廠址選擇、地質工程與總圖布置

宋順利

針對廠址選擇注意要點，例如廠址位置、交通運輸、環(huán)保要求、建設場地情況、水、電情況等，進行多角度分析，并簡要介紹廠址工程地質情況，提出總圖布置要點與注意事項，旨在為有關人員提供借鑒與參考。

在廠址選擇過程中，做好總圖布置工作特別重要，通過科學選擇廠址，對工廠后續(xù)的投入運行與生產效益影響特別大。對于設計人員來講，要根據廠址工程所在地區(qū)的地質情況，加強總圖布置，進而有效提高工廠的整體經濟效益。

一、廠址選擇注意要點

1.廠址位置

在選擇廠址具體位置時，設計人員要考慮到石灰石礦山和其它輔助礦山的位置、建設場地具體情況、交通運輸情況，以及廠址環(huán)保和水電供應情況，通過綜合考慮后，合理確定出工程具體位置。

2.交通運輸

廠址應建設在交通運輸較為方便的地區(qū)。若礦山區(qū)域運輸條件較差，而將廠址選在礦山周圍，雖然縮短了石灰石輸送距離，降低了石灰石運輸成本，但是其他原料及成品運輸成本可能會明顯增加，也可能因為運輸不便而失去市場競爭力。因此，在廠址選擇過程中，要全方位考慮縣、省、國道等條件良好的道路通過，盡可能與廠外公路靠近。與陸運相比，水路運輸成本更低，若條件允許，盡可能采取水路運輸。

3.環(huán)保要求

總圖環(huán)保要求：一是廠址距周圍居民區(qū)域或者村莊要求最小距離，設計人員還要考慮周圍的地形條件和風向頻率。

二是要考慮廠區(qū)雨水的收集及沉淀后排放，尤其是對有污染區(qū)域，如原然料的堆場區(qū)域，更要做好雨水收集及處理工作。

4.建設場地情況

當前階段，各類工廠嚴禁占用基本農田及國家公益林?，F在工廠建設區(qū)域為山地與丘陵地帶較多，若地形條件允許，均可以作為建設用地，但是，設計難度比較大。設計人員要注意以下問題：

第一，場地內部是否存在洪水、泥石流威脅，要適當加大現場調查力度。

第二，場地內部是否存在需要躲避的建筑物或者構筑物。

第三，場地內部是否存在有價值的礦藏等。

5.工廠水、電情況

在我國，工廠水電問題還是比較容易解決的。設計人員要結合工廠建設規(guī)模及范圍，全面調查發(fā)電廠或者變電站容量，并結合工廠自身建設的余熱發(fā)電系統(tǒng)來確定外部電量是否滿足工廠運行要求。如果需要使用地表水，設計人員需要調查河流枯水期流量。若需要使用地下水，設計人員要當地的水文部門調查該地段是否存在豐富地下水。若工廠地區(qū)為缺水地區(qū)，在設計中將要考慮采用節(jié)水設備。

二、廠址工程地質情況

廠址選定完畢后，需要進行廠址區(qū)域的工程地質初步勘探工作，來了解廠址范圍巖層的埋深與承載力，廠址區(qū)域有無斷層、空洞等不良地質構造，以確定此場地的穩(wěn)定性及適應性。可采用物探方法，通過人工建設地下電流場，并根據極具裝置特點，快速觀測空間電阻率變化情況，來了解和判斷該地區(qū)地質條件。

三、總圖布置

1.布置原則

廠址選定完畢后，要根據地形圖及占地界限進行總圖布置，總平面布置原則如下：

第一，有效滿足工藝生產流程需求，確保工藝流程順暢、便捷。

第二，滿足工廠運輸和防火等規(guī)范要求。

第三，在滿足工廠工藝流程需求的前提之下，盡可能緊湊布置，有效節(jié)省土地。

第四，根據工廠所在地區(qū)的地形地貌，科學布置廠區(qū)，顯著降低基礎費用。

第五，加強環(huán)境保護力度，保證綠化面積符合規(guī)范要求。

2.廠外道路方位的確定

總平面圖布置之前，設計人員要明確以下兩點：

第一，石灰石礦山位置及長皮帶的來料方向，進而合理確定石灰石預均化堆場在總圖中大致的位置。

第二，廠外公路或碼頭建設位置，確定成品發(fā)運大致位置，該位置要盡量靠近廠外道路、碼頭，確保水泥發(fā)運在工廠內的運行線路保持最短。

（1）工廠區(qū)域主導風向

在總圖布置過程當中，明確主導風向特別重要，特別是廠前區(qū)的布置。通常來講，原料堆場區(qū)和水泥發(fā)運區(qū)需要布置在廠區(qū)下風向。如果場地條件不能滿足此要求，則堆場區(qū)布置要盡可能減少對工廠的影響，但是廠前區(qū)需要布置在工廠上風或遠離工廠污染區(qū)的區(qū)域。

（2）場地地形的利用

生產線利用地形由高向低布置是最優(yōu)選擇，有效利用地形高差，縮短皮帶的運輸距離，進而確保物料運輸高度符合生產要求，減少能源損耗。在設計工作中，并非所有地形均能夠滿足設計要求，故設計人員要結合地形條件，以及場地形狀和生產線規(guī)劃情況，不斷優(yōu)化總圖布置方案。

