提高主設(shè)人的溝通協(xié)調(diào)能力本次培訓(xùn)結(jié)合萊州工程中遇到的地震液化

1、提高主設(shè)人的溝通協(xié)調(diào)能力本次培訓(xùn)結(jié)合萊州工程中遇到的地震液化爭(zhēng)議、地基處理業(yè)主需求、 設(shè)總的優(yōu)化要求、業(yè)主在施工中的特殊時(shí)期的要求、各方的反饋理解等，簡(jiǎn)單予以說(shuō)明，希望能夠給同事們以啟發(fā)。1 主要水工建構(gòu)筑物介紹1.1水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范圍1） 循環(huán)水系統(tǒng)建（構(gòu)）筑物該系統(tǒng)主要包括：循環(huán)水泵房、循環(huán)水取水溝道、循環(huán)水排水溝道、虹吸井、排水發(fā)電廠房等。2）公用水系統(tǒng)建（構(gòu)）筑物根據(jù)工藝專(zhuān)業(yè)優(yōu)化，本期公用水系統(tǒng)設(shè)綜合水泵房和331 座 1000m水池及 2座 500m水池。3）廢、污水處理站建（構(gòu)）筑物本期考慮廢、污水處理集中布置，主要包括廢水處理室、廢水貯存池、生活污水調(diào)節(jié)池、含煤廢水調(diào)節(jié)池等。4）其

2、他建（構(gòu)）筑物其他建構(gòu)筑物主要包括泡沫液貯罐室、煤水沉淀池、煤場(chǎng)雨水沉淀池、回收水池，變壓器事故油池等。5) 中水建構(gòu)筑物主要包括中水管道支墩及排泥井等。6）貯灰場(chǎng)貯灰場(chǎng)利用倉(cāng)上金礦開(kāi)采后的廢棄礦坑， 將綜合利用剩余的灰渣及脫硫廢棄物用汽車(chē)運(yùn)至灰場(chǎng)，并在礦坑南側(cè)建灰場(chǎng)管理站。7）隔熱堤1.2主要水工建（構(gòu)）筑物結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介本節(jié)主要介紹結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的循環(huán)水泵房、 排水發(fā)電機(jī)房、礦坑貯灰場(chǎng)、隔熱堤等，其它水工建（構(gòu)）筑物均為常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式，不再贅述。1）循環(huán)水泵房本期工程循環(huán)水泵房布置在廠區(qū)內(nèi)， 靠近廠區(qū)北側(cè)圍墻。采用一機(jī)三泵單元制方案。泵房上部結(jié)構(gòu)分為泵間及旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)間。泵間平面軸線尺寸為 54.0

3、50m×15.000m，高19.800m。旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)間平面軸線尺寸為 54.050m×21.000m，高 17.200m。上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，柱距 7.500m，采用輕型鋼屋架，輕型屋面板 , 鋼吊車(chē)梁。泵間采用砌體圍護(hù)，金屬墻板飾面， 旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)間采用帶保溫的金屬墻板圍護(hù)。 為保證廠房在施工及使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和整體性，并可靠的傳遞水平荷載，設(shè)置屋蓋支撐及柱間支撐。循環(huán)水泵房下部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土箱型池體，運(yùn)轉(zhuǎn)層頂標(biāo)高 5.400m（ 1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)，下同），底板頂標(biāo)高為 -9.00m 。泵房下部結(jié)構(gòu)共分 6 個(gè)流道，沿水流方向分別布置鋼閘門(mén)、攔污柵、旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)

4、、循環(huán)水泵等設(shè)備，總長(zhǎng)約 56m，寬約 45m。因泵房基礎(chǔ)坐落在微風(fēng)化花崗巖層， 為減少施工期間的溫度應(yīng)力沿長(zhǎng)度方向分為前池及泵池兩部分，長(zhǎng)度分別為 20.250m 及 35.995m，沿寬度方向平均分成兩部分，每部分寬 22.600m。伸縮縫寬度均為50mm。循環(huán)水泵房下部池體內(nèi)側(cè)為海水干濕交替環(huán)境， 刷防水防護(hù)溶膠進(jìn)行防腐。 泵房池體外側(cè)為海水入侵地下水環(huán)境， 刷瀝青環(huán)氧瀝青厚漿型涂料進(jìn)行防腐。 循環(huán)水泵房上部混凝土結(jié)構(gòu)按室內(nèi)環(huán)境未經(jīng)行特殊防腐，鋼結(jié)構(gòu)除銹后涂防銹漆。）排水發(fā)電機(jī)房本期工程循環(huán)水排水有部分水頭可供小型水輪機(jī)組發(fā)電， 排水發(fā)電機(jī)房布置在廠區(qū)西側(cè)圍墻外，連接于循環(huán)水排水溝道末端

