火力发电项目丘陵或峁状地貌场地二次平整施工组织模式研究与应用

火力发电项目丘陵或峁状地貌场地二次平整施工组织模式研究与应用

宋黎耕1杨建栋2黄少良3韩洪星4林彦伟5徐凯6

（1.国投钦州第二发电有限公司，广西 钦州 ）

摘要：针对国投钦州电厂三期1、2号机组项目场地平整的特点，在投标阶段场平方案的基础上，结合类似地貌工程、地基处理方案以及其他项目的实践，开展场地二次平整施工组织模式的研究和应用方案。通过多轮次的试验研究、数据对比分析和论证，制定了经济、环保、可行的二次平整施工方案，解决了场地平整施工工期短、挖方及填方工程量大、环保要求高、水土保持要求高的矛盾，为项目的开工提供了保障；提出“根据建筑物不同地质条件和地基处理方案，采取不同场地平整标高，待主体工程施工完成后统一二次场平到设计标高”这一施工组织模式，通过施工图设计和科学的施工组织得以验证，促进设计与施工紧密结合，优化了施工组织模式，提升了项目管理能力。

关键词：场地平整；施工组织技术方案；地貌工程；地基处理方案；降本增效

中图分类号：XXxxx      文献标识码：X

The research and application of the construction organization model for two times flat construction on hills or hilly terrain of the project

Abstract：In view of the characteristics of site leveling of SDIC Qinzhou Power Plant Phase III Units 1 and 2, on the basis of the site area plan at the bidding stage, special meetings have been held for many times to analyze, study and solve the construction organization technical scheme. In combination with the practice of similar geomorphic projects, foundation treatment schemes and other projects, the research and application scheme of the secondary leveling construction organization mode of the site shall be carried out. Through multiple rounds of test research, data comparative analysis and demonstration, an economical, environmentally friendly and feasible secondary leveling construction scheme was developed, which solved the contradictions of short construction period of site leveling, large quantities of excavation and filling, high requirements for environmental protection, and high requirements for water and soil conservation, and provided guarantee for the smooth commencement of the project; The innovative construction organization mode of "taking different site leveling elevations according to different geological conditions and foundation treatment schemes of buildings, and unifying the secondary site leveling to the design elevation after the completion of the main works" was put forward, which was verified through the construction drawing design and scientific construction organization, promoting the close combination of design and construction, optimizing the construction organization mode, and improving the project management ability.

Key words: The ground was flat; Construction organization and technical plan; Topography project; Foundation treatment plan; Lowering the cost and increasing the efficiency

0、引言

国投钦州电厂三期1、2号机组项目位于拟建厂址在地貌上属于滨海丘陵地貌，北部丘陵地形起伏较大，中部低洼区被围垦成虾塘，南部近铁路的部分丘陵因铁路建筑取土被挖至1.20m～4.6m高程，部分地段被挖成虾塘。由于场地处于丘陵地貌，按照常规将厂区、施工区场地统一平整至设计场平标高后挖方量，存在以下问题：

（1）大量的重复开挖、回填工作不仅造成巨大的浪费，也会导致厂区东侧2座丘陵茂盛原生植被在建设期初期就被破坏造成大量水土流失，且基坑开挖后的临时弃土会产生大量扬尘、水土流失等环保问题。

（2）总承包人在2021年7月底进场，2021年12月21日开工。据当地气象资料显示，8月、9月属于雨季，受雨季影响场地平整实际有效工期仅有3个月时间。因此，需对场平施工合理策划，并采取措施克服雨季对场平工作的不利影响，同时充分利用2021年10月份以后干旱少雨的有利时机，保证按期实现场平工期目标。

1、项目研究背景

1.1项目技术综述

本工程由于土方挖、填量巨大，项目组先后多次召开技术专题会分析研究讨论施工组织模式。结合类似当地及西北地区类似地貌工程项目的施工组织模式，将场地全部平整到设计场地标高后，不仅产生大量弃土进而影响现场土方平衡，且造价较高，也不符合本工程绿色建造的宗旨。

