沫液贮罐室、煤水沉淀池、煤场雨水沉淀池、回收水池，变压器事故油池等。5) 中水建构筑物主要包括中水管道支墩及排泥井等。6）贮灰场贮灰场利用仓上金矿开采后的废弃矿坑， 将综合利用剩余的灰渣及脱硫废弃物用汽车运至灰场，并在矿坑南侧建灰场管理站。7）隔热堤1.2主要水工建（构）筑物结构形式简介本节主要介绍结构较为复杂的循环水泵房、 排水发电机房、矿坑贮灰场、隔热堤等，其它水工建（构）筑物均为常见结构形式，不再赘述。1）循环水泵房本期工程循环水泵房布置在厂区内， 靠近厂区北侧围墙。采用一机三泵单元制方案。泵房上部结构分为泵间及旋转滤网间。泵间平面轴线尺寸为 54.0

3、50m×15.000m，高19.800m。旋转滤网间平面轴线尺寸为 54.050m×21.000m，高 17.200m。上部结构为钢筋混凝土排架结构，柱距 7.500m，采用轻型钢屋架，轻型屋面板 , 钢吊车梁。泵间采用砌体围护，金属墙板饰面， 旋转滤网间采用带保温的金属墙板围护。 为保证厂房在施工及使用过程中的稳定性和整体性，并可靠的传递水平荷载，设置屋盖支撑及柱间支撑。循环水泵房下部结构为钢筋混凝土箱型池体，运转层顶标高 5.400m（ 1985 国家高程基准，下同），底板顶标高为 -9.00m 。泵房下部结构共分 6 个流道，沿水流方向分别布置钢闸门、拦污栅、旋转滤网

4、、循环水泵等设备，总长约 56m，宽约 45m。因泵房基础坐落在微风化花岗岩层， 为减少施工期间的温度应力沿长度方向分为前池及泵池两部分，长度分别为 20.250m 及 35.995m，沿宽度方向平均分成两部分，每部分宽 22.600m。伸缩缝宽度均为50mm。循环水泵房下部池体内侧为海水干湿交替环境， 刷防水防护溶胶进行防腐。 泵房池体外侧为海水入侵地下水环境， 刷沥青环氧沥青厚浆型涂料进行防腐。 循环水泵房上部混凝土结构按室内环境未经行特殊防腐，钢结构除锈后涂防锈漆。）排水发电机房本期工程循环水排水有部分水头可供小型水轮机组发电， 排水发电机房布置在厂区西侧围墙外，连接于循环水排水沟道末端

5、。 厂房内布置 2 台 800kW轴伸贯流水轮发电机组。厂房上部结构平面轴线尺寸为 30.000m×24.000m，高 14.800m。上部结构为钢筋混凝土排架结构，柱距 7.500m，采用轻型钢屋架，带保温的金属屋面板 , 钢吊车梁，采用带保温的金属墙板围护。 为保证厂房在施工及使用过程中的稳定性和整体性， 并可靠的传递水平荷载，设置屋盖支撑及柱间支撑。厂房下部结构为钢筋混凝土箱型池体， 检修层顶标高 4.700m（1985 国家高程基准，下同），运行通道最低处标高为 -5.400m。为保证在任何情况下， 尾能利用系统都不影响火电厂正常运行， 在尾能系统中， 留有排水旁路。 即在正

6、常情况下火电厂排水通过尾能水轮发电机组。 在水轮发电机检修或事故停机时， 排水可从水轮发电机旁的预留通道排出，利用旁路以斜坡消能方式排至尾水扩散段， 使循环水排水水流平稳入海。 检修场地布置在排水旁路顶层。因排水发电厂房下部结构基础坐落在微风化花岗岩层，为减少施工期间的温度应力沿长度方向分为前池及水轮机运行地坑两部分，长度分别为23.670m 及 27.740m，伸缩缝宽度为 20mm。宽度方向长度为30.790m，未分缝。厂房下部池体内侧为海水干湿交替环境，刷防水防护溶胶进行防腐。 池体外侧为海水入侵地下水环境， 刷沥青环氧沥青厚浆型涂料进行防腐。厂房上部混凝土结构按室内环境未经行特殊防腐，

7、钢结构除锈后涂防锈漆。3）矿坑贮灰场本期工程采用干式除灰， 灰渣通过汽车运至综合利用现场， 对于综合利用不及时或剩余部分运至灰场堆放。 脱硫废弃物首先综合利用， 综合利用剩余部分也运至灰场堆放。电厂采用仓上金矿开采后形成的矿坑做为本期工程的灰场（仓上矿坑灰场） 。业主已经取得莱州金仓矿业有限公司合作的协议， 同意将仓上金矿露天矿坑以租用和转让等方式与业主合作，期限为 50 年，作为电厂灰渣及脱硫副产品的存放场地。 2008 年底该矿坑已交与电厂。仓上矿坑贮灰场位于电厂西南约 13km，莱州市北 25km，为一金矿废弃露天矿坑，该矿坑东西长约 1200m，宽约 510m，坑深最大达 160m以上