5、。 廠房?jī)?nèi)布置 2 臺(tái) 800kW軸伸貫流水輪發(fā)電機(jī)組。廠房上部結(jié)構(gòu)平面軸線尺寸為 30.000m×24.000m，高 14.800m。上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，柱距 7.500m，采用輕型鋼屋架，帶保溫的金屬屋面板 , 鋼吊車(chē)梁，采用帶保溫的金屬墻板圍護(hù)。 為保證廠房在施工及使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和整體性， 并可靠的傳遞水平荷載，設(shè)置屋蓋支撐及柱間支撐。廠房下部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土箱型池體， 檢修層頂標(biāo)高 4.700m（1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)，下同），運(yùn)行通道最低處標(biāo)高為 -5.400m。為保證在任何情況下， 尾能利用系統(tǒng)都不影響火電廠正常運(yùn)行， 在尾能系統(tǒng)中， 留有排水旁路。 即在正

6、常情況下火電廠排水通過(guò)尾能水輪發(fā)電機(jī)組。 在水輪發(fā)電機(jī)檢修或事故停機(jī)時(shí)， 排水可從水輪發(fā)電機(jī)旁的預(yù)留通道排出，利用旁路以斜坡消能方式排至尾水?dāng)U散段， 使循環(huán)水排水水流平穩(wěn)入海。 檢修場(chǎng)地布置在排水旁路頂層。因排水發(fā)電廠房下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)坐落在微風(fēng)化花崗巖層，為減少施工期間的溫度應(yīng)力沿長(zhǎng)度方向分為前池及水輪機(jī)運(yùn)行地坑兩部分，長(zhǎng)度分別為23.670m 及 27.740m，伸縮縫寬度為 20mm。寬度方向長(zhǎng)度為30.790m，未分縫。廠房下部池體內(nèi)側(cè)為海水干濕交替環(huán)境，刷防水防護(hù)溶膠進(jìn)行防腐。 池體外側(cè)為海水入侵地下水環(huán)境， 刷瀝青環(huán)氧瀝青厚漿型涂料進(jìn)行防腐。廠房上部混凝土結(jié)構(gòu)按室內(nèi)環(huán)境未經(jīng)行特殊防腐，

7、鋼結(jié)構(gòu)除銹后涂防銹漆。3）礦坑貯灰場(chǎng)本期工程采用干式除灰， 灰渣通過(guò)汽車(chē)運(yùn)至綜合利用現(xiàn)場(chǎng)， 對(duì)于綜合利用不及時(shí)或剩余部分運(yùn)至灰場(chǎng)堆放。 脫硫廢棄物首先綜合利用， 綜合利用剩余部分也運(yùn)至灰場(chǎng)堆放。電廠采用倉(cāng)上金礦開(kāi)采后形成的礦坑做為本期工程的灰場(chǎng)（倉(cāng)上礦坑灰場(chǎng)） 。業(yè)主已經(jīng)取得萊州金倉(cāng)礦業(yè)有限公司合作的協(xié)議， 同意將倉(cāng)上金礦露天礦坑以租用和轉(zhuǎn)讓等方式與業(yè)主合作，期限為 50 年，作為電廠灰渣及脫硫副產(chǎn)品的存放場(chǎng)地。 2008 年底該礦坑已交與電廠。倉(cāng)上礦坑貯灰場(chǎng)位于電廠西南約 13km，萊州市北 25km，為一金礦廢棄露天礦坑，該礦坑?xùn)|西長(zhǎng)約 1200m，寬約 510m，坑深最大達(dá) 160m以上