目前国内关于火力发电项目丘陵或峁状地貌场地平整施工组织模式优化研究较少，仍采用传统的一次性将场地平整到设计标高的施工组织模式。

对此，本课题主要结合地基处理、基础设计方案，对丘陵或峁状地貌场地平整施工组织模式进行优化研究、应用。

1.2项目研究的意义及必要性

本项目依托于国投钦州电厂三期1、2号机组项目，场地平整是钦州项目开工前准备阶段的重点工作任务，影响项目施工组织整体策划和安排，对按计划完成场地平整、地基处理和确保快速高标准开工时间节点影响重大，对后续各区域高标准施工及安全文明施工状态也有较大影响。

本研究属核心技术，理论、方法或技术有独创性，技术难度大，与现场重点工作任务紧密结合，项目研究必要性强。项目研究旨在：

（1）针对钦州项目丘陵或峁状地貌场地平整施工组织模式优化研究，缩短场地平整工期，为确保开工节点奠定基础；

（2）主体施工单位进场后不再进行土方开挖作业，可快速开工，提升业主满意度；

（3）针对强夯地基处理方案的特点，减少回填区满夯后的上部较为致密层的土方开挖，提高地基承载力。

（4）通过提前确定地基处理方案、基础埋深等设计技术方案，促进设计与施工紧密结合，提升设计能力。

2、地层特征及研究内容

2.1开挖范围内地层特征：

根据钻孔揭露，厂址场地土层为第四系人工填土、全新统冲积层（Qal）、全新统坡残积层（Qsl+el），下伏基岩为志留系下统连滩群第五组（S1lne）地层，各岩土层特性如下：

2.1.1人工填土（Qml）

填土①：黄褐色，紫褐色，暗紫色，稍湿～湿，松散，主要成份是风化的泥质粉砂岩、砂岩、泥页岩碎、块石等，呈土状、碎块状，碎块大小混杂，土质不匀，碎块块径20mm～200mm 不等，最大砂岩块径达 40cm，岩质较软。分布于虾塘围堤和道路填筑地段，厚度 1.5m～3.5m。

2.1.2第四系全新统冲积层（Qal）

淤泥质细砂②：灰色，灰黑色，饱和，松散，主要矿物成份是石英，混少量粘性土，见贝壳碎片，稍具腥臭味，分选性差，仅分布场地内小冲沟和虾塘地段，厚度 0.4m～2.0m。

2.1.3第四系全新统坡残积层（Qsl+el）

混砾黏土③：红褐色，褐黄色，湿，可塑～硬塑，混约 30%的砾石，成份为石英，棱角状，径 10mm～20mm，分布不均。标准贯入试验击数实测平均值 13.0 击，分布较稳定，厚度 0.5m～1.8m，平均厚度约 0.86m，主要分布于缓丘地段。

2.1.4志留系下统连滩群第五组（S1lne）

钻孔揭露深度内基岩岩性为砂岩夹泥质粉砂岩、页岩，走向为北东向，倾北西，倾角较陡，砂岩与页岩呈近似韵律分布，页岩层厚相对较厚。地层细分时，砂岩属较硬岩，划为一层；泥质粉砂岩和页岩岩质软弱，属软岩，划为一层。根据岩体风化程度不同，分为全风化层④、强风化层⑤、中等风化层⑥。

（1）全风化层④

灰黄色，原岩风化强烈，岩芯呈泥状，呈硬塑状，局部为可塑，标准贯入试验实测击数平均值 18.3 击。厚度 0.5m～1.00m，平均厚度 0.65m，主要分布于山丘脚。

