新時期110kV變電站地基處理方法研究

摘要：本文主要從以下幾個方面探究110kv變電站的地基處理方法：一是變電站的基礎(chǔ)設(shè)計原則，根據(jù)不同的地質(zhì)情況選擇適當?shù)牡鼗┕ぬ幚矸椒ǎ欢亲冸娬静涣嫉鼗姆N類，對軟弱土層、丘陵地帶、河網(wǎng)與洼地、溶洞與土洞等不良地基類型進行了分析；三是變電站不良地基的處理方法，主要包括換填法、強夯法和水泥土攪拌法，運用恰當有效的地基處理方法，提高變電站地基的密實度與穩(wěn)固性。

關(guān)鍵詞：110kv變電站；設(shè)計原則；不良地基類型；地基處理方法

在電力系統(tǒng)的運行過程中，變電站是一種非常重要的電力設(shè)施，能夠起到變換和調(diào)整電壓的作用，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)電能的接受與分配，并控制電力流向，是電網(wǎng)系統(tǒng)中各級電壓的重要連接設(shè)備。為此，必須重視變電站的土建工程，運用妥善的變電站地基處理方法，確保變電站中各種設(shè)備的安全運行。地基處理方法在一定程度上決定了變電站土建工程質(zhì)量，如果基礎(chǔ)出現(xiàn)大幅度的沉降或者不均勻沉降，都會降低變電站的工程質(zhì)量，危及電力設(shè)備的安全運行。為此，本文著重探討了110kv變電站的地基處理方法，希望能夠處理好各種不良地基問題，有效提高變電站土建工程質(zhì)量。

一、變電站基礎(chǔ)設(shè)計原則

現(xiàn)階段，很多地方的建設(shè)用地非常有限，因此變電站的選址地形多種多樣，有的在平原地區(qū)，但更多的是在山區(qū)、丘陵或者水塘洼地等地形條件下，有的變電站的選址地形甚至在河灘地，這些地方有著非常復(fù)雜的地質(zhì)情況，必須要重視變電站的土建工程質(zhì)量，運用切實可行的地基處理方法做好地基施工處理。變電站的選址具有很大的不確定性，地質(zhì)情況較為復(fù)雜，必須在施工設(shè)計時將基礎(chǔ)設(shè)計作為關(guān)鍵性問題，做好地質(zhì)資料的搜集與分析工作，選擇合理的地基處理方法。一般說來，變電站中的建筑物層數(shù)不必過多，通常以2-4層為宜，這樣柱底荷載力不大，通常也不必設(shè)置深層地下室，如果地基條件較好就可以采用天然地基的形式，這樣就能夠有效控制建筑物總造價，使地基造價在總造價比例中占15—20%左右。這樣的地基在施工建設(shè)時，要在超深的部分運用漿砌毛石基礎(chǔ)，如果地基所在地的情況較差，就可以將基底做放大處理。另外，建筑物基礎(chǔ)要在充分滿足最小埋深的情況下，確保各類管道能夠順利運行，并盡量維持淺埋的狀態(tài)，其他的設(shè)備構(gòu)和支架也要盡量淺埋。

在天然地基無法達到設(shè)計要求的情況下，就需要利用樁基礎(chǔ)，可以選擇混凝土預(yù)制管樁作為樁基礎(chǔ)。要盡量采用直徑為300-400的預(yù)制管樁，這種管樁具有施工速度快、經(jīng)濟實用的特點。另外，如果變電站施工所處地段存在較多的淤泥，并且基地存在著很多溶洞，那么就可以利用沖、鉆孔灌注樁，盡量避免采用人工挖孔樁，以確保工程質(zhì)量。變電站地基如果為天然地基，就要在開挖完成之后實施驗槽，并且要確保地基土層能夠達到施工設(shè)計要求。如果實際開挖地基與個別設(shè)計地基不符，就應(yīng)當及時進行承載力測試，或者采用臨時挖深坑的處理方法。在施工回填區(qū)要及時填土，并進行分層夯實處理，并將夯實密度保持在0.95以上。要選擇恰當?shù)幕靥钔敛牧希ǔ?yīng)當選用粘性土或者砂石粘土，應(yīng)當杜絕使用含有雜質(zhì)的土壤或者腐殖土，并要控制好土壤的含水率，在土壤達到最優(yōu)含水率時進行回填和碾壓處理。另外，分層夯實處理中，應(yīng)當控制好土層的厚度，每層應(yīng)當小于25cm。要盡量選用機械碾壓的方式，如果機械碾壓不到則可以選擇人工碾壓。

