GB/T 51031-2014 火力发电厂岩土工程勘察规范
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6.2 地震液化

6.2.1 当工程场地50年超越概率10%的地震动峰值加速度不小于0.10g,相应的地震基本烈度为Ⅶ度及以上,对工程场地内的饱和砂土和饱和粉土应进行液化判别;存在液化土层时,应评价地基的液化等级及危害,提出抗液化处理措施建议;Ⅵ度时,对于沉陷敏感的乙类建(构)筑物和重要的生产建(构)筑物,应按照Ⅶ度进行液化判别。

本条规定地震基本烈度为Ⅵ度时,对于沉陷敏感的乙类建(构)筑物和重要的生产建(构)筑物,应按照Ⅶ度进行液化判别。目前火力发电厂中对何谓沉陷敏感的建(构)筑物尚没有统一认识,根据现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223、《电力设施抗震设计规范》GB 50260和《大中型火力发电厂设计规范》GB 50660,单机容量为300MW及以上或规划容量为800MW及以上的火力发电厂属于重要电力设施,电厂中的主厂房、电气综合楼、集中控制楼、网控楼、调度通信楼、配电装置楼、烟囱、烟道、碎煤机室、输煤转运站和输煤栈桥、封闭式圆形(或球形)煤场、贮煤筒仓、空冷器支撑结构、供氢站、燃油泵房、消防车库、循环水泵房、补给水泵房、冷却塔、综合水泵房、消防水泵房、热网首站、电厂的消防站或消防车库、燃油和燃气机组电厂的燃料供应设施等均属于抗震设防类别中的重点设防类(简称乙类)。考虑到火力发电厂的重要性,在遭遇地震灾害时往往需要维持生产或尽快恢复发电,因此对于与生产密切相关的重点设防类建(构)筑物,在地震基本烈度为Ⅵ度时应按照Ⅶ度进行液化判别。

6.2.2 发电厂建(构)筑物抗震设防类别的划分应符合现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223和《大中型火力发电厂设计规范》GB 50660的有关规定。

6.2.3 地震液化判别应先进行初步判别,当初步判别认为有液化可能时,再做进一步判别。地震液化的初步判别和进一步判别应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。有条件时,地震液化尚可采用其他成熟方法进行综合判别。

目前新建纯凝发电厂的单机容量均在600MW及以上,新建热电厂的单机容量也以300MW级居多,由于机组容量的增大,厂址条件往往较差,主要建(构)筑物一般需要采取地基处理措施,并以桩基为主要方案,地震液化判别应在地面以下20m深度进行。除标准贯入试验法以外,在某些地区和行业静力触探法、波速测试法、室内动力试验方法也得到广泛的应用,当经验较为成熟可靠时,也可作为地震液化的判别依据。

6.2.4 对于可能发生地震液化的场地,发电厂岩土工程勘察的内容应符合下列规定:

1 应调查工程场地原始地貌的成因、类型,查明古河道等地貌变迁情况,分析倾斜场地和液化层发生大面积土体滑移的可能性;

2 应查明可液化土层的沉积时代与环境、埋藏条件、颗粒成分、密度等特征;

3 应调查历史地震导致的地震液化破坏情况,分析其重复发生的可能性;

4 应查明工程场地地下水的埋藏条件。

在地震作用下,地基土层是否发生液化主要取决于以下三个因素:土的种类、颗粒组成、密实度;土层埋深、地下水位;地震烈度和振动持续时间。

大量的宏观震害实例调查表明,级配均匀的粉细砂最容易发生液化。统计资料显示,易液化砂土的有效粒径(d10)范围为0.05mm~0.30mm,不均匀系数(CU)为2~5。一般而言,相对密度(Dr)小于0.7的砂土容易液化,而相对密度(Dr)大于0.9的砂土很难液化;黏粒含量小于15%的粉土在一定条件下也会液化;某些尾矿坝材料,黏粒含量虽然较大(大于20%),但塑性指数很低,也会液化;砂卵石料一般不液化,但当砾石含量小于70%,无法形成完整骨架时也可能液化。

在现场勘察中,要对可能发生液化的场地做好微地形地貌调查,河岸和斜坡地带的液化会导致滑移失稳,对工程危害较大,应予以特别注意,必要时应根据具体条件开展专门研究。

6.2.5 工程场地地质条件复杂时,地震液化的分析评价宜按照各建筑地段地质条件的差异分区进行。

一些厂址的地质条件较为复杂,此时应根据厂区总平面、岩土层分布特点,分区进行地震液化评价。

6.2.6 用于地震液化判别的勘探点的数量应根据勘察阶段、工程建设规模和场地地质条件综合分析确定,且不应少于3个,勘探深度应大于地震液化判别深度。采用标准贯入试验方法进行地震液化判别时,试验点的竖向间距宜为1.0m~1.5m。

6.2.7 对于经判别存在地震液化土层的场地,应根据地基的液化等级、建(构)筑物重要性提出全部或部分消除地震液化的工程措施。