8、，呈倒錐形，礦坑容積約 2500× 104 m3。根據(jù)業(yè)主與萊州金倉(cāng)礦業(yè)有限公司合作的協(xié)議，礦坑內(nèi)三分之二的容積即 1666×104 m3 供電廠貯灰使用。倉(cāng)上礦坑灰場(chǎng)原為倉(cāng)上金礦礦坑， 在開(kāi)采過(guò)程中， 礦坑北幫邊坡即出現(xiàn)了滑坡地質(zhì)災(zāi)害，其北側(cè)原氰化廠及倉(cāng)北村民房都出現(xiàn)了不同程度的裂縫。 業(yè)主已針對(duì)北幫邊坡滑坡地質(zhì)災(zāi)害委托科研單位進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的研究工作， 礦坑北側(cè)邊坡加固工作本期工程已經(jīng)落實(shí)?；覉?chǎng)的邊坡安全是有保證的。為防止礦坑周?chē)挠晁M(jìn)入灰場(chǎng)， 影響灰場(chǎng)運(yùn)行和邊坡穩(wěn)定， 在礦坑的頂部設(shè)置了擋水堤體。本期工程利用礦坑西側(cè)保留的原開(kāi)采過(guò)程中的專(zhuān)用運(yùn)輸?shù)缆穼⒒以\(yùn)至礦坑底部。該

9、道路在灰場(chǎng)西部盤(pán)旋設(shè)置，道路總長(zhǎng)約2.5km，寬約 7m，路面本期已修整。根據(jù)本期工程初步設(shè)計(jì)收口審查意見(jiàn)，灰場(chǎng)設(shè)置了一處應(yīng)急卸灰平臺(tái)，在雨雪天氣下礦坑運(yùn)灰道路無(wú)法運(yùn)行時(shí)啟用。應(yīng)急卸灰平臺(tái)平面尺寸為 50mx30m，平臺(tái)頂標(biāo)高約為 -12.5m 。應(yīng)急卸灰平臺(tái)通過(guò)一條縱向坡度約為 5%的 7m寬道路與礦坑頂部相連接，道路長(zhǎng)約 150m。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告對(duì)于灰場(chǎng)滲漏的評(píng)價(jià)論述， 礦坑的東側(cè)為王河地下水庫(kù)， 該地下水庫(kù)的北、西側(cè)均有伸入基巖的素混凝土連續(xù)墻，以防止海水倒灌。另外，金礦在開(kāi)采的過(guò)程中，為減少礦坑內(nèi)積水的排水量， 在礦坑的周?chē)喜康貙邮┕ち怂鼗炷吝B續(xù)墻， 據(jù)調(diào)查，連續(xù)墻寬度接近 80cm

10、，深度穿透上部第四系土層進(jìn)入基巖中。因此，利用礦坑作為灰場(chǎng)不會(huì)對(duì)地下水庫(kù)和周?chē)w造成污染。灰場(chǎng)的運(yùn)行方式為廠區(qū)干灰調(diào)濕后經(jīng)廠外運(yùn)灰道路運(yùn)至灰場(chǎng)， 通過(guò)礦坑西側(cè)的現(xiàn)有盤(pán)旋路運(yùn)至庫(kù)底， 干灰碾壓先從路邊進(jìn)行， 逐漸擴(kuò)展。遇到雨雪天氣則啟用應(yīng)急卸灰平臺(tái)。同時(shí)考察本期工程應(yīng)急卸灰平臺(tái)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)， 如應(yīng)急卸灰平臺(tái)運(yùn)行不會(huì)引起安全隱患及環(huán)保隱患， 則通過(guò)應(yīng)急卸灰平臺(tái)進(jìn)行卸灰， 下礦坑底部的道路只用于碾壓機(jī)具的通行，運(yùn)灰車(chē)輛不再通過(guò)此路徑運(yùn)灰。4）隔熱堤為降低電廠溫排水對(duì)取水溫度的影響 , 經(jīng)溫排水?dāng)?shù)學(xué)模型論證 , 在廠區(qū)北側(cè)碼頭吹填區(qū)西北交設(shè)置擋砂型隔熱堤進(jìn)行導(dǎo)流。擋砂型隔熱堤堤根與碼頭吹填區(qū)圍堰西北角

11、相接，堤身與北向夾角42.45 度，向西北方向延伸，堤長(zhǎng)480m。擋砂型隔熱堤采用斜坡堤結(jié)構(gòu)，堤頂高程約 5.500m（高程以當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面為基準(zhǔn)，當(dāng)?shù)乩碚摶鶞?zhǔn)面低于 1985 年高程基準(zhǔn)面 0.970m，本節(jié)下同）。擋砂型隔熱堤所處位置海底自然高程約為 -4.300m -7.300m 。斜坡堤兩側(cè)坡比均采用 1:1.5 ，靠近排水口一側(cè)墊層塊石下方的坡面設(shè)復(fù)合土工膜隔熱。 土工膜底端與海底砂面結(jié)合， 頂端與堤心石頂面銜接，頂端標(biāo)高不低于 2.47m。在復(fù)合土工膜兩側(cè)設(shè)置二片石過(guò)渡層，用于保護(hù)土工膜。2 設(shè)計(jì)優(yōu)化2.1取水頭及取水溝道地基處理優(yōu)化本工程施工圖階段地質(zhì)勘察于2008 年 8