8、，呈倒锥形，矿坑容积约 2500× 104 m3。根据业主与莱州金仓矿业有限公司合作的协议，矿坑内三分之二的容积即 1666×104 m3 供电厂贮灰使用。仓上矿坑灰场原为仓上金矿矿坑， 在开采过程中， 矿坑北帮边坡即出现了滑坡地质灾害，其北侧原氰化厂及仓北村民房都出现了不同程度的裂缝。 业主已针对北帮边坡滑坡地质灾害委托科研单位进行了专门的研究工作， 矿坑北侧边坡加固工作本期工程已经落实。灰场的边坡安全是有保证的。为防止矿坑周围的雨水进入灰场， 影响灰场运行和边坡稳定， 在矿坑的顶部设置了挡水堤体。本期工程利用矿坑西侧保留的原开采过程中的专用运输道路将灰渣运至矿坑底部。该

9、道路在灰场西部盘旋设置，道路总长约2.5km，宽约 7m，路面本期已修整。根据本期工程初步设计收口审查意见，灰场设置了一处应急卸灰平台，在雨雪天气下矿坑运灰道路无法运行时启用。应急卸灰平台平面尺寸为 50mx30m，平台顶标高约为 -12.5m 。应急卸灰平台通过一条纵向坡度约为 5%的 7m宽道路与矿坑顶部相连接，道路长约 150m。根据地质报告对于灰场渗漏的评价论述， 矿坑的东侧为王河地下水库， 该地下水库的北、西侧均有伸入基岩的素混凝土连续墙，以防止海水倒灌。另外，金矿在开采的过程中，为减少矿坑内积水的排水量， 在矿坑的周围上部地层施工了素混凝土连续墙， 据调查，连续墙宽度接近 80cm

10、，深度穿透上部第四系土层进入基岩中。因此，利用矿坑作为灰场不会对地下水库和周围水体造成污染。灰场的运行方式为厂区干灰调湿后经厂外运灰道路运至灰场， 通过矿坑西侧的现有盘旋路运至库底， 干灰碾压先从路边进行， 逐渐扩展。遇到雨雪天气则启用应急卸灰平台。同时考察本期工程应急卸灰平台的运行经验， 如应急卸灰平台运行不会引起安全隐患及环保隐患， 则通过应急卸灰平台进行卸灰， 下矿坑底部的道路只用于碾压机具的通行，运灰车辆不再通过此路径运灰。4）隔热堤为降低电厂温排水对取水温度的影响 , 经温排水数学模型论证 , 在厂区北侧码头吹填区西北交设置挡砂型隔热堤进行导流。挡砂型隔热堤堤根与码头吹填区围堰西北角

11、相接，堤身与北向夹角42.45 度，向西北方向延伸，堤长480m。挡砂型隔热堤采用斜坡堤结构，堤顶高程约 5.500m（高程以当地理论深度基准面为基准，当地理论基准面低于 1985 年高程基准面 0.970m，本节下同）。挡砂型隔热堤所处位置海底自然高程约为 -4.300m -7.300m 。斜坡堤两侧坡比均采用 1:1.5 ，靠近排水口一侧垫层块石下方的坡面设复合土工膜隔热。 土工膜底端与海底砂面结合， 顶端与堤心石顶面衔接，顶端标高不低于 2.47m。在复合土工膜两侧设置二片石过渡层，用于保护土工膜。2 设计优化2.1取水头及取水沟道地基处理优化本工程施工图阶段地质勘察于2008 年 8

12、月完成 , 地质专业按照建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）相关规定，判定取水工程位置粗砂层中等液化。最大液化深度为 6.10m。按粗砂层中等液化设计时， 取水头及取水沟道基础下方粗砂层应进行处理，较经济的方式就是换填。2010 年 12 月 1 日建筑抗震设计规范（ GB 50011-2010）正式实施，该规范中对 7 度地震区的判别标准进一步细化。而此时本工程取水头及取水沟道尚未施工。水工结构专业提出按最新版建筑抗震规范复核粗砂层液化判断的申请，地质专业经过对砂土液化的重新判别，判定该区域内砂土的液化等级为轻微液化，最大可液化深度为4.00m。本工程取水头及取水沟道均为丙类建（构

13、）筑物，按建筑抗震设计规范（ GB 50011-2010）轻微液化可不处理。因此最终图纸升版，取消了碎石换填粗砂的工程措施，节省工程投资约 200 万元。2.2 排水发电厂房上部结构优化排水发电厂房上部结构为钢筋混凝土排架结构，采用轻型钢屋架，带保温的金属墙板封闭。原设计考虑钢筋混凝土排架采用现浇形式，纵向采用框架结构形式。在施工期间由于下部结构拖延了工期，为保证按期发电，业主希望上部结构改成钢结构。经水工结构专业进行技术经济比较，钢结构造价增加约100 万，提出了上部结构改为预制钢筋混凝土柱纯排架结构，柱榫式接头，取消纵向框架，纵向采用钢支撑的优化方案，在不增加造价的前提下保证了工期。.3设