（2）强风化层⑤

强风化砂岩⑤1：灰黄色，碎屑结构，薄层～中厚层状构造，原岩风化较强烈，裂隙发育，岩芯呈碎块状，短柱状，块径

30mm～60mm，柱长 20mm～50mm，岩质软弱，部分岩芯手折易断，局部较硬，风化不均匀。标准贯入试验实测击数单值 67 击。

强风化泥质粉砂岩、页岩⑤2：灰色，灰黄色，碎屑结构，薄层状构造，岩质软弱，遇水软化快，呈泥状，属极软岩，呈夹层分布层，标准贯入试验实测击数平均值 55 击。

（3）中等风化层⑥

中等风化砂岩⑥1：灰色，碎屑结构，薄层～中厚层状构造，裂隙发育，岩芯呈碎块状，短柱状，局部呈柱状，块径 20mm～80mm，柱长 20mm～200mm，岩芯采取率总体低。局部含石英脉和碎碎带。

中等风化页岩⑥2：深灰色，碎屑结构，薄层状构造，岩芯呈片状，碎块状，块径10mm～25mm，局部见石英脉薄层，与泥质粉砂岩呈夹层状分布。

图1 厂址地形地貌

Fig1 Landform of plant site

2.2主要研究内容

根据厂址属于丘陵或峁状地貌特性，结合厂区总平面布置、地基处理方案、基础底标高等相关设计资料，对“一次回填至设计基础底标高，二次回填至设计场平标高”施工组织模式进行研究，对开挖、回填区域划分进行研究，对区域挖、填施工顺序进行研究，对不同的地基处理方式对挖、填要求进行研究，并在实施过程中修正方案。

2.2.1通过初步设计方案和施工组织策划确定研究方向

根据厂址属于丘陵或峁状地貌特性，结合厂区总平面布置、地基处理方案、基础底标高等相关设计资料，确定了“一次开挖/回填（含地基处理）至设计基础底标高，二次回填至设计场平标高”施工组织模式并进行研究。

根据厂址原貌、先地下后地上分层分区域施工和时间节点分为两个阶段。开工前，2022年3月31日前，厂前区、永临结合生活区、厂区场地平整由场地平整及地基处理分包商先期实施。开工后，各区域内建构筑物基础完成后，室内回填土与室外回填由主体工程施工分包商实施，室内回填与地下设施同步进行，室外回填与地下管网同步进行，建构筑物以外的其它区域的回填，可分区域由场地平整及地基处理分包商二次平整至设计场平标高。

2.2.2一次场平标高研究

（1）根据初步设计文件得知，厂区主要建（构）筑地基处理方案见下表：

表1厂区主要建（构）筑地基处理方案表

Table1 Foundation Treatment Scheme for Main Buildings (Structures) in the Plant Area

（2）根据试夯施工经验数据，回填土经过强夯后的压缩值约为10%，即回填土厚度5米时，强夯后的厚度约为4.5米，因此强夯区域场地平整暂按比“设计基础底标高”高出回填厚度的10%。

7月31日经建设单位和总包单位、监理单位对脱硫除尘区域（虾池）清淤后的土层进行了全面的验收，一致认为符合规范及相关要求的标准，同意进行下一道土石方回填施工作业。同时有总包方、我司项目部人员进行了清淤后的标高和回填石方的标高进行了测量。除尘区域清淤后平均标高为0.180m，回填土的标高为6.720m；化水区域清淤后平均标高为0.080m，回填土的标高为7.710m。由于指定的挖方区内域不是强风化岩，而是中风化岩和微风。

在本次试夯区域强夯作业期间，无异常情况发生，从强夯施工记录的逐机夯沉量的数据来分析，数据离散性比较一般。由于本次试夯区域的范围比较小，沉夯量存在不均匀的情况，第一遍点夯的编号C24明显为强点，而第一遍点夯的编号C12、C21明显为弱点；第二遍点夯的编号D2明显为强点，而第二遍点夯的编号D1、D3明显为弱点。第三遍满夯平整后，经现场对该区域取20个点进行了的实测，平均沉夯量为78.4cm。

