摘 要：对广东汕头电厂（2×300 MW＋1×600 MW）、台山发电厂（8×600 MW）、珠海发电厂（2×660 MW＋4×660 MW）大型火力发电厂的灰堤、护岸、防波堤等筑堤工程几个不同建设方案的优缺点进行比较分析，最终选择水下爆炸处理软基筑堤法的方案。采用该方法，施工简便，建设工期短，地基稳定，造价低，社会效益和经济效益显著。
关键词：大型火电厂；海堤；水下爆炸；软基
A lying diking method with underwater burst treated soft base to large thermal power plants
WANG Xiaocun
(Guangdong Electric Power Design I titute, Guangzhou 510600, China)
A tract:The different schemes for co tructing the ash dump dike,bank revetment and seawall of Shantou Power Plant (2×300 MW＋1×600 MW),Taishan Power Plant (8×600 MW) and Zhuhai Power Station (2×660 MW＋4×660 MW) in Guangdong Province are analyzed and compared, and the diking method with underwater burst treated soft base is selected This method is of simple and convenient procedures, short co truction period, stable foundation and low costs, and can bring about prominent social and economic benefits
Keywords:large thermal power plant eawall;underwater explosio oft base
1汕头电厂的灰堤工程
1.1总体情况
汕头电厂位于汕头市达濠区后港村，电厂第一期设计规模为4×300 MW，出灰量为66×104m3/a，灰堤位置在厂区西北部海滩上，全长2 930 m，灰场面积为123×104m2，容积484×104m3，储灰高度4 m（－1.0～＋3.0 m，和珠江高层基面比，下同）。灰堤建筑地段全部位于海滩淤泥层上，淤泥厚度变化大，力学性质指标很低，淤泥层最大厚度达29 m。灰堤的结构型式为抛石斜坡堤，设计的高潮位、低潮位分别为3.10 m和－1.85 m，设计波高H1/10=1.21 m。灰堤1998年投入使用。
1.2方案选择
由于汕头电厂灰堤建筑地段全部位于海滩淤泥层上，淤泥层较厚，变化大（淤泥厚度小于15 m的堤段长约1 400 m，淤泥厚度大于15 m的堤段长约1 600 m，最大厚度达29 m），而且物理力学性质指标很低，因此，工程设计之前，提出了以下两种施工方案，并对它们进行了比较分析。
a)方案1
提出采用塑料排水板及土工织物筑堤法。假设淤泥厚度为20 m，固结度为0.25，经过计算得出：不打塑料排水板，所需固结时间为6.8年；打塑料排水板，堤身分四级加载结束，历时130 d，其固结度可达58%，历时190 d，可达90%。采用此方案，最短的施工工期为2.3年，由于打塑料排水板受涨潮的影响较大，其工期可能会更长。采用此方案的总投资为5 565万元。
b)方案2
提出水下爆炸处理软基筑堤法。此方法是将淤泥层置换为抛石体，无需打塑料排水板，不受涨落潮的影响，也无需分期加载，工期仅需1.5～2年，总投资为4 570万元，比方案1少用1 000万元。
1.3堤身稳定性分析
a)塑料排水板及土工织物筑堤方法的原理是利用塑料排水板形成排水通道，将淤泥中所含的水分排出来，以达到淤泥固结的目的，同时通过铺设土工织物来加强淤泥的承载力，以便堆载，因此它属于地基改良法的一种，这种方法在某种程度上可改善淤泥的力学性质。
b)水下爆炸处理软基筑堤方法的原理是利用水下爆炸将淤泥挤走，形成爆坑，使抛填块石填补到爆坑中，因此它是一种置换法，即将淤泥置换成块石、泥、砂的混合体，所以，从堤身稳定性上来看，采用水下爆炸处理软基筑堤方法优于塑料排水板及土工织物筑堤方法。通过相关计算也可证明这一点：在相同条件下，前者的抗滑安全系数为1.2，剩余沉降量为160 mm；后者的抗滑安全系数为1.04，剩余沉降量为280 mm。
