某500KV變電站工程軟基處理方法

程延秋 潘緒東

（黑龍江省送變電工程公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

1 工程地質情況復雜

以此500kv變電站為例，未建設前的地點為灘涂地質。上層由淤泥以及回填土等成分構成。不利于建設地基，并且具有下面性質，淤泥含量較大，性狀軟，無剛性。低承受能力，淤泥成分為90%以上，深度大約30cm。

2 地基處理方案

2.1 軟基處理方法

目前處理軟土地基的主要方法有真空預壓排水固結法、預應力混凝土管樁法。若淤泥總體數量不大的情況下，能夠使用替換的方法去掉舊土而采用新的質地合適的土壤。

2.2 地基處理方案確定

考慮到此工程的具體狀況，可以進行可行性的研究，如果地貌較為復雜，可預應力砼管樁工藝和真空預壓去水干固化的方法同時使用，先把最外層的雜質搗碎后去掉，后采用塑料質地的排水板排除水分。使用密封膜以及過濾水用的管道，這些工作應當在一個半月的時間完成，真空預壓時間是這一時間的兩倍。

使用預處理工藝可以明顯加快軟土強度和固結度增加的速度，使其水分減少，而抗擊外力而保持原形的能力增強。這樣以來可以將其作為建筑，設備，一切物體的承重層，對荷載較重及沉降要求較高的主控通信聯合樓、主變基礎、GIS和HGIS基礎等主要建(構)筑物仍需采用預應力管樁PC500(100)進行地基處理，管樁打設施工周期仍需1.5個月，總的花費時間在半年左右，時間較長，并且很難確保在設計圖紙階段就能得到后面工程的完整形態(tài)，以及完整堅固程度。對“真空預樂地基加管樁”和“預應力管樁”兩種地基處理方案進行了技術經濟比較 預應力管樁方案對主要建(構)筑物以預應力混凝土管樁處理.對次要構筑物以控制沉降為主.采用PC管樁、PTC薄壁管樁進行疏樁處理.施工周期約3個月。該方案能有效處理和控制變電站內建(構)筑物的沉降問題.達到正常使用的目的，不過花費相對較大，一些沒有經過正規(guī)處理的地方沉降數字很大，因為這個方案可以帶來更快的施工效果，并且在時間的安排和結束工期時較為容易掌握沉降變化，通常都已默認采用預應力砼管樁的方式來建設變電站，主要結構都是以此為前提。

2.3 樁基處理設計思路及原則

在確定整個變電站場地采用預應力混凝土管樁處理方案后.根據場地中各種不同建(構)筑物的荷載和使用功能.確定了樁基處理的具體方案：變電站主控通信聯合樓、500kV構架、220kV構架、主變構架及防火墻、主變母線構架、500kVHGIS及220kVGIS基礎等主要建(構)筑物基礎荷載大.沉降要求高。設計采用預應力混凝土管樁處理.樁長45m和36m對設備支架基礎采用PC管樁處理，以控制沉降為主，樁長12m。對電纜溝、圍墻、主變油坑次要構筑物采用PC管樁、PTC薄壁管樁進行疏樁處理.以控制沉降為主.樁長12m。道路采用樁托板.管樁頂設置 1.0m～1.0m～0.3m 鋼筋混凝土樁帽.上部鋪設碎石層及土拱格柵等水平加筋體.形成土拱效應.減少道路沉降。電纜溝采用鋼筋混凝土結構.利用電纜溝側壁作為深梁，增加整體性能.控制沉降

2.4 未處理場地地基處理防范措施一是主要建筑物地面均采用架空鋼

筋混凝土樓板。防止地面沉降開裂；二是場地設備支架設置電纜檢查井。避免場地沉降過大引起的電纜拉緊；三是入口處臺階采用鋼筋混凝土結構。并打樁。散水采用鋼筋混凝土挑板的做法.避免了開裂和沉降；四是場地主要雨水管網布置在道路下的托板樁上.減少因沉降引起的管道剪切破壞；五是主控通信聯合樓站前區(qū)為避免與站內道路產生過大的沉降差。也采取了與道路相同的托板樁設計；六是站區(qū)道路路面在過道路電纜隧道、水工管道上方及雨水檢查井周圍1.0m范圍內設置鋼筋網；七是GIS場地和場地電纜溝之間、主控通信聯合樓室內外電纜溝之間設置沉降伸縮縫；八是電纜溝在伸縮縫處的接地扁鋼連接采用軟導體連接，避免拉裂；九是主變油坑采用PC-A400(75)處理.樁長 12m.油坑底板和側壁均采用鋼筋混凝土結構.避免過大沉降。

