探討變電站土建工程基礎施工技術及相關方案的建議

【摘 要】在所有的輸配電的工程建設項目中，對于變電站的資金投入較大，而且其技術含量也較高，變電站的土建工程主要服務于輸變電設備。因此，土建工程質量的好壞對變電站的運行安全起到至關重要的保障作用。文章簡述了變電站的工作流程，并針對不良地質條件下變電站建筑物的不同特點進行對變電站土建工程基礎施工的技術探討，并提出相關方案建議。

【關鍵詞】變電站；土建工程；基礎施工

變電站的土建施工不僅要具備較高的工程質量，同時還要保證變電站電氣設備的安全運行，因此，變電站的土建工程的施工是整個變電站工程的主要基石，關系到整個工程的使用與運行，但是由于變電站的選址受到一定的系統控制，因此具備的地質條件大多不太理想，而且土建工程所包含的內容又較為復雜，這為變電站的土建工程基礎施工提出了一大考驗。通過對變電站建筑物的不同特點與保障變電站土建工程的結構設計安全的介紹，進一步分析在不良地質條件下變電站土建工程基礎施工的處理技術，并最終提出對變電站土建地基與基礎的建設方案建議。

1.對變電站土建基礎施工中的不良地基的分析

1.1常見的幾種不良地基及出現的理由

因為在選擇變電站站址時受到系統的一定制約，容易出現以下幾種不良地基：第一，當變電站的站址選在處于坡底的沖積平地上時，雖然此地點表面看上去較為平整，但因為是最近幾年才形成的，因此非常容易受到山水的侵蝕。第二，當變電站的站址選在具有較大高差的地形上時，要選進行挖填與平衡，由于要填較深的土，且填土的部分面積較大又存在著不規則性，雖然其表面部分要經過一定的碾壓，但是施工工期過短，并未能全部壓實且易產生預沉降。第三，對電變站的站址選擇時，如果有一部分或者全部都在水田或是水塘中的時候，田中都存在著大量的淤泥。

1.2不良地基對變電站土建基礎施工的影響

結合上述幾種情況都非常容易出現軟弱地基或是本身就屬于軟弱地基，基于種種不可預見的情況都可以形成各種各樣的不良地基，由于其承載力較小，上部結構容易產生不均勻沉降，雖然變電站的建筑物結構較為獨立，但是其中的電力設備與管線相連接，在發生不均勻沉降時，自身結構會被破壞，同時引起電力設備與管線的變形和破壞，最終導致電力安全事故的發生。

2.在不良地基條件下的處理方案及建議

2.1對變電站建筑物基礎的處理建議

通常的變電站建筑物主要有主控制樓與高壓配電室等，在作變電站的整體布置規劃時首先要考慮到各電壓等級的出線方向，布置建筑物時要遵從于電氣的布置，一般情況下設計者都會考慮到要將建筑物布置在地質條件良好的位置上，但有些時候還是會有一部分甚至全部的建筑物需要布置在不良地質的地基上。一般在設計之前，多會對整個站址進行一次地質的勘察，若是勘察結果顯示整個站址的地基承載力都不能滿足設計的要求，或者是站址所處填土區填土較深時，設計者會選擇像樁基礎等比較適合的基礎，在多數情況下，變電站的建筑物基礎都是獨立柱基礎與條形基礎。

那么在施工的過程中，將基礎基坑挖到所設計的標高時，要進行基底上質的觸探實驗，實驗結果滿足地基承載力的設計要求時，才能進行下一道工序。若是實驗結果顯示地基承載力不能滿足設計要求時，就應做進一步處理，下面介紹通常的處理方式：第一，觀察地形圖與土方圖，如果建筑基礎處于填土區填土不深的位置上，要繼續進行開挖，直至挖到老土以下滿足設計要求的持力層為止，然后用片石與強度為M10的水泥砂漿進行砌筑，以達到設計標高為準。第二，在條形基礎上，當出現地基承載力同設計要求差度不大的情況時，應進行對擴大基礎底面積的驗算，并依據驗算結果進行擴大，以達到對基底壓應力的減小作用。第三，在獨立柱基礎上，可以降低基底標高到原土下，這時底層柱的長細會相應變大，設計部門就要及時對柱的結果進行重新驗算并修改原來的設計。第四，在局部基礎位于軟弱土層上時，一時間判斷不出此土層的厚度，可用擠密法對地基承載力加以提高。第五，在建筑基礎處于填土區填土較深的位置時，可用強夯法來提高地基的承載力。

