淺析變電站GIS設(shè)備基礎(chǔ)大體積砼裂縫及濕陷性黃土基礎(chǔ)處理方法

雒億平 ，鄧永婕1， ，茍娟霞

1.蘭州理工大學(xué)，甘肅 蘭州 730070

2.蘭州超高壓輸變電公司，甘肅 蘭州 730070

蘭州超高壓電網(wǎng)作為甘肅電網(wǎng)的核心，西北電網(wǎng)的負荷中心，變電站主要以330KV及以上電壓等級的變電站組成，近年來又承建了白銀變和永登變等幾個750KV變電站，在750KV變電站建設(shè)中，我們采用了較為先進的GIS設(shè)備，為以后變電站的正常運行提供了堅實的基礎(chǔ)，在GIS設(shè)備基礎(chǔ)建設(shè)中碰到了一些棘手的難題，其中大體積砼裂縫和變形以及濕陷性黃土研究就成為兩個重要課題。

1 750KV變電站設(shè)備基礎(chǔ)特點

由于GIS設(shè)備本身自重較大、占地面積較大，這就造成750kVGIS設(shè)備基礎(chǔ)除了具備常規(guī)鋼筋砼設(shè)備基礎(chǔ)所具有的特點外，還具有以下特點。

1） 750kVGIS設(shè)備基礎(chǔ)幾何尺寸較大，結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、砼方量大，對于這類大體積砼結(jié)構(gòu)，由外荷載引起裂縫的可能性較小，但由于水泥水化過程中釋放的水化熱引起的溫度變化和砼收縮而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力是其產(chǎn)生裂縫的主要因素，這些裂縫會給工程帶來不同程度的危害，以至于必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施，控制溫度差值，解決溫度應(yīng)力并控制裂縫的開展。

2）750kVGIS設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋件敷設(shè)數(shù)量多，要求高，所有埋件頂面高差不得超過±2mm，水平誤差不得超過±5mm，這對埋件的敷設(shè)，標高的測量，鋼結(jié)構(gòu)的焊接都提出了較高的要求。

因此，750kVGIS設(shè)備基礎(chǔ)除了具備常規(guī)鋼筋砼設(shè)備基礎(chǔ)所具有的特點外，還具有幾何尺寸大，結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、砼量大等特點。施工難點主要是基礎(chǔ)預(yù)埋件安裝要求高（要求埋件軸線誤差不超過5mm，頂面誤差不超過2mm）和控制大體積砼的水化熱溫度。

2 GIS設(shè)備基礎(chǔ)大體砼裂縫控制方法

應(yīng)對大體積砼裂縫產(chǎn)生的原因，首先應(yīng)該降低砼在澆筑過程中的內(nèi)外溫差，其次應(yīng)改善邊界條件來減少裂縫的產(chǎn)生。要降低砼內(nèi)外溫差，第一，可以通過使用減水劑及粉煤灰等摻和料來降低水化熱或延長水化熱釋放時間，從而提高內(nèi)外熱交換時間，最終實現(xiàn)減低內(nèi)外溫差的目的；第二，在基礎(chǔ)澆筑過程中我們可以在拌合砼過程中用冰水拌合，這樣冰水可以吸收一部分水化熱，從而減低內(nèi)外溫差；第三，當(dāng)施工完成后可以在砼覆蓋草墊或聚乙烯等保溫材料并給表面灑水，這樣可以減小內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力，同時還可以減少干縮徐變產(chǎn)生的裂縫。要改善邊界條件，可以提高基礎(chǔ)邊界的強度，我們可以采用夯實法或固結(jié)灌漿等方法來提高基礎(chǔ)邊界的強度。

3 濕陷性黃土處理方法

黃土作為一種非線性材料，在濕陷性黃土地基中，由于地表排水不暢造成素土、雜填土受水后變形較大，其下的濕陷性黃土浸水后又產(chǎn)生局部濕陷性變形，從而加劇了地基土的不均勻沉降，導(dǎo)致柱基礎(chǔ)下灰土墊層拉裂，引起建筑物墻面及地面局部開裂，嚴重影響建筑物的正常使用。因此我們可以采用高壓噴射注漿法、樁基加固法以及地基土體卸載法等手段來降低濕陷性黃土地基沉降，首先，高壓噴射注漿法能把能量大， 速度快的噴射流連續(xù)集中地作用在土體上， 使注人的漿液和土拌合凝固為新的固結(jié)體，以提高地基強度， 達到改良地基的效果。此方法較為簡單， 但用此方法處理既有建筑地基時， 很可能在固結(jié)過程中對地基產(chǎn)生附加變形， 使地基與基礎(chǔ)間出現(xiàn)脫空或局部脫空現(xiàn)象， 能否有效地控制固結(jié)過程中出現(xiàn)的沉降量，把握不大。其次，樁基加固法將主變壓器基礎(chǔ)及散熱器基礎(chǔ)通過樁基把上部荷載直接傳到壓縮性小， 強度高的密實土層， 以滿足承載力和變形的要求，這一方法是比較安全穩(wěn)妥的做法，但該方法施工較為復(fù)雜，因為樁基施工時有可能對原基礎(chǔ)及設(shè)備造成影響， 為將影響降到最低， 施工需采取一系列措施， 如對稱分組錯開施工對原基礎(chǔ)作支撐保護等。最后，地基土體卸載法由于變電站基礎(chǔ)下回填土回填的時間較長，其在自重作用下的變形已基本完成， 在基底附加應(yīng)力作用下回填土原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化， 從而引起新的變形。本方法通過加大基礎(chǔ)底面積， 減少基底附加應(yīng)力， 以滿足地基承載力的要求，并達到減少基礎(chǔ)沉降的目的， 同時把主變壓器基礎(chǔ)與散熱器基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)成整體， 增強整體剛度， 從而排除兩基礎(chǔ)沉降不一致的可能性。具體的做法是在主變壓器基礎(chǔ)的四周， 與基礎(chǔ)底面平齊處設(shè)置一邊梁，截面為米， 邊梁通過植筋與原主變基礎(chǔ)緊密結(jié)合， 同時做一根足夠剛度的肋梁將主變基礎(chǔ)與散熱器基礎(chǔ)連成一體 。本方案主要優(yōu)點安全可靠。施工時不擾動基礎(chǔ)底面以下的地基， 因而對原有地基不會造成任何不良影響施工簡便。施工工藝與一般的地梁澆注基本相同。

[1]朱伯芳.大體積砼溫度應(yīng)力與溫度控制[M].北京：中國電力出版社，1999.

[2]地基處理手冊編寫委員會.地基處理手冊[M].2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.

[3]巖土工程手冊編寫委員會.巖土工程手冊[M].北京: 中國建筑工業(yè)出版社，1994.

[4]楊克己，李啟新，王福元.基礎(chǔ)-樁-土共同作用的性狀與承載力研究[J].巖土工程學(xué)報，1988.