3 工程運行中存在的問題、原因分析及處理對策

變電站施工經過10個月的時間后，主要的一些結構都狀態(tài)良好。能達到沉降標準，不過還有一些間接問題，例如避雷器最上部的端子由于拉伸而折斷，而電壓互感器也有同樣的趨勢。站內主變場地自然標高約為3.14～3.61m左右.站址場地設計標高4.00m根據地質資料.2#主變場地在電廠建設時回填約為2.8m.變電站建成后又回填0.7m.回填厚度共計3.5m左右，l#主變部分回填土厚度相對較小.在2.8m 左右。主變場地填土分兩次回填考慮.第一次考慮2005年電廠建設時.已有回填土約2.8m.填土荷載為56kN/m2。第二次回填在2008年.壓實厚度在 0.7m。填土荷載為 14kN/m2，管母構架承臺單樁樁長36m，打入粉質黏土層，樁頂荷載45kN；設備支架承臺單樁樁長12m.打入淤泥層，樁頂荷載76kN：兩個樁都是摩擦型的樁體，在某些力的作用影響之下。會發(fā)生范圍較廣的固結沉降，設備支架和管母構架因為兩類裝置的下層樁體長度不一樣而發(fā)生了沉降的不平衡。沉降落差達到了33cm，而再加入土地擾動等狀況的影響，綜合數值要更大，研究這個工程中關于35kv避雷器裝置上方的端子因為拉扯而斷裂的情況，以及互感器也有著相同的取向，從管母構架的角度來說，它的重力很大，所以處理樁基的時候為了保證管母構架對于沉降和承受能力的需求。將樁長確定為36cm以達到規(guī)定長度。某些只固定一個設備的支架則無需太長，12cm即可達到要求，在變電站完成施工的10個月的時間，經過當場的測量觀察，發(fā)現，35kv管母構架以及相應的支架的沉降落狀態(tài)不好，不均勻。問題出現之后，從筆頭上進行計算，得到裝置的支架以及管母構架之間的沉降差應當在4cm左右。而如果不予制止，20a后35kV管母構架承臺的沉降為20cm.設備支架的沉降為38cm.沉降差為18cin；50a后，兩者之間的沉降差為33em：如果加入土地擾動等等情況，所得到的沉降數字可能更大。從此工程我們可以得到結論，變電站內所有的設備之間是相互連接和溝通的，不能單獨考慮。并且支架上所有的裝置與其他架體也有連接，是一個由線和零件等連接起來的總體，一旦發(fā)生沉降不均，相挨的兩個設備中間的線如果沒有足夠的彈力和硬度自然就會被拉斷。產生設備損壞和發(fā)生人身傷亡。所以，沉降值的設計除了考慮每一個設備自身的承受能力，還要考慮整體的差別。

4 結語

4.1與此類變電站情況相同或相似者，都具有地理條件困難的特點，應當在設計以及工程的時間上給予控制，因為幾乎任何地基的處理都是根據材料融合和完成的時間來確定的，不能單單講求速度，也要考慮哪一種方案最為堅固并且可行，環(huán)保。

4.2變電站以及同類產業(yè)，對于建筑設備等的整體性要求較大。在沉降問題的討論和控制上要求也很高，使用長短樁工藝解決問題時要充分留意，兩個距離較近者沉降的程度是否同步，差異是否可以被允許。

4.3沿海地方的沉降更應當被重視起來，應當增強全站的檢查效果，要保證數據的準確以及持續(xù)監(jiān)測。這是未來檢修和生產的重要依據。

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