2.2對變電站建筑物中變壓器與構架基礎

的處理建議變電站建筑物中的變壓器與構架基礎都是獨立的基礎，但由于兩者上部的設備與管線是相連的，所以控制其沉降在允許的范圍內，按照相關的規范要求沉降必須控制在10mm以內。在建筑基礎位于不良地基上時，要根據實際施工的不同情況采取以片石墊層、 擴大基底面積或者是擠密樁法以及強夯法加以處理，還有上面提到的樁基礎，用于處理大部分基礎位于深填土區時的處理。

2.3對變電站建筑物中電纜光與排水管道

基礎的處理建議在變電站建筑物中，電纜溝與排水管道大多為條形基礎，它具備上部結構自重小且長度長的特點，因此，局部位置可采用以片石墊層并擴大基底面積的方法。若是整體基礎都采用此法的話，會大大增加工程的造價。下面介紹其他幾種比較適合的處理方法：第一，當基礎建筑在1～4m厚的軟弱土層上時，可挖去一定范圍內的軟弱土層，將一定配合比的灰土以最優含水量情況做分層回填，并進一步夯實、 壓實。在在這一過程中，一定要注意控制材料中石灰用量的控制，它的強度與灰土的用量成正比關系增加，在超過了一定的限值后，則增加很小，并逐漸減小，經實踐證明1：9比例的灰土只能發揮對土的改善與壓實性能，2：8或是3：7比例的灰土是最優質選擇的含灰比率，但具體情況還要考慮到石灰等級的影響。另一方面，在進行了人工壓實后，若灰土墊層比例為3：7，則壓實系數在0.97，干土重度大于14.5～15.0kN/W時，承載力要求在300kPa以上。若灰土墊層比例為2：8，則壓實系數為0.97，干土重度大于 14.8～15.5kN/W時 ，承 載 力 要 求 在300kPa。土在這里的作用不僅僅是填料，而且它也參與了化學反應，土里面的黏料、 膠粒都具有一定的活性與膠結性，其含土量越多，灰土的強度就越高。但是按照相關的規程中要求灰土墊層中的土粒粒徑不能大于15mm。然后再談對灰土進行質量的檢驗，用環刀進行取樣，進行干土重度的測定，按其壓實系數進行質量標準的確定，一般情況下為0.93～0.95，管道基礎的壓實系數為0.95，最小也要在0.90以上。所填墊層的厚度一定要能滿足對其上部結構壓力的承載要求，依據溝槽的寬度來確定墊層的寬度，若是回填土或者淤土等區域，進行墊層處理的范圍就要適當擴大。第二，當基礎建在軟弱地質上時，還可將基坑下的部分或者全部軟弱土挖去，然后進行回填素土并分層夯實，一般多用于對管徑處于淤泥區域不大時的基礎處理。第三，用砂與砂石對基礎下進行墊層，墊層的寬度不但要考慮到應力擴散的要求，還要考慮到墊層側面容許的承載力，如果墊層的寬度不足，可能發生基礎大幅度沉降的現象。另外，墊層的材料必須選用級配良好且質地堅硬的，以充分發揮墊層的作用。

3.結語

變電站作為供電企業向用戶輸電的主要中轉站，其工程質量的好壞直接影響到供電系統的安全與否。因此，供電企業必須要做好其變電站土建工程的基礎性處理工作，提高電能的質量，不斷增加供電企業的經濟效益。

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