根据以上数据确定了厂区主要建构筑物场平或地基处理后的标高。

2.2.3开挖、回填区域划分研究

根据一次场平标高，场地平整工程范围包括1、2#机组建设用地区域的场地平整和施工生活临建区域的场地平整，厂区平整划分为27个区域，详见下图：

图2 厂区平整区域整体策划示意图

Fig2 Schematic Diagram of Overall Planning of Plant Leveling Area

2.2.4区域挖、回填工程量及施工顺序进研究

根据区域划分，对全厂的挖、填方量进行了计算，确定一次场平策划原则：

（1）遵循“因地制宜，统筹兼顾，合理安排”的原则，厂区平整顺序与施工任务相适应、符合流程，合理确定场平标高，挖方就地回填和平整，减少运距，实现土方自平衡。

（2）厂区平整区域的划分既符合施工流程，又使强夯施工、基础施工等工序之间互不干扰、使之合理地进行交叉作业。

（3）合理组织交通运输，使厂区平整作业阶段做到交通方便、运输通畅。挖方、填方区要分析和选取经济合理的运输半径，减少运距和倒运总量。

（4）合理安排缓挖区作为回填土取土区，尽量减少对缓挖区植被破坏，减少水土流失。

（5）厂区平整作业必须同步采取洒水、覆盖等抑尘措施，作业区文明整齐，并满足有关规程对防洪排水、劳动保护、安全文明施工和环保的要求。

区域挖、回填施工顺序详见附件：QZ30-SDEPCS-PM03-0001《土方平衡管理实施方案》，场内区域1至区域18土方自平衡，施工区域19至区域26土方无法自平衡，缺土241379.1方，缺土由永临楼北侧山体取土。

2.2.5二次场平研究

二次场平包含室内回填土、室外场地，室外场地预留300mm绿化土。二次场平土方取土分为两部分，大部分自2个缓挖区取土，小部分为基底预留部分开挖土（天然地基为200mm，强夯地基为500mm），基底开挖土就地平整回填。

3、取得的经济与社会效益

土方一次、二次开挖量减少约65万方，土方一次、二次回填量减少约50万方（按照场地一次平整到位的场地余土约15万方），场地平整工期缩短30天以上，全厂主要建（构）筑物工期不同程度缩短5～20天，减少了缓挖区、弃土场的水土流失和扬尘，取得了良好的社会和经济效益。

3.1经济效益

（1）本课题属于我司自主研发项目，利用钦州项目现有人力和设备，充分利用山东院以设计为龙头的总包管理优势，节省大量的外委研发费用。

（2）通过选择二次场平施工组织方案，在确保回填质量、提高强夯效果的基础上，全厂主要建（构）筑物工期不同程度缩短5～20天，特别是为主体施工单位进场后5天内浇筑第一方混凝土奠定了基础，节约工程造价约2400万元。

3.2社会效益

（1）减少了缓挖区、弃土场的水土流失和扬尘，成为水土保持示范工程。

（2）因地制宜，就地取材，成为绿色建造的实践样本；

（3）完成了快速、高标准开工准备，提升了业主满意度。

4、结论

土方一次、二次开挖量减少约65万方，土方一次、二次回填量减少约50万方（按照场地一次平整到位的场地余土约15万方），场地平整工期缩短30天以上，全厂主要建（构）筑物工期不同程度缩短5～20天。项目研究成果可复制、可推广，为企业带来一定的经济效益和社会效益的同时，对企业的技术创新发展或市场开拓具有较高价值。

参考文献

[1]《火力发电工程施工组织设计导则》DLT 5706-2014

[2]《强夯地基处理技术规程》（CECS 279-2010）

[3]《电力工程地基处理技术规程（附条文说明）》（DL_T 5024-2020）

[4]《电力建设施工技术规范 第1部分：土建结构工程》（DL5190.1-2012）

[5]《建筑地基基础工程施工质量验收标准》（GB50202-2018）

[6]《国投钦州电厂三期1、2号机组项目初步设计》（37-FC24421C-A-01）

[7]《国投钦州电厂三期1、2号机组项目施工组织总设计》（QZ30-SDEP-CM19-0001）