淺談變電站主控樓深基礎處理

摘 要：近年來由于城市建設規模不斷擴大，城市用地也越來越少， 變電站的主控樓高度也不斷增加，變電站的主控樓深基礎處理我們必須要做好。本文分析了變電站的主控樓深基礎處理中存在的幾個問題，綜述了變電站主控樓（基礎處理）情況。

關鍵詞：變電站；主控樓；深基礎；施工技術；

中圖分類號：TU473 文獻標識碼：A

在電力工程中，變電站主控樓深基礎處理于十分重要的位置，其工程質量的深度要求直接影響決定著供電的需求大小；造成影響變電站的質量除了自身原故外，不良的地基是影響其質量很大的一個因素。

一、變電站的主控樓深基礎處理中存在的問題。

1 參建主體施工人員的安全意識淡薄，施工過程中安全治理人員不夠，責任追究制度和施工安全治理制度不完善。

2 深基礎土方施工經驗和自我防護意識施工人員缺泛，而且大部分臨時雇來的農民工雇用。

3 專職安全員沒有，基礎開挖方案沒有制定就開挖，沒有妥當的防護基礎邊坡塌方措施，重要部位的支撐無法設計驗算好。

4 資金投入不足，沒有按設計要求及規格和型號購置安全防護的材料。

5 安全監視治理機構監視不到位、不及時，執法不夠嚴格。

6 分析不清深基礎土方施工可能發生事故的機理，因此，所采取的措施無針對性。

因此，在深基坑土方施工、施工安全監測管理工作必須加強；必須嚴格審查資格關；施工前，施工組織方案一定要制定科學、嚴密；施工中，材料、工序必須嚴格把好關，影響深基礎土方施工安全的幾點原因的機理在這里分析下，并提出幾點防治措施。

二、滑坡的產生和防治

1 產生滑坡的原因

（1）水的作用：水可以使土體重度增大，使土的抗剪強度和內聚力降低。多數所發生的滑坡都與水有關，因此，在雨季，更容易發生滑坡。

（2）震動對滑坡影響：例如因工程中所采用大爆破而產生滑坡。

（3）工地的土層下夾層或巖層存在較大傾斜度，上表面土或材料堆放過多，造成土體重量增大，然而，土體與巖石、土體與夾層間之間的抗剪強度降低，這樣產生滑坡。

（4）土體本身層松弛，嚴重破碎，或軟弱層受水浸或內部夾有軟泥或震動而滑坡。

（5）開挖或加荷不合理，開挖坡腳或在山坡上的負荷過大時，破壞原有的平衡，導致滑坡。

2 滑坡防治的措施

（1）搞好工地排水：①成道環形截水溝要設置，把滑坡范圍以外的地表水排出去，防止水流進滑坡區域以內。②生產、生活、施工用水要妥善處理，嚴格防止水的浸進。③對滑坡體內的地下水應該采取疏干或引出，可以修建一條地下滲溝在滑坡體內，主溝的方向要與滑坡方向相一致。

（2）應將土坡盡量削成較平緩的坡度，還可以把它做成臺階形，這樣可以使邊坡的坡度足夠大，中間要具有數個平臺，可以增加穩定性。可按土質的不同削成不同坡度，通常坡度角要比土的內磨擦角小。

（4）對不穩定的陡坡部進行分削，減輕滑坡體重量，且減小了滑坡體的下滑力，從而達到滑體的靜力平衡的目的。

（5）要嚴格禁止隨意切割滑坡體的坡腳，同時也不能在坡體被動區進行挖土。

三、邊坡的塌方和防治

1 邊坡塌方產生的原因

（1）由于土體本身的穩定性差，邊坡太陡，從而容易發生塌方。

（2）由于下雨，增加土體的含水量，或邊坡頂面四周有動荷載，導致土體的自重增加和水在土滲流產生一定的動力壓水，以及土體裂縫中的水產生靜水壓力等原因，這些原因使土體剪應力增加，從而使塌方發生。

（3）基坑暴露時間長，天氣干燥，因為浸水，以及飽和的粉砂、細砂因受振動而液化等原因降低土體內抗剪強度，土質松軟或粘土中的夾層產生潤滑作用，從而發生塌方。

2 邊坡塌方的防治

（1）應根據規定的坡度適當的放平緩些，這樣不容易產生塌方，基坑邊坡的最大坡度為1：1～1：1.5。

（2）在基抗（槽）開挖時，因場地受到限制，不能放坡或放坡后所增加土方量太大，這時有采用擋土支撐的方法。

（3）嚴格控制坡頂護道內的較大的動荷載或靜荷載。

（4）防止滲流進土坡體以及地表水流進坑槽。

四、流砂的產生和防治

1 流砂的產生

一般是因為動水壓力發生流砂，土體對地下水滲流時產生阻力，同時水對土體也產生相應的反作用力，這一反作用力就稱為動水壓力。動水壓力就是產生流砂的主要原因，現取一柱壯土體A1A2為脫離體，見圖1，其橫斷面為F，由平衡條件：