14、计创新3.1排水发电厂房斜坡式护岸截渗措施设计创新排水发电厂房装机为2 台 800kW轴伸贯流水轮发电机组。机组占地13000m2，22国家高程陆域部分占地 5000m，海域占地 8000 m，海底标高最深约 0.8m（1985系，下同）。根据总图专业布置方案，水轮发电机组排水方向朝西，为形成运行场地，水轮发电机组南侧需布置斜坡式护，岸护岸长度约70mm。厂房下部结构底标高为9.9m，为保证干施工环境，基坑需设置施工围堰。考虑到节省工程投资，斜坡式护岸可兼作部分施工围堰。电站区域平面布置图见附图 1。施工单位在基坑西侧及北侧布置了斜坡式施工围堰，堤心材料采用石渣土，护面采用块石护面。截渗体采用

15、深层水泥搅拌桩，直接在石渣土堤心中施工，水泥搅拌桩直径为500mm，采用咬合式布置，底部进入强风化岩石500mm。附图 1施工围堰为临时结构，堤心采用石渣土是合适的。南侧斜坡式护岸为永久结构，有防洪功能，顶部布置有浆砌石挡浪墙， 考虑到控制后期沉降，堤心采用 10kg 100kg 块石。在堤心石中直接施工截渗体，可采用的方法是柔性地下连续墙结构，采用机械开槽方式施工。这种结构截渗效果非常好，但这种方式投资较高，施工进度也较慢。结合施工围堰的截渗做法，同时尽量控制护岸的后期沉降，考虑在护岸的堤心位置从堤底向堤顶布置充砂模袋。然后在堤体填筑完成后在充砂模袋位置施工深层水泥搅拌桩形成截渗体。斜坡堤断

16、面见附图2。附图 2在堤心布置充砂模袋有两方面问题需要解决。首先是如何施工并保证施工精度；其次是如何保证充砂模袋在后期运行期间不破损流失导致沉降过多。堤心布置的充砂模袋最大高度接近 6m，同时两侧还要抛填堤心石。如果两者同时施工，施工难度较大，且不容易保证施工精度，因此充砂模袋先施工。为保证先施工的充砂模袋在海水中能够保持稳定，充砂模袋采取分层充填，台阶型布置。每层厚度为 400mm500mm，最底层宽度取 3.5m 宽，顶层 1.0m 宽。本工程施工水域周围掩护条件较好，风浪较小，施工实践表明，充砂模袋按上述方案施工是可行的，施工精度也容易控制。后期抛填堤心石时，施工进展也很顺利，对充砂模袋

17、的保护也得到了控制。后期在充砂模袋中施工水泥搅拌桩，必然破坏部分模袋，袋中砂在波浪作用下会逐渐从袋中逸出，填充至堤心石空隙中，导致堤体沉降。因此模袋在制作过程中应将中间施工水泥搅拌桩的部位与其他模袋采用缝线隔断，同时在充砂模袋与堤心石之间附加一层土工布。考虑充砂模袋施工误差及搅拌桩定位误差，中间部位隔离开的宽度为 1000mm。中间施工水泥搅拌桩后剩余的部位宽度每侧约250mm，同时两侧均有完整的充砂模袋及土工布起反滤作用，可有效阻挡砂逸出。因此产生沉降的因素主要是充砂模袋中砂固结过程中产生的，考虑到水力充填的砂已经较密实，在上部荷载作用下后期沉降也不大，只要在堤顶标高设计时留有一定裕度就可保

18、证防洪安全。该工程已经实施, 根据现场反馈情况 , 基坑开挖过程中 , 渗流量较少 , 满足基坑截渗要求。根据现场沉降观测，施工完成后沉降也较少，达到设计预期目标。实践表明，工程区域水深和风浪不大的条件下，堤心石中布置充砂模袋后施工深层水泥搅拌桩的截渗方案在斜坡式护岸兼作施工围堰时是可行的，在满足截渗及后期沉降控制要求的同时，可有效降地工程造价，加快工程进度。3.2 厂区直立式挡墙与景观造型结合的设计创新厂区地坪在 5m以上，厂区西侧和北侧内外高差达 4 5m,采用浆砌石重力式挡土墙形成厂区边界。在挡墙设计时与厂前区景观造型结合，按厂内景观造型要求挡土墙也随之蜿蜒设置，同时将观景平台结构与挡墙结构联合建设，即丰富了厂区景观又节省了工程投资。4 信息反馈应用4.1 发泡水泥复合板防水做法的信息反馈循环水泵房为柱距