厂址选择、地质工程与总图布置

宋顺利

针对厂址选择注意要点，例如厂址位置、交通运输、环保要求、建设场地情况、水、电情况等，进行多角度分析，并简要介绍厂址工程地质情况，提出总图布置要点与注意事项，旨在为有关人员提供借鉴与参考。

在厂址选择过程中，做好总图布置工作特别重要，通过科学选择厂址，对工厂后续的投入运行与生产效益影响特别大。对于设计人员来讲，要根据厂址工程所在地区的地质情况，加强总图布置，进而有效提高工厂的整体经济效益。

一、厂址选择注意要点

1.厂址位置

在选择厂址具体位置时，设计人员要考虑到石灰石矿山和其它辅助矿山的位置、建设场地具体情况、交通运输情况，以及厂址环保和水电供应情况，通过综合考虑后，合理确定出工程具体位置。

2.交通运输

厂址应建设在交通运输较为方便的地区。若矿山区域运输条件较差，而将厂址选在矿山周围，虽然缩短了石灰石输送距离，降低了石灰石运输成本，但是其他原料及成品运输成本可能会明显增加，也可能因为运输不便而失去市场竞争力。因此，在厂址选择过程中，要全方位考虑县、省、国道等条件良好的道路通过，尽可能与厂外公路靠近。与陆运相比，水路运输成本更低，若条件允许，尽可能采取水路运输。

3.环保要求

总图环保要求：一是厂址距周围居民区域或者村庄要求最小距离，设计人员还要考虑周围的地形条件和风向频率。

二是要考虑厂区雨水的收集及沉淀后排放，尤其是对有污染区域，如原然料的堆场区域，更要做好雨水收集及处理工作。

4.建设场地情况

当前阶段，各类工厂严禁占用基本农田及国家公益林。现在工厂建设区域为山地与丘陵地带较多，若地形条件允许，均可以作为建设用地，但是，设计难度比较大。设计人员要注意以下问题：

第一，场地内部是否存在洪水、泥石流威胁，要适当加大现场调查力度。

第二，场地内部是否存在需要躲避的建筑物或者构筑物。

第三，场地内部是否存在有价值的矿藏等。

5.工厂水、电情况

在我国，工厂水电问题还是比较容易解决的。设计人员要结合工厂建设规模及范围，全面调查发电厂或者变电站容量，并结合工厂自身建设的余热发电系统来确定外部电量是否满足工厂运行要求。如果需要使用地表水，设计人员需要调查河流枯水期流量。若需要使用地下水，设计人员要当地的水文部门调查该地段是否存在丰富地下水。若工厂地区为缺水地区，在设计中将要考虑采用节水设备。

二、厂址工程地质情况

厂址选定完毕后，需要进行厂址区域的工程地质初步勘探工作，来了解厂址范围岩层的埋深与承载力，厂址区域有无断层、空洞等不良地质构造，以确定此场地的稳定性及适应性。可采用物探方法，通过人工建设地下电流场，并根据极具装置特点，快速观测空间电阻率变化情况，来了解和判断该地区地质条件。

三、总图布置

1.布置原则

厂址选定完毕后，要根据地形图及占地界限进行总图布置，总平面布置原则如下：

第一，有效满足工艺生产流程需求，确保工艺流程顺畅、便捷。

第二，满足工厂运输和防火等规范要求。

第三，在满足工厂工艺流程需求的前提之下，尽可能紧凑布置，有效节省土地。

第四，根据工厂所在地区的地形地貌，科学布置厂区，显著降低基础费用。

第五，加强环境保护力度，保证绿化面积符合规范要求。

2.厂外道路方位的确定

总平面图布置之前，设计人员要明确以下两点：

第一，石灰石矿山位置及长皮带的来料方向，进而合理确定石灰石预均化堆场在总图中大致的位置。

第二，厂外公路或码头建设位置，确定成品发运大致位置，该位置要尽量靠近厂外道路、码头，确保水泥发运在工厂内的运行线路保持最短。

（1）工厂区域主导风向

在总图布置过程当中，明确主导风向特别重要，特别是厂前区的布置。通常来讲，原料堆场区和水泥发运区需要布置在厂区下风向。如果场地条件不能满足此要求，则堆场区布置要尽可能减少对工厂的影响，但是厂前区需要布置在工厂上风或远离工厂污染区的区域。

（2）场地地形的利用

生产线利用地形由高向低布置是最优选择，有效利用地形高差，缩短皮带的运输距离，进而确保物料运输高度符合生产要求，减少能源损耗。在设计工作中，并非所有地形均能够满足设计要求，故设计人员要结合地形条件，以及场地形状和生产线规划情况，不断优化总图布置方案。

（3）竖向设计

总图布置结束后，设计人员要结合地形，针对总图进行台阶划分，并准确计算填挖土方量，调整台阶的标高，即竖向设计。在竖向设计环节，不仅要考虑怎样利用地形将生产线有高向低布置，而且要全面考虑细节，具体内容如下：