（3）豎向設計

總圖布置結束后，設計人員要結合地形，針對總圖進行臺階劃分，并準確計算填挖土方量，調整臺階的標高，即豎向設計。在豎向設計環(huán)節(jié)，不僅要考慮怎樣利用地形將生產線有高向低布置，而且要全面考慮細節(jié)，具體內容如下：

第一，破碎車間盡可能布置在高差地段，進而降低廠房費用。

第二，合理布置堆棚，若條件允許，盡可能利用地形，采取高站臺低貨位布置模式。

第三，長形預均化堆場布置，可充分利用臺段頂部可填方地段，預留出堆場出料皮帶位置，這樣不僅能減少預均化堆場出料皮帶一側的地坑擋墻，而且可以降低邊坡或擋墻高度，節(jié)省費用。

此外，臺階之間需要采取邊坡或擋土墻進行穩(wěn)定連接，在場地的寬松區(qū)域，臺階之間盡可能采取邊坡連接模式，有效降低工程費用。結合土質條件不同，挖方邊坡的坡度在1：1～1：1.5之間，土方坡度在1：1.5～1：2之間。

（4）排水

工廠排水主要分為兩方面，分別是廠外排水和廠內排水，具體內容如下：

第一，廠外排水。結合工廠周圍區(qū)域具體情況，合理確定排水面積，如果工廠容易受山洪威脅，在工廠外部，需要設置截洪溝。同時，還要考慮工廠內澇問題，在設計前期，針對廠址區(qū)域內部是否出現內澇進行地調查，如果存在內澇現象，設計人員要收集廠址區(qū)域50年或100年的最大洪水位。并以最大洪水位標高為基礎，增加0.5m為工廠最低標高。如果工廠全部或者部分位于洪水位以下，填方量過大，需要考慮更換廠址，或者采取其他解決措施，例如筑壩等。

第二，場內排水。在工廠內部，其排水溝通常設置在道路的兩側，主要是由于道路區(qū)域雨水要快速排除，如果排水不及時，會影響道路的正常運行。因此，在豎向設計環(huán)節(jié)，要全方位考慮廠區(qū)內部具體情況，加強地面設計，確保廠區(qū)內部雨水能夠快速排除。

如果工廠場地存在高差，場內排水較為順暢，水溝深度比較淺，排水比較容易。但是，若工廠場地較為平整，同時工廠外部區(qū)域地形較為平整，則會增加排水難度。在尼日利亞 ibese項目中，全廠標高基本一致，雨季降雨量較大，工廠外部自然沖溝距離工廠大約1.6km，在設計環(huán)節(jié)通過準確計算得知，廠內排到廠外的排水溝溝底標高與相接點的自然溝溝底標高相差較小，溝底坡度僅為0.1%，設計成土溝，雨水流速特別緩慢。該地區(qū)雨季的暴雨強度特別大，若廠外排水速度緩慢，工廠內部雨水由于雍水無法快速排除到廠外，雨水量過大，引發(fā)廠內漫水，嚴重影響工廠的正常生產。

為了保證此問題得到良好解決，設計人員決定在熟料生產線兩側，設置規(guī)模較大的排水渠，渠道寬度為3m，與工廠外部的總排水溝連接，工廠內部雨水進入到排水渠內部，進行有效的緩沖，然后逐步排放到工廠外。結合實際運行情況得知，此種排水方式應用效果較好，工廠內部無淹水現象出現。

3.實例分析

（1）華潤封開水泥廠

華潤封開水泥廠的地形比較復雜，廠址主要由山體與溝壑組成，無平緩的場地。設計人員通過綜合考慮石灰石來料方向及西江碼頭位置，并考慮地形情況制定出完善的設計方案。在設計中充分利用廠址區(qū)域內的高、中、低3個山包，按不同標高整平后分別布置原、燃料預均化堆場、燒成系統(tǒng)、水泥粉磨及發(fā)運系統(tǒng)，使整個生產線由高向低布置，并且重型建筑物基礎基本處于挖方地段。全廠自然地形最大高差約為122m，總圖設計最大高差為67m，全廠填挖方各為1000萬m3左右。因為總圖規(guī)劃合理，由最初規(guī)劃的四條生產線建設為六條，同時還可以預留出兩條生產線位置，有效提高工廠的總體效益。

（2）東方希望重慶水泥廠

通常情況下，山坡地生產線設計都遵守由高向低原則。一般會將生產線分堆場區(qū)、燒成區(qū)、粉磨及發(fā)運區(qū)等從上向下分臺段平行于等高線進行布置，此種布置方式簡單，填方量比較小。

但在坡地高差較大地段，上述設計方法就不太適用，需要進行調整。結合東方希望重慶水泥廠所在地區(qū)的地形地貌得知，設計人員決定將石灰石、輔料預均化堆場平行等高線布置在石灰石來料方向上的地形較陡區(qū)域，將燒成系統(tǒng)垂直于等高線布置，靠近江邊布置水泥粉磨及發(fā)運，節(jié)省大量土方量。從輔料預均化堆場至水泥發(fā)運，總設計高差約為92m，燒成系統(tǒng)從原料粉磨至熟料庫設計高差為22m，同時窯頭、窯尾高差5m，減少了窯尾及窯墩的高度，節(jié)省投資。

四、結語

綜上所述，通過對廠址工程的地質情況與總圖布置進行合理化的分析，例如明確布置原則、廠外道路方位的確定、豎向設計、排水設計等，取得較好的設計效果，可以為相關工作人員提供有效借鑒。