圖1 動水壓力隔離體簡圖

γωh1F + nγω LFcosα+（1-n）γω

LFcosα- LFT -γωh2F

式中：γωh1F—A1處的總水壓力，方向與水流的方向一致；

γωh2F—A2處的總水壓力，水流方向與基方向相反；

nγωLFcosα 水柱重量在水充方向的分力（土的孔隙率為n）。

（1-n）nγωLFcos α— 土骨架重力在水流方向的分力；

LFT—土骨架對水流的阻力（單位阻力為T）。

上述平衡式整理得：γωh1-γωh2 +γωLFcosα- LT=0

由于cosα= （Z1- Z2）/L，代進上式得：

γωh1-γωh2 +γωZ1 -γω Z2 -LT=0或γω（h1- h2+Z1-Z2）- LT=0

又因H1=h1+Z1，H2=h2+Z2，代進則得：

γω （H1- H2） -LT=0

則T=γω〔（H1- H2）/L〕，又因I=〔（H1- H2）/L〕所以T=γωI

設水在土中滲流時，GD為單位土體的壓力，作用力就是反作用力，但只是方向相反，可知

GD=-T=-γωI

GD為動水壓力，它與水力坡度（I）成正比，水位差H1- H2越大，GD越大；滲透路線越長，GD越小。其作用的方向與水流方向相同。當水流在水位差作用下，不但使土顆粒受到向上的壓力，而且還使土顆粒受到水浮力，當動水壓力即是或大小土的浸水重度（或浮重度）γω`則土顆粒失往自重，處于懸浮狀態，此時土的抗剪強度即是零，土顆粒就隨著滲流的水一起活動，這種現象就稱“流砂”。

2 流砂的防治

主要是消除、減小或平衡動水壓力，其具體措施有：①在雨水比較少的季節進行施工，可以使坑內外水位差減小。 ②為了使地下水從坑外流進坑內的間隔增加，用鋼板樁對坑底打進一定深度，達到減小動水的壓力，從而使水力坡度減少，防止發生流砂。③可以使坑內外水壓相平衡，水下挖土不進行排水，讓它不具備發生流砂的條件，一般均采用此法對深井進行挖土。④在建造地下連續墻時要供承重、護壁，可以并達到截水的目的，防止發生流砂。

五、變電站主控樓深基礎的處理方法

1 條形基礎與獨立基礎是變電站主控樓深基礎的兩種形式；在地基地質較差的情況下，深基礎的處理在設計之前，通常應對站址整個位置范圍進行勘察地質，應選取適合的基礎形式（在設計過程中）。

2 在實際施工過程中，當基槽或基坑挖至設計標高明顯的部位時，處理方法是需要對基礎底部的土質采用觸探實驗法，若果最終實驗的結果引起地基的承載力設計符合要求時，可以直接進入下階段工作程序。

3 若其實驗最終結果是地基的承載力未達到設計要求時，一定要采用相關的處理方法：如果當地基承載力與設計要求相關不大的情況下宜擴大基礎的底部面積。

4 若果此處基礎填土區域出現是深度不深情況時，應用片石與與水泥砂漿（M10）砌筑與到設計標高，同時要開挖到符合其設計標準的持力層深度；針對該土層厚度的實況，同時基礎部處于軟弱土質層難以判斷時，主要采用擠密樁的處理技術方法進行處理。

5 如果發生不良的地基時，最好使用片石墊層進行處理；若發生大多數構支架基礎處理比較深的填土時，建議使用樁基礎處措施理。

6 構支架基礎、變壓器的處理方法：把變構支架基礎和變壓器基礎獨立分開，它管線與上部的設備都是相連這是不同的，在設計處理時有必要將它的沉降在許可范圍之內進行控制，按照要求規范將其沉降范圍控制進行調控。

7 圍墻基礎的技術方法：主要變電站主控樓的四周圍砌筑圍墻，平常不易出現有什么問題在挖土區域的圍墻基礎上，若填土區域的厚度不是比較大時，在施工設計時在擋土墻上宜砌圍墻，這樣能夠節約土地。

8 如果存在較大填土厚度的時候，卻要求擋土墻工藝與設計相對更高，這無疑會使工程的造價增大。

9 施工設計時最好采取的處理方式是自然放坡度，在坡底處砌筑比較低的擋土墻，正常情況在擋土墻上面不可以進行砌筑，這要考慮整個圍墻的美觀效果，處理方法可以填土區域中進行砌筑，可采用地基梁或樁基礎。

結語

在確定主控樓處理方案時應當注意：透徹地了解它的質量要求與技術標準；在深基礎處理施工時，堅持合理節約造價的原則，選擇處理技術要因地制宜；應完全合理掌握其設計項目的施工工藝流程與站址的地基地質概況，充分重視施工質量與效果處理的檢驗，以確保主控樓的工程質量，方能設計出科學合理化的深基礎處理技術方案。

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