淺析變電站GIS設備基礎大體積砼裂縫及濕陷性黃土基礎處理方法

雒億平 ，鄧永婕1， ，茍娟霞

1.蘭州理工大學，甘肅 蘭州 730070

2.蘭州超高壓輸變電公司，甘肅 蘭州 730070

蘭州超高壓電網作為甘肅電網的核心，西北電網的負荷中心，變電站主要以330KV及以上電壓等級的變電站組成，近年來又承建了白銀變和永登變等幾個750KV變電站，在750KV變電站建設中，我們采用了較為先進的GIS設備，為以后變電站的正常運行提供了堅實的基礎，在GIS設備基礎建設中碰到了一些棘手的難題，其中大體積砼裂縫和變形以及濕陷性黃土研究就成為兩個重要課題。

1 750KV變電站設備基礎特點

由于GIS設備本身自重較大、占地面積較大，這就造成750kVGIS設備基礎除了具備常規鋼筋砼設備基礎所具有的特點外，還具有以下特點。

1） 750kVGIS設備基礎幾何尺寸較大，結構厚、體形大、鋼筋密、砼方量大，對于這類大體積砼結構，由外荷載引起裂縫的可能性較小，但由于水泥水化過程中釋放的水化熱引起的溫度變化和砼收縮而產生的溫度應力及收縮應力是其產生裂縫的主要因素，這些裂縫會給工程帶來不同程度的危害，以至于必須采取相應的技術措施，控制溫度差值，解決溫度應力并控制裂縫的開展。

2）750kVGIS設備基礎預埋件敷設數量多，要求高，所有埋件頂面高差不得超過±2mm，水平誤差不得超過±5mm，這對埋件的敷設，標高的測量，鋼結構的焊接都提出了較高的要求。

因此，750kVGIS設備基礎除了具備常規鋼筋砼設備基礎所具有的特點外，還具有幾何尺寸大，結構厚、體形大、鋼筋密、砼量大等特點。施工難點主要是基礎預埋件安裝要求高（要求埋件軸線誤差不超過5mm，頂面誤差不超過2mm）和控制大體積砼的水化熱溫度。

2 GIS設備基礎大體砼裂縫控制方法

應對大體積砼裂縫產生的原因，首先應該降低砼在澆筑過程中的內外溫差，其次應改善邊界條件來減少裂縫的產生。要降低砼內外溫差，第一，可以通過使用減水劑及粉煤灰等摻和料來降低水化熱或延長水化熱釋放時間，從而提高內外熱交換時間，最終實現減低內外溫差的目的；第二，在基礎澆筑過程中我們可以在拌合砼過程中用冰水拌合，這樣冰水可以吸收一部分水化熱，從而減低內外溫差；第三，當施工完成后可以在砼覆蓋草墊或聚乙烯等保溫材料并給表面灑水，這樣可以減小內外溫差引起的溫度應力，同時還可以減少干縮徐變產生的裂縫。要改善邊界條件，可以提高基礎邊界的強度，我們可以采用夯實法或固結灌漿等方法來提高基礎邊界的強度。

3 濕陷性黃土處理方法

黃土作為一種非線性材料，在濕陷性黃土地基中，由于地表排水不暢造成素土、雜填土受水后變形較大，其下的濕陷性黃土浸水后又產生局部濕陷性變形，從而加劇了地基土的不均勻沉降，導致柱基礎下灰土墊層拉裂，引起建筑物墻面及地面局部開裂，嚴重影響建筑物的正常使用。因此我們可以采用高壓噴射注漿法、樁基加固法以及地基土體卸載法等手段來降低濕陷性黃土地基沉降，首先，高壓噴射注漿法能把能量大， 速度快的噴射流連續集中地作用在土體上， 使注人的漿液和土拌合凝固為新的固結體，以提高地基強度， 達到改良地基的效果。此方法較為簡單， 但用此方法處理既有建筑地基時， 很可能在固結過程中對地基產生附加變形， 使地基與基礎間出現脫空或局部脫空現象， 能否有效地控制固結過程中出現的沉降量，把握不大。其次，樁基加固法將主變壓器基礎及散熱器基礎通過樁基把上部荷載直接傳到壓縮性小， 強度高的密實土層， 以滿足承載力和變形的要求，這一方法是比較安全穩妥的做法，但該方法施工較為復雜，因為樁基施工時有可能對原基礎及設備造成影響， 為將影響降到最低， 施工需采取一系列措施， 如對稱分組錯開施工對原基礎作支撐保護等。最后，地基土體卸載法由于變電站基礎下回填土回填的時間較長，其在自重作用下的變形已基本完成， 在基底附加應力作用下回填土原有的應力狀態發生變化， 從而引起新的變形。本方法通過加大基礎底面積， 減少基底附加應力， 以滿足地基承載力的要求，并達到減少基礎沉降的目的， 同時把主變壓器基礎與散熱器基礎聯結成整體， 增強整體剛度， 從而排除兩基礎沉降不一致的可能性。具體的做法是在主變壓器基礎的四周， 與基礎底面平齊處設置一邊梁，截面為米， 邊梁通過植筋與原主變基礎緊密結合， 同時做一根足夠剛度的肋梁將主變基礎與散熱器基礎連成一體 。本方案主要優點安全可靠。施工時不擾動基礎底面以下的地基， 因而對原有地基不會造成任何不良影響施工簡便。施工工藝與一般的地梁澆注基本相同。

[1]朱伯芳.大體積砼溫度應力與溫度控制[M].北京：中國電力出版社，1999.

[2]地基處理手冊編寫委員會.地基處理手冊[M].2版.北京：中國建筑工業出版社，2000.

[3]巖土工程手冊編寫委員會.巖土工程手冊[M].北京: 中國建筑工業出版社，1994.

[4]楊克己，李啟新，王福元.基礎-樁-土共同作用的性狀與承載力研究[J].巖土工程學報，1988.