伊拉克电厂扩建区域岩土工程地质条件评价

何隆祥，王 鼐，刘礼领，李伟强

(中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉 430000)

0 引 言

伊拉克电厂扩建区位于伊拉克米桑省阿马拉市Amara东南侧，为一联合循环电站扩建项目，由原来单循环500 MW的基础上增加250 MW，使全厂出力为750 MW(ISO条件)，主要增加4台余热锅炉，2台汽轮机，2台空冷岛，构成2套2拖1联合循环燃机。为了确保扩建电厂安全高效运行，对拟建区域进行岩土工程地质评价，评估拟建区域场地稳定性，进而提出修建建议。

1 研究区岩土工程条件及评价

1.1 地形地貌

拟建电厂区域地面高程约7 m，相对高差约1 m，电厂扩建区紧挨AMARA电厂。地形整体相对平缓，坡度约5°～10°，高程在82～85 m之间。研究区范围内无不稳定边坡，未发现地面下沉和塌陷等不良地质作用。

1.2 各土层岩土工程特性评价

(1)素填土

稍密状态，堆积时间约10年。经轧制处理后，表面为干湿交替形成的硬壳层。该层物理力学性质差异较大，局部有机质含量大于5 %，原位测试SPT击数为3～14击，差异较大，土层不均匀。未经处理，不宜作为天然地基的承重层；

(2)层粉质粘土

该层为局部分布，软塑性，物理力学性能较差，在满足强度和变形要求的前提下，筏基或增大基础尺寸和埋深可作为地基承载层和底层；

(3)层粉质粘土

塑性状态、稳定分布、一般物理力学性质，可作为辅助建筑物(结构)的天然地基；

(4)层粉质粘土

该层分布广泛，埋藏较深，物理力学性质较好。可作为建筑物(结构)的桩基承载层；

(5)层粉细砂

中密—密实，埋藏深，物理力学性能好，可作为建(构)筑物桩端持力层；

(6)层粉细砂层

密实，埋藏深，物理力学性能好，可作为建(构)筑物桩端持力层。

1.3 场地稳定性评价

拟建场地开阔、平坦，场区岩土层分布较均匀，其上部土层性质一般，属于对建筑抗震一般地段。本次勘察在主厂房断面选取了具有代表性的2个钻孔进行剪切波速试验。在0～20 m深度范围内，两个钻孔测得的等效剪切波速分别为245 m/s、238 m/s。因此，场地0～20 m深度范围内平均等效横波速度为241.5 m/s。整个场地属于同一地貌单元，土层总体分布相当均匀。因此，该值可以代表整个场地的条件。

1.4 基坑开挖及降水

根据调查结果，基坑开挖范围内的地基土主要包括①填土层；②软质塑性粉质粘土；③塑性粉质粘土。在基坑开挖过程中，可以采用坡度。建议素填土层坡率为1：1.5～1：1.25，必要时支护第二软塑性粉质粘土，第三塑性粉质粘土为1：1～1：0.75。此外，基坑边坡受降雨影响较大，施工应尽可能少地在旱季或雨季进行。场地浅层地下水量少，基坑渗漏主要受降水和地表水汇水的影响；基坑排水应考虑降水的影响，排水可通过开沟、集水井进行。

1.5 基础方案

发电厂(厂房、厂房、变压器、变压器架、空冷平台等)主要建筑物(结构)的共同特点对厂房、重载、地基沉降要求非常严格。地基承载力大，沉降变形小。由于这一地段的大部分建筑物是发电厂的重点建筑物，其上部荷载相对较大，对地基变形控制的要求很高，因此建议在该地段采用建筑物(结构)的桩基。对于中央控制建筑物、辅助机械通风冷却塔等建筑物，地下室土层的工程地质性质良好。如果验算符合沉降变形要求，也可采用自然地基，电站一般附属建筑物截面的共同特点是共同意义和相当小的荷载，均可以建在自然地基上。

1.6 桩基

(1)桩型选择

根据调查资料，基岩土层主要由粉质粘土和粉细砂组成。结合当地施工经验，建议采用钻孔灌注桩，最终应通过试桩确定相应的桩基设计和施工参数。

(2)成桩可能性分析

根据施工现场地基土的组成及该钻孔作业，施工现场主要包括粉质粘土和中密密实细砂，可采用螺旋钻、泥浆壁循环钻进，具有良好的造孔条件。综上所述，建议采用以旋挖和螺旋钻为主的成桩工艺。

(3)桩端持力层的选择

根据本次勘察成果，桩端持力层为第4层硬塑性粉质粘土和第5、第6层中密—密实粉质细砂，力学性能好，强度高，可采用第4、第5、第6层。

1.7 各建筑地段基础型式选择与分析

(1)主厂房地段

主厂房地段主要有中控楼、余热锅炉、汽轮发电机房、空冷凝汽器等建筑物。由于本区大部分建筑物都是高、上部荷载较大、对地基变形控制要求严格的关键建筑物，建议采用钻孔桩基础，选择层状或半刚性硬塑粉质粘土和中密密粉细砂作为桩基础、持力层，桩端进入5或6层的深度不小于桩径的1.5倍。需要指出的是，中控楼地下室土层为塑性黏性土3层，局部为软塑性粉质粘土夹层2层。提出了地基沉降变形的计算方法。如果满足沉降和变形要求，可以使用天然地基。如果沉降变形要求不符合要求，则应采用桩基础。

(2)附属建(构)筑地段

附属建筑物主要包括仓库、半水处理系统区、工业水处理厂、比较水泵站、饮用水箱、风冷控制器400 V配电室、软化水水箱、辅助机械通风冷却塔等。仓库及除盐水处理系统区、饮用水罐地表为素填土，基底土层主要为塑性粉质粘土②层。建议采用表面填料的去除方法，以塑性粉质粘土的层③作为地基承载层。风冷控制器400 V配电室、比较水泵站、除盐水箱，表层为素填土，基岩层为软塑层②、塑性粉质粘土层③。由于两层粘性土的力学性质差别很大，为了避免不均匀沉降，建议进行地基处理或增加地基面积和埋深，对地基土和下卧层的强度和变形进行验算，以满足沉降变形的要求。工业水处理厂地表为素填土，基底土层主要为塑性粉质粘土③层。建议采用表面填料的去除方法，以塑性粉质粘土的层③作为地基承载层。

2 结 语

综上所述，研究区处于相对稳定地带，无全新活动断裂通过满足距离要求，适宜建厂；拟建区域内未发现不稳定边坡、地面沉降等不良地质体，岩性以粘性土及粉砂粉细沙为主，为电厂的扩建提供了基础。此外，拟建区域地下水浅表含量较少，水文地质条件较简单，对电厂扩建有利。