軟土地區變電站綜合樓筏板基礎和樁基礎的方案對比

摘 要：長江三角洲和珠江三角洲地區的經濟發達且建設用地緊張，其新建的變電站大多采用全戶內綜合樓的形式。這些地區屬于河流沖積平原，均含有較深厚的淤泥質土，對于軟土地區的變電站綜合樓基礎形式，本文提出補償性筏板基礎、樁基礎兩種基礎方案，從施工總周期、排水排油便利性、材料用量等方面對比，最后提出基礎方案采用的原則及建議。

關鍵詞：軟土地區；變電站綜合樓；筏形基礎；樁基礎

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.098

1 引述

如圖1所示，超深補償式筏形基礎，以下簡稱筏形基礎，是軟土地區變電站常用的基礎形式。按照是否有梁，可分為平板式筏板和梁板式筏板，另外按照梁與板的位置關系，梁板式筏板又分為上位板筏板和下位板筏板。筏形基礎利用自身的剛性，可以抵抗不均勻沉降，同時傳遞平衡上部結構傳遞下來的荷載。應該指出的是，由于地基承載力會隨著深度的增加進行修正，超深開挖可以起到一種承載力的“補償”，從而提高軟土的地基承載力，滿足要求。這種筏板基礎通過地壟墻的，使得整體的材料用量不會增加太多，在電纜夾層所需的設計標高處設置預制板，也近似一種箱型基礎。

由圖2可見，樁基礎是指在地基中設置的柱型構件，依靠地基土體提供的側摩阻力和端阻力承擔荷載。這種基礎形式具有可提供較大的承載力、工后沉降小、能較好控制由荷載不均或由壓縮性土層厚度差異較大可能造成沉降差的優點。對于長三角地區，因為軟土深度較大，樁基礎主要依靠側摩阻力，亦即摩擦樁；而對于珠三角地區，軟土厚度不大，一般可以在15～25m左右達到基巖，所以該地區的樁基礎的端阻力貢獻較大，亦即端承摩擦樁。在變電站的電纜夾層地面，同時是樁承臺和防水板的頂面，樁承臺之間則通過連系梁形成一個基礎體系。

2 方案對比

施工總周期：筏形基礎在基坑支護及開挖、井點降水完畢后，可以澆注素混凝土墊層，然后支模和架設鋼筋，澆注筏板及深地梁的混凝土，施工周期體現在基坑支護的工作量較大；樁基礎在打樁設備進場后打樁，如果是預制樁則在打樁完成后需要等待28天然后補充樁基檢測，如果是灌注樁的施工周期會更長，待成孔后放置鋼筋籠，澆注混凝土，等待強度達到設計值進行樁基檢測。樁基檢測合格后，開挖基坑，澆注樁基承臺和連系梁和防水板。綜合上述比較，可以看出樁基礎方案的施工周期大于筏形基礎方案。

排水排油便利性：為了增加地基承載力而超深開挖，筏形基礎的結構底板標高大都在-4.5～-5.0m之間，相應地，筏形基礎以下的集水坑或者主變基礎的集油坑的底板標高在-5.3～-5.8m的范圍內。另一方面，雨水管、井的底標高大都處于-3.0m，這使得集水坑的積水無法直接排到雨水管網，需補充水泵機械排水。樁基礎的結構底板標高則在-1.8，集水坑底標高在-2.6m，可以排入雨水管網。通過比較可知筏形基礎方案的排水排油便利性不如樁基礎方案。

材料用量：相比較而言，筏形基礎的底板一般較厚，800～1000mm，甚至達到1200mm，而地基梁因為需平衡傳遞上部結構的不平衡彎矩，截面尺寸較大，梁高一般在1500～1800mm范圍內，計算配筋較多。樁基礎由于在承臺處就近平衡了上部結構傳遞下來的荷載，所以連系梁只起到在構造上增強整體性的作用，截面較小；承臺處的厚度大都與筏形基礎的厚度一致，其余的底板是采用防水板，板厚按跨度的二十分之一取值，亦即450～500mm范圍內。由此可見，筏形基礎方案的材料用量及造價大于樁基礎方案。

3 兩種方案需要處理的細節

筏形基礎需要處理好的細節包括：基坑的支護、預制板與地壟墻的配合。對比樁基礎方案，筏形基礎方案的基坑深度增加約2m，用于支護的鋼板樁在考慮嵌固深度的影響，需增加的總長度為6m，同時需考慮水平拉結構件。另外，電纜夾層所在的地面需先鋪設預制板，再將預制板作為底模，澆注底板，這里面的預制板的支撐構件，即是地壟墻，地壟墻的布置要綜合預制板的尺寸和地梁的布置來決定，同時還要做好整個底板的排水組織布置。樁基礎要處理好的細節包括建筑地面排水及集水坑的重力排水的防倒灌設置。還有，集水坑的積水如若采用重力自排的方式接入外部的管網系統，需要設置防倒灌設施，也可采用加設水泵機械排水的方式，但是這樣的設置相比筏形基礎的排水排油就不再具有相對優越性。

4 結論

軟土地區的變電站綜合樓的基礎形式選擇，要綜合考慮項目建設各方面的因素，在建設周期緊張且地基承載力允許的條件下，優先選擇筏板基礎。在地基土的力學指標不理想，對沉降指標要求嚴格的條件下，優先選擇樁基礎。

參考文獻：

[1]龔曉南.樁基工程手冊（第二版）[M].中國建筑工業出版社，2016（01）.

作者簡介：李孟洲（1983-），男，廣東陽春人，工程師，主要從事電力行業土建設計與管理。