12、月完成 , 地質(zhì)專(zhuān)業(yè)按照建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50011-2001）相關(guān)規(guī)定，判定取水工程位置粗砂層中等液化。最大液化深度為 6.10m。按粗砂層中等液化設(shè)計(jì)時(shí)， 取水頭及取水溝道基礎(chǔ)下方粗砂層應(yīng)進(jìn)行處理，較經(jīng)濟(jì)的方式就是換填。2010 年 12 月 1 日建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB 50011-2010）正式實(shí)施，該規(guī)范中對(duì) 7 度地震區(qū)的判別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步細(xì)化。而此時(shí)本工程取水頭及取水溝道尚未施工。水工結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)提出按最新版建筑抗震規(guī)范復(fù)核粗砂層液化判斷的申請(qǐng)，地質(zhì)專(zhuān)業(yè)經(jīng)過(guò)對(duì)砂土液化的重新判別，判定該區(qū)域內(nèi)砂土的液化等級(jí)為輕微液化，最大可液化深度為4.00m。本工程取水頭及取水溝道均為丙類(lèi)建（構(gòu)

13、）筑物，按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB 50011-2010）輕微液化可不處理。因此最終圖紙升版，取消了碎石換填粗砂的工程措施，節(jié)省工程投資約 200 萬(wàn)元。2.2 排水發(fā)電廠房上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化排水發(fā)電廠房上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，采用輕型鋼屋架，帶保溫的金屬墻板封閉。原設(shè)計(jì)考慮鋼筋混凝土排架采用現(xiàn)澆形式，縱向采用框架結(jié)構(gòu)形式。在施工期間由于下部結(jié)構(gòu)拖延了工期，為保證按期發(fā)電，業(yè)主希望上部結(jié)構(gòu)改成鋼結(jié)構(gòu)。經(jīng)水工結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)增加約100 萬(wàn)，提出了上部結(jié)構(gòu)改為預(yù)制鋼筋混凝土柱純排架結(jié)構(gòu)，柱榫式接頭，取消縱向框架，縱向采用鋼支撐的優(yōu)化方案，在不增加造價(jià)的前提下保證了工期。.3設(shè)

14、計(jì)創(chuàng)新3.1排水發(fā)電廠房斜坡式護(hù)岸截滲措施設(shè)計(jì)創(chuàng)新排水發(fā)電廠房裝機(jī)為2 臺(tái) 800kW軸伸貫流水輪發(fā)電機(jī)組。機(jī)組占地13000m2，22國(guó)家高程陸域部分占地 5000m，海域占地 8000 m，海底標(biāo)高最深約 0.8m（1985系，下同）。根據(jù)總圖專(zhuān)業(yè)布置方案，水輪發(fā)電機(jī)組排水方向朝西，為形成運(yùn)行場(chǎng)地，水輪發(fā)電機(jī)組南側(cè)需布置斜坡式護(hù)，岸護(hù)岸長(zhǎng)度約70mm。廠房下部結(jié)構(gòu)底標(biāo)高為9.9m，為保證干施工環(huán)境，基坑需設(shè)置施工圍堰。考慮到節(jié)省工程投資，斜坡式護(hù)岸可兼作部分施工圍堰。電站區(qū)域平面布置圖見(jiàn)附圖 1。施工單位在基坑西側(cè)及北側(cè)布置了斜坡式施工圍堰，堤心材料采用石渣土，護(hù)面采用塊石護(hù)面。截滲體采用

