华润电力海丰电厂2×1000MW超超临界燃煤发电机组工程由华润电力控股有限公司投资,属于国家鼓励的符合产业政策的大容量、高参数、“上大压小”燃煤发电机组工程,是广东省“十二五”期间的重点建设项目。厂址位于广东省汕尾市海丰县小漠镇。规划建设4×1000MW+4×1000MW机组,一期新建2×1000MW燃煤发电机组,送出线路采用2回500kV电压等级,按4×1000MW送出容量规划设计,配套建设一个5万吨级散货泊位(结构按10万吨)及一个3000吨级重件码头。
本工程岩土工程勘察及试验工作由西北电力设计院有限公司工程勘察分公司完成,岩土工程勘察成果获得业主、设计、生产运行和施工单位的认可,为海域及填海造陆项目岩土工程勘察积累了经验并起到示范作用。#2、#1机组分别于2015年3月、5月投入商业运行,各项经济技术指标优良。
本工程岩土工程勘察及试验工作的主要难点、特点详见下面的介绍。
(1)削山填海造地,岩土组成复杂
本工程场地大部分为削山填海人造陆地形成,工程场地类型复杂。主要有陆域丘陵及开挖后的岩石地基场地,岩、土混合型高边坡场地,近海区原软土场地,浅海潮间带礁石混合场地与砂土液化场地,岩、土混合回填的深厚填方场地。此外,地层成因、类别复杂,覆盖层分布有海相、陆相、湖相沉积成因的淤泥、淤泥质土及淤泥粉砂等软土,还有残积、坡积的粉质粘土,海相沉积的漂石、卵石、圆砾和砂土等,下伏不同风化等级的基岩。削山填海人造陆地后原地层分布发生了根本性的变化。
(2)勘察难度大,岩土工程勘察方法及试验手段全面而复杂,岩土专业技术难题多
填海造陆后,对混合填土层厚度及工程性能的勘察、下伏软土分布形态的勘察都至关重要。复杂的场地类型及地层分布对勘察方法的选择和勘察试验手段的应用具有很大考验。除了常规勘察试验手段外,还应用了丰富的物理勘探手段,包括电测深、电法勘探、土壤电阻率和波速测试等,对陆域、近海及潮间带、高边坡和深厚回填(石)土的岩土工程特性和设计参数进行了详细而全面的研究。
(3)复杂的地层条件导致场地预处理及地基处理难度大
削山填海过程中,填海区域地层以削山块石为主,粒径大小不一,且填石层多下伏深厚软土,对该区域的地基处理及地基基础的方案选型带来很大困难。针对现场地基土的特殊条件,开展了回填土场地强夯预处理试验和冲击成孔灌注桩试验,为场地预处理和桩基的优化设计奠定了良好的基础。
(4)混合型高边坡勘察和设计面临巨大的技术难题
厂址为削山填海人造陆地而成,形成了高约百米的岩、土混合型人工高边坡,具有边坡规模大、环境复杂、勘察设计工期紧急、边坡安全等级高及工程造价控制严格等特点,对高边坡勘察及设计带来很大的技术难题。
本工程在对边坡岩土体工程地质条件详细研究的基础上,建立边坡岩土体的变形破坏机制模型,进而建立其力学模型,采用有限元数值模拟技术,分析研究边坡应力场的变化特征及其变形破坏趋势,开挖过程、应力分布云图及位移云图
从数值模拟得出的边坡变形破坏迹象及其变形破坏模式来看,能够与边坡实际情况相吻合,这说明建立的数值计算模型能够比较真实的反映边坡实际情况,数值模拟的结果是可靠的、合理的,能够在此基础上对边坡以后的应力场、形变场特征作出较好的预测。本工程开展的岩土工程主要技术难题及研究包括(1)海域水下软土的震陷问题和工程性能评价、(2)海域水下饱和砂土的液化计算问题研究、(3)深厚填方场地的沉降问题研究、(4)承台下各单桩进入陡倾持力层基岩面的深度研究、(5)海积砂土和软土区的基坑开挖、降水与支护设计建议。