摘 要: 工程地质对建筑结构的影响主要表现在四个方面:1.对建筑结构选型和建筑材料选择的影响。2.对基础选型和结构尺寸的影响。3.对结构尺寸和钢筋配置的影响。4.地震烈度对建筑结构和构造的影响。
关键词: 工程地质; 建筑结构; 影响
中图分类号: TU-02 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)02-0063-01
1 电厂概况
该电厂位于榆林市西沙经济开发区,为榆林地区较早建设的煤电项目。工程规模:现有2×50MW发电机组及2×200t/h高温庙压煤粉锅炉均已投产,本次设计仅增加3#炉的340t/h高温高压煤粉炉。
2 地质概况
厂址区域属沙丘地貌,构成场地地层有新近堆积的人工填土、第四系全新统风积砂类土、冲积砂类土、上更新统冲积粉土构成。厂址区域地形呈西高东低,整体地形较平坦,地面高度介于1079米到080.8米之间。
地质构造以细中砂构成为主,细中砂属石英―长砂质,均粒结构,稍湿至饱和状。经工程地质勘探和化验、土层结构分为五层,第一层:地表2.3m深以上为素填土,以细砂组成,无承载能力。第二层:地表2.3至5.8m深,以细砂为主,颗粒以石英质――长石质的均料结构,承载力约为110KPa/�。第三层:地表5.8m至7.5m深,以中砂为主,颗粒以石英质――长石质的均粒状态,呈中密结构,承载力约为170KPa/�;第四层:地表7.5m至25m深,以中砂为主,颗粒以石英质――长石质的均结构,呈密实状态,承载力约为280KPa/�;第五层:地表25m以下,以粉土为主,呈密实状态,承载力约为180KPa/�。地下水位受煤矿开采较低,场地东南为榆溪河,汛期在8-10月,汛期水量为200m3/s。在汛期,场地下水位有所提高,但幅度不大,设计中不做专门考虑。
3设计采用的主要技术数据
抗震设防烈度:6度,主厂房等抗震措施应按《抗震设计规范》第9.1.4条调整。
场地地基土类型:建筑场地类别为II类。
场地粗糙度类别:B类。
最大冻土深度:1.48m。
4 工程地质对建筑结构的影响
工程地质对建筑结构的影响主要表现在四个方面:
(1)对建筑结构选型和建筑材料选择的影响。例如,按功能要求可以选用砖混或框架结构的,因工程地质原因造成的地基承载力、承载变形及其不均匀性的问题,而要采用框架结构、简体结构;可以选用钢筋混凝土结构的,而要采用钢结构;可以选用砌体的,而要采用混凝土或钢筋混凝土结构。
锅楼房煤仓间采用现浇钢筋混凝土框架结构。
横向抗侧力体系:煤仓间为纯框架结构。
纵向抗侧力体系:C、D排为纯框架结构。
锅炉为岛式布置,C轴与K1轴间平台梁搁置在C排框架上,与锅炉钢架脱开。
18、19轴锅炉平台为框架结构,外挑,与锅炉脱开。E轴和5/D轴的锅炉平台为框架结构,外挑,与锅炉脱开。
原有2#锅炉和新建3#锅炉之间的平台为框架结构,外挑,与锅炉脱开。
(2)对基础选型和结构尺寸的影响。有的由于地基土层松散软弱或岩层破碎等工程地质原因,不能采用条形基础,而要采用片筏基础甚至箱形基础。对较深松散地层有的要采用桩基础加固。有的要根据地质缺陷的不同程度,加大基础的结构尺寸。
主厂房的地基与基础:主要生产建构(筑)物,如煤仓间、锅炉房、脱硫除尘装置、引风机房等荷载重大安全等级高的主要建筑(筑)物,可采用CFG复合地基,以第四层为持力层。
辅助及附属建筑地基与基础:辅助及附属建(构)筑物,需采用振冲密实来提高地基土的承载能力。
设备基础:磨煤机基础为大块式现浇钢筋混凝土基础,为维持主厂房框架柱桩基础承台的底标高在一个比较经济合理的层面,减少其振动对周围建筑物的影响,改善设备运行效果,采用弹簧隔震措施。
(3)对结构尺寸和钢筋配置的影响。为了应对地质缺陷造成的受力和变形问题,有时要加大承载和传力结构的尺寸,提高钢筋混凝土的配筋率。
煤仓间、锅炉房的主要结构尺寸见表4-1
(4)地震烈度对建筑结构和构造的影响。工程所在区域的地震烈度越高,构造柱和圈梁等抗震结构的布置密度、断面尺寸和配筋率要相应增大。由于榆林地区属于6度抗震,这方面不用特殊考虑。
5 结语
(1)土地是建筑物所依赖的载体,故土地的类型、质地等条件,即工程地质条件就是建筑工程开展的基本环境。工程地质条件的类型、优劣对于建筑物的结构选型,配筋和断面确定,建筑材料选择,主要承重构件尺寸选择等都有很大影响。故在土建开工前,详细了解建设用地的工程地质条件非常重要。
(2)虽然榆林市处于非地震活跃带,但鉴于近年来地震灾害频发,造成了巨大的人员伤亡和财产损失,榆林市在开展基础工程建设时也在合理考虑抗震设防,防患于未然。建筑结构类型对建筑物抗震能力影响很大,对于抗震设防等级为6度的榆林地区,采用柔性钢混结构,一方面满足了建筑物的承载及耐久性要求,同时也具备较好的抗震能力。
参考文献:
[1] GB50021-2001.岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2] 建筑施工手册(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[3] 薛伟辰.现代预应力结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.