某国外燃机电厂进气平台膨胀土地基设计及思考

韦中玉 谢丽佳

（广西鑫盟工程咨询有限公司 广西南宁 530022）

1 概述

随着全球化经济的持续推进，国内市场的饱和，走出去战略的实施以及“一带一路”等政策的出台，我国工程建设企业越来越多参与到国际工程项目的开发和建设。在这些项目中，对国内设计院单独承担设计工作或者EPC项目中设计部分的工作，通常情况下业主都会聘请当地或者欧洲的工程专家对设计文件进行审查。我们设计时习惯采用国内规范进行设计，与审查专家所用的规范及方法不同，需要花费大量的时间进行沟通解释才能通过审查，给设计工作造成极大困难。膨胀土广泛分布于世界各地，在国外设计项目中，不可避免的要涉及膨胀土地基设计的内容。

本文通过对安哥拉某燃机电厂进气平台膨胀土地基的设计过程的思考及总结，采用设计计算表格的方法进行计算，不仅满足工程设计的要求，且可以方便的使审查专家容易理解、接受国内规范的计算方法及结果，从而通过设计审查。

2 相关工程资料

2.1 工程概况

安哥拉NC项目重油电站为5000TPD水泥生产线配套项目，为水泥生产线提供电源。项目位于安哥拉罗安达市Cacuaco区东南部，到海边直线距离约6.0km，距离绕城高速公路（Viana-Cacuaco段）1.2km。

本工程规划建设3台韩国现代生产的18H32/40V的重油发电机组，总发电量为23MW。设计一次完成，分两期建设，一期建设两台重油发电机组，二期建设一台重油发电机组，公用设施在一期全部建成。

2.2 工艺资料

进气过滤消声器是燃机发电厂的一个重要设备，可以对燃机进气系统起到过滤和降低噪声的作用。进气平台作为支撑进气过滤消声器并提供检修平台的结构，也是燃机发电厂重要的结构。

2.3 工程地质资料

进气平台主要地质剖面及各土层物理力学性能见图1、表1。

图1 地质剖面10-10’

根据岩土勘察报告，本工程粉质粘土②和粘土③1均为中膨胀潜势，局部强膨胀潜势，可按强膨胀潜势考虑；粘土③2为弱膨胀潜势，局部中膨胀潜势，可按中膨胀潜势考虑，泥岩④为非膨胀岩土（个别δef＞40%，可不予考虑），大气影响深度为5.0m。根据《膨胀土地区建筑技术规范》（GB 50112—2013），设计时应考虑地基膨胀性影响。

表1 地基土承载力特征值与压缩模量建议值

3 设计计算

3.1 上部结构布置及荷载计算结果

根据工艺布置资料，结合结构布置，采用PKPM软件计算，得到本工程上部荷载传到基础的荷载见表2。

表2 准永久组合时上部结构传到基础最大竖向力/kN

本工程场平标高为82.4m，本结构上部荷载较小，经初步计算，地基收缩时的收缩量较大，考虑采取加大基础埋深及换填一定厚度非膨胀土的措施消除膨胀土胀缩性影响，故选取粘土③1层为持力层，基础埋深2.5m。根据基础，基础大小均按1.7m×1.7m，基础布置见图2。

图2 基础平面1:100

3.2 基础沉降计算

根据规范条文，框架结构的地基变形应满足沉降差要求。地基设计时可取荷载差值最大的两个临近基础分别计算地基沉降量及涨缩量，再核算沉降差。本工程取②轴上的两个基础分别计算地基沉降量及涨缩量。沉降量计算采用《建筑地基基础设计规范》式5.3.5计算，可列表格计算见表3。

表3 Ⓐ轴基础地基沉降量计算

△s’=0.195mm≤0.025×11.586=0.290，沉降计算深度满足要求，地基沉降量s=0.599×11.586=6.94mm。同样列表计算，可得Ⓑ轴基础地基沉降量为2.87mm。

3.3 膨胀土计算

（1）根据地质资料计算，可得压力作用下的膨胀率见图3。

图3 压力作用下的膨胀率

（2）根据公式，可列表计算地基涨缩量。Ⓐ轴基础地基膨胀量、收缩量计算表分别见表4、表5。

表4 地基膨胀量计算

表5 地基收缩量计算

由表计算可得，Ⓐ轴基础地基收缩量Ss=0.8×74.84=59.87mm，大于规范限制30mm，不满足规范要求。采取换填措施，换填1.5m厚非膨胀土，此时膨胀量Se=1.044mm，收缩量Ss=11.93mm，涨缩量Ses=11.66mm，均满足规范要求。

采用相同计算表格，采取换填1.5m厚非膨胀土的措施后，可计算得Ⓑ轴基础地基膨胀量Se=4.56mm，收缩量Ss=11.93mm，涨缩量Ses=15.76mm，均满足规范要求。

4 结论及建议

Ⓐ轴基础地基最终沉降量S=6.94+11.93=18.87mm；Ⓑ轴基础地基最终沉降量S=2.87+15.76=18.63mm，基础沉降差为0.24mm，小于0.001×2585=2.585mm，计算结果满足设计规范要求。

上文通过采用表格的方法对进气平台基础膨胀土地基的计算，不仅计算简单实用，且有利于与审图专家沟通交流，可以加快通过审图，推进工程进度。在当前要求国内设计公司越来越多参与到国际工程项目建设的趋势下，我们在今后对国外工程项目进行设计时，应采取多种方式的设计手段，在满足工程设计的前提下，能够更快的推进设计过程，满足合同及工程建设的需求。