第一，破碎车间尽可能布置在高差地段，进而降低厂房费用。

第二，合理布置堆棚，若条件允许，尽可能利用地形，采取高站台低货位布置模式。

第三，长形预均化堆场布置，可充分利用台段顶部可填方地段，预留出堆场出料皮带位置，这样不仅能减少预均化堆场出料皮带一侧的地坑挡墙，而且可以降低边坡或挡墙高度，节省费用。

此外，台阶之间需要采取边坡或挡土墙进行稳定连接，在场地的宽松区域，台阶之间尽可能采取边坡连接模式，有效降低工程费用。结合土质条件不同，挖方边坡的坡度在1：1～1：1.5之间，土方坡度在1：1.5～1：2之间。

（4）排水

工厂排水主要分为两方面，分别是厂外排水和厂内排水，具体内容如下：

第一，厂外排水。结合工厂周围区域具体情况，合理确定排水面积，如果工厂容易受山洪威胁，在工厂外部，需要设置截洪沟。同时，还要考虑工厂内涝问题，在设计前期，针对厂址区域内部是否出现内涝进行地调查，如果存在内涝现象，设计人员要收集厂址区域50年或100年的最大洪水位。并以最大洪水位标高为基础，增加0.5m为工厂最低标高。如果工厂全部或者部分位于洪水位以下，填方量过大，需要考虑更换厂址，或者采取其他解决措施，例如筑坝等。

第二，场内排水。在工厂内部，其排水沟通常设置在道路的两侧，主要是由于道路区域雨水要快速排除，如果排水不及时，会影响道路的正常运行。因此，在竖向设计环节，要全方位考虑厂区内部具体情况，加强地面设计，确保厂区内部雨水能够快速排除。

如果工厂场地存在高差，场内排水较为顺畅，水沟深度比较浅，排水比较容易。但是，若工厂场地较为平整，同时工厂外部区域地形较为平整，则会增加排水难度。在尼日利亚 ibese项目中，全厂标高基本一致，雨季降雨量较大，工厂外部自然冲沟距离工厂大约1.6km，在设计环节通过准确计算得知，厂内排到厂外的排水沟沟底标高与相接点的自然沟沟底标高相差较小，沟底坡度仅为0.1%，设计成土沟，雨水流速特别缓慢。该地区雨季的暴雨强度特别大，若厂外排水速度缓慢，工厂内部雨水由于雍水无法快速排除到厂外，雨水量过大，引发厂内漫水，严重影响工厂的正常生产。

为了保证此问题得到良好解决，设计人员决定在熟料生产线两侧，设置规模较大的排水渠，渠道宽度为3m，与工厂外部的总排水沟连接，工厂内部雨水进入到排水渠内部，进行有效的缓冲，然后逐步排放到工厂外。结合实际运行情况得知，此种排水方式应用效果较好，工厂内部无淹水现象出现。

3.实例分析

（1）华润封开水泥厂

华润封开水泥厂的地形比较复杂，厂址主要由山体与沟壑组成，无平缓的场地。设计人员通过综合考虑石灰石来料方向及西江码头位置，并考虑地形情况制定出完善的设计方案。在设计中充分利用厂址区域内的高、中、低3个山包，按不同标高整平后分别布置原、燃料预均化堆场、烧成系统、水泥粉磨及发运系统，使整个生产线由高向低布置，并且重型建筑物基础基本处于挖方地段。全厂自然地形最大高差约为122m，总图设计最大高差为67m，全厂填挖方各为1000万m3左右。因为总图规划合理，由最初规划的四条生产线建设为六条，同时还可以预留出两条生产线位置，有效提高工厂的总体效益。

（2）东方希望重庆水泥厂

通常情况下，山坡地生产线设计都遵守由高向低原则。一般会将生产线分堆场区、烧成区、粉磨及发运区等从上向下分台段平行于等高线进行布置，此种布置方式简单，填方量比较小。

但在坡地高差较大地段，上述设计方法就不太适用，需要进行调整。结合东方希望重庆水泥厂所在地区的地形地貌得知，设计人员决定将石灰石、辅料预均化堆场平行等高线布置在石灰石来料方向上的地形较陡区域，将烧成系统垂直于等高线布置，靠近江边布置水泥粉磨及发运，节省大量土方量。从辅料预均化堆场至水泥发运，总设计高差约为92m，烧成系统从原料粉磨至熟料库设计高差为22m，同时窑头、窑尾高差5m，减少了窑尾及窑墩的高度，节省投资。

四、结语

综上所述，通过对厂址工程的地质情况与总图布置进行合理化的分析，例如明确布置原则、厂外道路方位的确定、竖向设计、排水设计等，取得较好的设计效果，可以为相关工作人员提供有效借鉴。