浅谈某火电厂竖向布置的合理优化

董 洋

（青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司，山东 青岛 266100）

1 概述

本工程所在区域属山前剥蚀堆积低丘地貌，地形起伏较大。场地内有两条自然冲沟汇集于场地中部由北向南通过，并伴有零星池塘。本工程场地东侧约196m有现有国道从南向北通过；东南角有220kV高压线路自西南向东北通过，西南面距接轨车站约2.0km；北面为城市规划的工业区用地；厂址西南面有河流自西北流向东南，与厂区相距约350m。场地可用范围东西方向宽约1km，南北方向约1km。

2 竖向布置优化

厂区竖向设计根据场地地形、坡度、坡向、持力层埋深、洪涝水位、场地排水、土石方工程量、交通运输及工艺和施工要求等综合考虑。

2.1 主要设计原则及影响因素

2.1.1 厂址地形。建设场地地形起伏较大，地势东高西低，坡度3.5%，南北方向由北向南微倾。自然地面标高在67m～85m，局部有深坑，最低标高62.80m。宜采用阶梯式布置。

2.1.2 铁路。根据本工程铁路专用线可行性研究报告，厂外部分专用线长度约2.05km，限制坡度6‰，厂内站轨顶标高为82.86m，较自然地面高出7m之多。也是影响竖向布置的因素之一。

2.1.3 主要建构筑物基础持力层。从厂区总平面布置看，主厂房及主要建、构筑物均落于工程地质量好的强风化泥岩持力层，作为主要建、构筑物持力层的强风化顶标高在70.0m左右，主厂房基础埋深5m，主厂房室内外高差0.3m。因此，只要厂区平整标高在75.0m以下时，主厂房等主要建、构筑物基础均能实现天然地基方案。

2.1.4 场地排水。场地采用有组织排水。经分析建设场地平整标高为75m，不受百年一遇河流洪水的影响，但要考虑厂区东侧和北侧场地的雨水对厂区的影响可分别设截洪沟，引入厂区西侧冲沟内。

2.1.5 土石方工程量。全厂土石方应进行综合平衡。厂区竖向标高的确定应力争做到厂区土石方填挖方量最小，考虑全厂包括施工场地及厂外道路土石方量的基本平衡。

2.1.6 公路。厂址东侧现有国道，也是通往厂区的唯一公路，距离厂区围墙约在196m～225m，道路北高南低，靠近厂区地段路面标高在90.0m～83.00m之间。因此，竖向布置必须考虑进厂道路的引接，道路纵坡不应大于8%。

2.1.7 施工场地。施工场地的布置主要根据地形条件来确定的，扩建端西侧约120m处有自然冲沟自北向南流向，标高约66m，与厂区高差约10m。为了避开冲沟，厂区围墙西侧仅有100m宽场地可以使用，只能满足施工组装场地要求，且处于填方区。其他施工场地布置在厂区东侧。

2.2 竖向布置设计

综合上述竖向布置原则及各影响因素，铁路专用线轨顶标高不能改变，从其接轨条件及场地自然地形分析，确定铁路专用线在一个台阶上。由于自然地形东高西低，高差较大，竖向布置考虑阶梯式。

2.2.1 方案一。铁路专用线为一台阶，轨顶标高82.86m，满足铁路设计的限坡要求；厂区其它设施全部为一台阶（包括施工组装场地），主要考虑全厂各车间之间的交通方便，道路无大的坡道，全厂竖向布置较易处理。考虑厂区内土方填挖平衡，经计算厂区挖方25.2万方，填方41.5万方，全厂基槽余土量15.5万方，松散系数按1.02考虑，则厂区设计标高定为75.3m。根据地质条件可以看出，主厂房及冷却塔基础均处在挖方地段，均考虑天然地基，仅汽机房西端局部换填处理。从进厂道路方面，主入口标高设为76.0m，国道接入点标高为90.0m，主进厂路长约196m，道路入厂前考虑20m平直段，则主进厂路坡度为8%。次进厂路坡度5.1%。技术上是可行的。因此，确定厂区竖向设置两个台阶，铁路为一台阶标高82.86m，其他均为一个台阶，标高为75.3m。

2.2.2 方案二。铁路专用线为一台阶，轨顶标高82.86m，满足铁路设计的限坡要求；主进厂路由国道引接，且一路下坡，为使行车更加安全，尽可能减小坡度，将厂前区域抬高。因此，厂前区域单独设一台阶，标高定为78.0m，其它设施全部为一台阶，标高定为75.0m。施工组装场地标高定为74.5m，比主厂房低0.5m，主要考虑厂区内土方填挖平衡。经计算厂区总挖方38.1万方，填方21.8万方，全厂基槽余土量15.5万方，松散系数1.02，全厂土方基本平衡。根据地质条件可以看出，主厂房及冷却塔基础均处在挖方地段，考虑天然地基，仅汽机房A列西端局部换填处理。从进厂道路方面，主入口标高设为78.50m，国道接入点标高为90.0m，主进厂路长约196m，道路入厂前考虑20m平直段，则主进厂路坡度为6.5%。次进厂路门口处标高定为75.5m，国道接入点标高为86.20m，道路长度220m，道路入厂前考虑20m平直段，则坡度为5.3%，技术上是可行的。两条进厂道路均处在挖方地段，挖方量约1万方，用于厂区填方区。因此，确定厂区竖向设置三个台阶：铁路为一台阶标高82.86m，厂前及化学水区域为一台阶，标高78.0m，其他均为一个台阶，标高为75.0m。另外组装场地比主厂房区低0.5m。

2.2.3 竖向布置推荐意见。根据上述分析两个方案均是可行的，均可考虑天然地基，只是侧重点不同：方案一：除铁路外厂区均布置在同一台阶上，目的是为了减小区域高差，为将来的运行及交通运输提供方便，但土方量较方案二多约5万方。进厂道路下坡坡度为8%较方案二大。方案二：主要考虑进厂道路坡度不宜过大，将厂前区域单独抬高减小道路坡度。方案一从厂区整体效果及运行方面优于方案二，而方案二从土方工程量和进厂道路条件优于方案一。综合考虑，厂区竖向布置推荐方案二。

结语

厂区竖向布置主要分为阶梯式布置和平坡式布置，平坡式布置适用于场地较为平坦的地区，而本文中提到的阶段式布置多用于场地起伏较大的地区，相对更加节省土石方量。无论是平坡式布置还是竖向式布置都应结合多方面因素考虑，这样才能更加准确的确定厂区标高。

[1] DL/T 5032-2005，火力发电厂总图运输设计技术规程[S].