變電站土建工程如果采用的是天然地基，并且這些地基的承載力在150kpa左右，就要在電纜溝和站內(nèi)道路部分用換填土對地基進行放大處理，通常會選擇用碎石或中粗砂作為換填材料，并確保換填之后的地基承載力不得低于180kpa。在站內(nèi)建筑物的土建工程設(shè)計中，應(yīng)當根據(jù)持力層深度來選擇地基設(shè)計類型，一般如果持力層深度大于5m就需要采用樁基礎(chǔ)，如果持力層深度在3-5m的范圍內(nèi)，就可以利用漿砌毛石砌至基礎(chǔ)底面，這是一種經(jīng)濟實用的處理方法。

二、變電站不良地基的種類

通常說來，變電站的不良地基種類包括如下幾個方面：第一，軟弱土層。這種地基種類以珠江三角洲居多，這種地基的軟土厚度通常都在10-20m左右，有的軟土地基甚至達到了30-40m的深度，并且上層都有1-2m的硬殼層；第二，丘陵地帶。現(xiàn)在很多變電站要在建設(shè)在半山腰中，這些地段具有較大的地形高差，如果對這些地基進行挖填平衡，所需的填土面積很大且較深，很多地方呈現(xiàn)出不規(guī)則的狀態(tài)，容易出現(xiàn)壓實不到位的問題，導(dǎo)致地基出現(xiàn)嚴重的沉降問題；第三，河網(wǎng)與洼地。這種地基類型是一種典型的軟弱地基種類，變電站如果選址在這里，就要采取充分的地基處理方法，改善這些軟弱地基的狀態(tài)；第四，溶洞和土洞。在這些地質(zhì)條件下，需要對變電站站址進行打樁處理，但如果溶洞非常多，就應(yīng)當考慮更改選址地點。

三、變電站不良地基的處理方法

（一）換填法

如果站址內(nèi)存在著部分軟弱土層，無法滿足變電站建筑物對承載力的要求，就可以將基礎(chǔ)底面的軟弱土層做換填處理，挖除軟弱土層部分并以強度較大的砂石換填，或者選用其他性能穩(wěn)定的材料，并確保土層的密實度符合地基設(shè)計要求。現(xiàn)階段，很多電纜溝、圍墻和道路等荷載不大的構(gòu)筑物都采用了換填法，這些地基通常都會選擇砂石墊層或者級配碎石。另外，換填墊層要保持足夠的高度和寬度，已達到良好的置換效果。

（二）強夯法

這種方法主要是利用夯擊的沖擊力，形成夯坑，從而對原有的土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一種破壞作用，并且對周邊土壤造成動力擠壓的效果，很多碎石土、粉土和砂土都運用強夯法。如果站址內(nèi)的土壤為飽和軟粘土，那么就應(yīng)當降低軟粘土的含水量，之后再用強夯法進行處理。這種地基處理方法具有簡便易行的特點，并且具有很好的加固效果，是一種經(jīng)濟實用的地基處理方法。在具體的施工過程中，可以選擇一定數(shù)量的試驗區(qū)，在這些具有代表性的區(qū)域內(nèi)實施試夯。要綜合考慮強夯地段的土質(zhì)種類和結(jié)構(gòu)類型，明確地基的荷載大小和深度處理要求，根據(jù)試驗結(jié)果決定是否采用強夯法。

（三）水泥土攪拌法

這種方法主要選用的是水泥或石灰作為固化材料，利用機械攪拌的方式在地基深處將水泥與軟土進行強制攪拌，使軟土和水泥在土層深處產(chǎn)生一系列的物理化學反應(yīng)，使軟土能夠發(fā)生硬結(jié)作用，增強土層的整體性和水穩(wěn)性，這些水泥加固土可以從整體上增強地基強度，避免發(fā)生地基沉降問題。根據(jù)施工方法上存在的差異，水泥土攪拌法又分為水泥漿攪拌和粉體噴漿攪拌兩種類型。在具體的施工過程中，這種方法還可以作為基坑的防滲帷幕使用，很多重力式擋土墻也用這種方法。在現(xiàn)有的條件下，水泥土攪拌樁的加固深度一般小于15米。如果土壤中的含水量在30%-70%之間，或者水分的PH值小于四，就不適合運用粉體噴漿攪拌的方法。在用水泥漿攪拌法時，要明確攪拌樁的長度和置換率，根據(jù)土層上方的承載力和變形要求確定攪拌樁的長度，并且要讓樁端處于承載力較大的土層中。

結(jié)語：

在本文中，主要分析了變電站的基礎(chǔ)設(shè)計原則，并對常用的幾種不良地基處理方法進行了詳盡的分析與探討，希望能夠?qū)ψ冸娬就两üこ炭辈煸O(shè)計提供參考和借鑒。現(xiàn)階段，很多軟土層較厚的地方都運用排水固結(jié)法作為變電站工程中的地基處理方法，并且取得了很好的應(yīng)用效果，值得進一步推廣。綜上所述，在變電站的地基施工中，要選用合適的基礎(chǔ)形式與加固方法，在確保地基工程符合工程要求的前提下做到經(jīng)濟合理，不斷提高地基工程質(zhì)量，確保變電站的安全運行。

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