综合以上的比较分析认为，无论从投资、建设工期和堤身稳定性来看，采用水下爆炸处理软基筑堤方法均优于塑料排水板及土工织物筑堤方法，经过审查，我们最后确定采用水下爆炸处理软基筑堤的方法。
2台山电厂东防波堤及东护岸工程
2.1台山电厂东防波堤工程
2.1.1总体情况
台山电厂煤港东防波堤位于电厂海域的东南面，防波堤段总长1 730 m，原海床面标高－3.91～－5.4 m，整个防波堤所处的海底地形相当平缓，面层淤泥厚度8.9～15.4 m，淤泥层下面是淤泥质粘土，亚粘土或粘土，亚粘土，有些孔位表现为粗砾砂层。台山电厂海域属不规则半日潮型，其校核高潮位为2.9 m（50年一遇），设计高潮位为1.74 m；设计低潮位为－1.42 m，校核低潮位为－2.10 m，设计波高H1%=7.02 m（50年一遇），防波堤采用斜坡式人工块体护面结构，堤顶标高为8.4 m，堤头段护面块体重量按规范要求提高30%，故堤头段的堤顶标高定为8.68 m，堤头段长100 m。台山电厂煤港东防波堤1998年投入使用。
2.1.2方案比较
在初步设计阶段，提出了3种结构型式的防波堤施工方案并进行了以下的比较分析：
a)方案1（爆炸法）
方案1的优点是技术先进，国内已有较成熟的经验，不需挖泥，施工速度快，施工受自然条件的制约最少，易保证工期，造价较省，基础处理费用约为3.982万元/m。爆炸后堤身稳定，能增加地基土强度（一般内摩擦角可提高3°～5°），其圆弧滑动整体稳定安全系数为1.03；缺点是未有规范可循，需要有严密的施工组织及施工监理，尤其爆炸深层淤泥，施工质量的检查必须有可靠的方法。
b)方案2（大开挖法）
方案2的优点是常规施工，经验成熟，建设好的防波堤稳定性较好，其圆弧滑动整体稳定安全系数为1.14；缺点是需大量挖泥，约有210×104m3，加上该地区涌浪大，对施工有一定的影响，挖泥再回填，施工速度慢，造价高，基础处理费用约为5.47万元/m，需大型的挖掘泥机具，回填量大。
c)方案3（排水板法）
方案3的优点是地基处理的方法简单、经济，造价较省，基础处理费用约2.5万元/m，不需挖泥和回填块石；缺点是由于该地区涌浪大，作业天数无法保证，受自然条件的制约最大，插打塑料排水板非常困难，施工速度慢，需分级加荷预压，定性稍差，其圆弧滑动整体稳定安全系数为0.96，水上插打塑料排水板要使用特殊的船机进行。
经过对方案1、方案2、方案3优缺点的综合比较，认为方案1具有造价较低，施工速度快，受自然条件制约少，爆后堤身稳定，增强地基强度等优点。经过审查，最后确定采用方案1为东防波堤的施工方案。
2.2台山电厂东护岸工程
台山电厂东护岸位于电厂海域的东面，南与东防波堤及南护岸相接，北与电厂厂区相连，其东面临海，西面为电厂煤场。东护岸总长为1 332 m，海床面标高为－3.00～－5.00 m，整个东护岸所处海底面层淤泥厚度为8.0～14.0 m，淤泥层下面是淤泥质粘土，亚粘土或粘土，有些孔位表现为粗砾砂层。东护岸的结构型式与东防波堤的结构型式相同，均为斜坡式人工块体护面结构，为了便于与东防波堤和厂区道路的连接，东护岸的堤顶标高由8.00 m变至5.00 m。
东护岸所采用的施工方法和施工顺序与东防波堤完全相同，目前本工程已完成堤身主体部分的施工。
3珠海电厂防波堤工程
珠海电厂防波堤总长1 750 m，其校核高水位为2.95 m，设计高水位为1.81 m；校核低水位为－1.34 m，设计低水位为－0.62 m。设计波高H=8.09 m（50年一遇），防波堤段海床底面标高－2.40～－3.08 m，表面淤泥层厚度为15～20 m，淤泥层下面为淤质粘土或亚粘土。其结构型式为斜坡式人工块体护面结构，顶部标高为4.10 m，防波堤基础采用爆炸排淤填石法进行处理，其施工手段和顺序与其它工程大致相同。该防波堤工程1996年完成，特别经过2003年“伊布都”台风的袭击，整体完好，完全达到设计的要求。
此外，在珠海电厂的几个护岸（包括煤场护岸、南护岸、西护岸）工程中均采用了爆炸排淤填石法进行基础处理，目前这些工程均已完成，取得了良好的效益。本项工程于1997年投入使用。
4结束语
水下爆炸处理软基方法是一种水下软基处理施工的新技术，处于国内领先地位，特别是水下爆炸排淤填石法属国内首创，达到了国际先进水平。通过它在广东几个大型电厂中的实际应用，笔者认为在有大量开山弃石，陆上运输方便，有一定水深度条件下，该方法可节省投资，缩短工期，具有明显的优越性，经济效益好。与常规施工方法相比，受自然条件的制约较少，较易保证工期，值得推广使用。
本文关键字：火电厂 电工文摘，电工技术 - 电工文摘
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