變電站土建設計中濕陷性黃土處理淺析

龐曉華

(國網寧夏電力設計有限公司)

在我國的的西北、東北及華中地區廣泛分布著濕陷性的黃土，由于濕陷性黃土特有的松軟的特性，使這些區域在施工建設過程中面臨著巨大的挑戰，給施工帶來了很多的困難。變電站是一種特殊的基礎設施，對人們生活有著巨大的影響，因此在黃土區域變電站的土建設計就顯得更為重要，我們必須采取切實有效的防范措施加固建筑的穩定性，提高變電站的整體安全，從而為我們的電力事業的健康發展提供安全的基礎設施保障。

1 濕陷性黃土的形成及其特性

濕陷性黃土的形成一般是在上覆的土層的自重力作用之下，或是在自重力與附加力的雙重作用之下，經過地表水的浸侵導致土壤的結構發生變化、變形，從而形成了濕陷性黃土，這種土層是屬于特殊土，有其獨特的特性，而且這種濕陷性黃土對人類的工程活動具有很大的危害，常常會使建筑物、岸壩遭到破壞。在我國，濕陷性黃土大多分布在東北、西北、華中及華東區域范圍內，在這些區域內建設建筑物就很有可能遇到濕陷性黃土的問題。濕陷性黃土的特性具體可分為兩個方面：

1.1 土質疏松，孔隙大。

濕陷性黃土的組成一般是粉土顆粒，它的占重比例大約達到了50-70%，粉土顆粒在外力的作用下經過成年累月的沉淀形成了黃土層，這種黃土層土質很均勻，但是由于顆粒之間的聯系不夠緊密，導致土質非常疏松，顆粒與顆粒之間的孔隙也非常大。

1.2 是吸水性能較高

土壤強度由高到低變化迅速。黃土層的粉粒結構導致黃土具有很強的吸水性，當黃土層在未受到水的浸侵的時候，一般強度是很高的，但是一旦受到水的浸侵之后，就會迅速的發生結構變化，土壤的強度迅速的降低，在重力的作用下就會導致地表的下沉。

2 變電站土建設計中經常遇到的濕陷性黃土事故及原因

濕陷性黃土由于穩固性太差，導致變電站的建設中經常會遇到各種的突發事故，這些事故的發生是加劇了變電站的不穩定性，總的來說這些事故主要是塌方、地基下沉及場地積水嚴重這三個方面的問題。對于這些事故來說他們發生的一個最主要的原因就是濕陷性黃土在浸水后，強度迅速下降導致的。

2.1 主控樓、配電室及電器室散水塌陷。主控樓、配電室和電器室周圍的散水設計一般是采取夯填、墊層貨混凝土的散水方式，若是由于是施工的過程中對于原土的夯實不夠緊密，也沒有做好上下隔水層，或是用了戈壁土代替了灰土墊層，那么就會很容易造成散水，從而導致建筑塌陷、下沉。

2.2 地基表面大范圍的下沉。濕陷性黃土上的地基一般采用鹽澤土回填的方式來加強土層的密度與強度，若是沒有按照設計的要求回填達標的土層的話，就無法達到符合標準的土層密實度，當地基遇到雨雪水或者是給水的浸侵的時候，地基的表面就很容易因為吸收過多的水分，而導致強度降低，土層發生下沉現象。

2.3 地表給水、阻水，排水不暢。在濕陷性黃土地區建設變電站的時候，除了要對建筑物的各個部分進行加固防止基層下沉之外，我們還要加強排水設施建設，若是排水不暢或是沒有修建合理的排水系統，當遇到暴雨等惡劣天氣的時候，就會造成局部甚至是大面積的給水，給水長期達不到有效地處理，就會下滲到土層之中，久而久之就會發生土層強度變低的現象，進而的導致積水下沉、地面塌陷等嚴重的后果。

3 有效處理變電站土建設計中的濕陷性黃土問題的措施

變電站是一個特殊的基礎設施建設，對于它的建設安全問題是一個首要且主要應該關注的焦點，由于濕陷性黃土它自身的缺點，在這種土層上建設變電站的時候，我們應該要格外的關注安全穩固性問題，采取適當的措施濕陷性黃土不穩固這樣的弊端，提高變電站的整體穩定性，確保其可以安全地投入生產運用。對于這種土層我們一般采取以下幾種方式進行解決：

3.1 加固表面覆蓋厚度，防止地表水下滲。濕陷性黃土發生危害的一個主要原因就是吸收了過多的水份，這導致土層的強度迅速的降低，土層整體發生下沉，從而威脅到了地面建筑物的穩定性。我們通過加固變電站及周圍區域內的地表，加厚表面的覆蓋物的密度與厚度，使地表的水不能夠輕易的就浸侵到土壤之中，這樣就會有效地防止土層的強度降低、土層下沉，變電站穩定性變差這樣的問題的發生。

3.2 采取換土的方式，清走易變形的濕陷性黃土。在建設變電站之前，我們對其基址進行勘察，若是土層是屬于典型的濕陷性黃土，那么在建設之初，我們就先把基址上的及基址有效范圍內的黃土層挖走，然后在挖掘層先覆蓋上不易滲水的材料，然后在運輸一些砂質的土壤來填充土坑，從而達有效加強土層穩固性的目的。

3.3 采取化學手段，加固土層的強度?；瘜W手段一般是指硅化土壤加固法、電化學土壤加固法和高分子土壤加固法，通過在土壤中添加有效地化學試劑，使土壤與化學試劑之間產生化學反應，形成膠凝物，活化土顆粒的表面，提高土層連接力度和荷載強度，，從而改變濕陷性黃土的物理特性，增強土層的強度，已達到穩固變電站地基工程、提高變電站工程的作用的效果。

4 設計應注意的有關問題及建議措施

4.1 設計應符合 GB50025-2004《濕陷性黃土地區建筑規范》， 特別是對強制性條文部分應嚴格執行。

4.2 變電站站內不設置綠化帶， 不設置綠化水箱， 防止跑水導致場地下沉。

4.3場區坡度應按照《濕陷性黃土地區建筑規范》規定,坡度應適當放大，以利場地排水。

4.4 主控樓基礎完工回填時，如需原土回填時，原土的濕陷性必須消除，并在回填前在原土層上增加灰土封閉等隔水措施，確保上下水管道意外跑水后不發生房心土下沉。要求房心回填土采用不具濕陷性土分層夯填密實。

4.5 建議在主控樓底部，單獨設置地下溝道，布置上下水管系（即明管），以便例檢查驗和檢修。接入上下水管系的部分，采用溝道形式進入主控樓，上蓋蓋板，離開規定距離后通過站內直埋排污管道，排往污水處理池。主控樓二次裝修時嚴禁將給排水管埋入墻體內。

5 結語

變電站是一種特殊的電力設施，屬于社會基礎保障設施，其安全性能要求很高，一旦變電站發生事故，不僅對地區經濟和社會發展產生影響，而且對人們的生命安全造成很大的威脅，因此在濕陷性黃土地區建設變電站，必須格外的注意其安全性，采取綜合的治理措施，提高黃土的穩定性，從而保障變電站的安全，文章中具體提出了幾點解決措施，以期為黃土地區其他的變電站的設計和施工提供參考和借鑒。