15、深層水泥攪拌樁，直接在石渣土堤心中施工，水泥攪拌樁直徑為500mm，采用咬合式布置，底部進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖石500mm。附圖 1施工圍堰為臨時(shí)結(jié)構(gòu)，堤心采用石渣土是合適的。南側(cè)斜坡式護(hù)岸為永久結(jié)構(gòu)，有防洪功能，頂部布置有漿砌石擋浪墻， 考慮到控制后期沉降，堤心采用 10kg 100kg 塊石。在堤心石中直接施工截滲體，可采用的方法是柔性地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，采用機(jī)械開(kāi)槽方式施工。這種結(jié)構(gòu)截滲效果非常好，但這種方式投資較高，施工進(jìn)度也較慢。結(jié)合施工圍堰的截滲做法，同時(shí)盡量控制護(hù)岸的后期沉降，考慮在護(hù)岸的堤心位置從堤底向堤頂布置充砂模袋。然后在堤體填筑完成后在充砂模袋位置施工深層水泥攪拌樁形成截滲體。斜坡堤斷

16、面見(jiàn)附圖2。附圖 2在堤心布置充砂模袋有兩方面問(wèn)題需要解決。首先是如何施工并保證施工精度；其次是如何保證充砂模袋在后期運(yùn)行期間不破損流失導(dǎo)致沉降過(guò)多。堤心布置的充砂模袋最大高度接近 6m，同時(shí)兩側(cè)還要拋填堤心石。如果兩者同時(shí)施工，施工難度較大，且不容易保證施工精度，因此充砂模袋先施工。為保證先施工的充砂模袋在海水中能夠保持穩(wěn)定，充砂模袋采取分層充填，臺(tái)階型布置。每層厚度為 400mm500mm，最底層寬度取 3.5m 寬，頂層 1.0m 寬。本工程施工水域周?chē)谧o(hù)條件較好，風(fēng)浪較小，施工實(shí)踐表明，充砂模袋按上述方案施工是可行的，施工精度也容易控制。后期拋填堤心石時(shí)，施工進(jìn)展也很順利，對(duì)充砂模袋

17、的保護(hù)也得到了控制。后期在充砂模袋中施工水泥攪拌樁，必然破壞部分模袋，袋中砂在波浪作用下會(huì)逐漸從袋中逸出，填充至堤心石空隙中，導(dǎo)致堤體沉降。因此模袋在制作過(guò)程中應(yīng)將中間施工水泥攪拌樁的部位與其他模袋采用縫線隔斷，同時(shí)在充砂模袋與堤心石之間附加一層土工布?？紤]充砂模袋施工誤差及攪拌樁定位誤差，中間部位隔離開(kāi)的寬度為 1000mm。中間施工水泥攪拌樁后剩余的部位寬度每側(cè)約250mm，同時(shí)兩側(cè)均有完整的充砂模袋及土工布起反濾作用，可有效阻擋砂逸出。因此產(chǎn)生沉降的因素主要是充砂模袋中砂固結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的，考慮到水力充填的砂已經(jīng)較密實(shí)，在上部荷載作用下后期沉降也不大，只要在堤頂標(biāo)高設(shè)計(jì)時(shí)留有一定裕度就可保

18、證防洪安全。該工程已經(jīng)實(shí)施, 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋情況 , 基坑開(kāi)挖過(guò)程中 , 滲流量較少 , 滿(mǎn)足基坑截滲要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè)，施工完成后沉降也較少，達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)。實(shí)踐表明，工程區(qū)域水深和風(fēng)浪不大的條件下，堤心石中布置充砂模袋后施工深層水泥攪拌樁的截滲方案在斜坡式護(hù)岸兼作施工圍堰時(shí)是可行的，在滿(mǎn)足截滲及后期沉降控制要求的同時(shí)，可有效降地工程造價(jià)，加快工程進(jìn)度。3.2 廠區(qū)直立式擋墻與景觀造型結(jié)合的設(shè)計(jì)創(chuàng)新廠區(qū)地坪在 5m以上，廠區(qū)西側(cè)和北側(cè)內(nèi)外高差達(dá) 4 5m,采用漿砌石重力式擋土墻形成廠區(qū)邊界。在擋墻設(shè)計(jì)時(shí)與廠前區(qū)景觀造型結(jié)合，按廠內(nèi)景觀造型要求擋土墻也隨之蜿蜒設(shè)置，同時(shí)將觀景平臺(tái)結(jié)構(gòu)與擋墻結(jié)構(gòu)聯(lián)合建設(shè)，即豐富了廠區(qū)景觀又節(jié)省了工程投資。4 信息反饋應(yīng)用4.1 發(fā)泡水泥復(fù)合板防水做法的信息反饋循環(huán)水泵房為柱距