淺談變電站土建基礎設計及處理技術

王 麗 李鈞超

(國網寧夏電力設計有限公司，寧夏 銀川 750021)

1 變電站土建項目的特點

變電站土建工程的質量決定著變電站工作是否能夠穩定運行，其最大的特點就是受地基的影響大，地基的不穩定可能導致變電站基礎沉降，甚至會出現變電站下沉建筑裂縫而無法工作的情況。另一個主要特點是變電站土建質量結構的好壞直接影響變電站是否能夠安全工作。因為變電站輸電規模、電壓等級的多種多樣，土建建筑物種類繁多、功能結構上既相互獨立又聯系統一，因此土建建筑物質量是評價土建工程項目的主要指標。

2 變電站土建基礎設計

變電站土建基礎設計主要可分為三部分，前期的調研分析，中期的工程設計規劃以及后期的施工質量管理，每個部分都相對獨立，層層遞進，前期的工作都會對后期產生影響，因此每一個階段都要細心認真的進行。

2.1 變電站土建前期調研

前期調研規劃主要包括對變電線路的路徑、造價之間的關系進行研究，綜合分析變電站的選址、人員流動、用電需求以及電網未來規劃之間的相互作用，對變電站土建地點的地質狀況、承載能力以及歷史資料進行調查分析，保證變電站選址的準確性穩定性。充分考慮當地的經濟條件狀況，以及政府部門審查批復意見，科學論證選站位置、建站面積、站內水電供應等多種影響條件，完成變電站土建設計的可行性分析。

其中，變電站的選址是工作的重中之重，選址要結合變電站網絡布局、城鄉規劃等因素，不僅要減少對農業用地的破壞或者占用，還要求有較少的土方石方量。在充分了解變電站土建面積、地基處理以及交通線路的情況下，節約用地面積，多使用荒地等經濟效益不高、利用率低的土地，做好農作物賠償等相關費用的預算工作，保障后期工作的順利進行。

2.2 變電站土建中期工程設計

在拿到政府的批復文件之后，通過對多個參考基建地址的分析研究，依據變電站經濟效益，以及未來綜合預期能力，確定變電站的基建位置以及線路走廊。

在中期工程設計中，首先要做好全局的站區規劃，充分考察地形地貌氣候條件，依據實際情況做好站區內的工藝布置，同時要注重站區周圍環境、生態平衡，盡可能在規劃的時候全面考慮到以后站區周邊環境的發展、人口流動以及生態保護，達到可持續發展的要求。

其次，站區的總體分布設計要充分參考電氣總平面，不僅要有明確的分區，還應秉承節約與發展的原則，通過站區內設施建筑的不同功能，將站區隔離劃分為不同的模塊功能區，既能滿足相似功能區集中工作以及人員的便捷交流，又能使得整個站區布置合理緊湊。

變電站一般都建設在山區或者比較偏遠的地區，常常會有地形高差或者沖積平地，因此要充分考慮變電站的豎向分布情況，即高度方向上的分布情況。站區場地的設計標高有規定要求，通常有階梯式和平坡式兩種布置方式，需要結合變電站電壓等級、填挖土方量平衡關系等影響因素，綜合出線走廊規劃以及站區工藝布置要求完成站區的豎向設計。

在完成了變電站的總體規劃及橫豎向布局后，即可進行變電站的方案構建工作。方案內容應該包含變電站的總體平面功能分區、豎向功能分區、站址地基處理設計方案、水電供應系統、整體結構以及消防系統設計等方面。其中整體結構的設計要依據變電站的重要程度設計相關的抗震級數、結構強度等相關要求，功能分區既要保證相關設備的緊湊，又要有足夠的工作及應急空間，而變電站最終設計結果不僅應當與周圍環境和諧統一，還應當具有緊湊美觀大方的特點。

變電站在中期設計的時候還應當注意排水系統及消防系統的設計與優化，對于水源的要求，可結合市政供給的條件來實現統籌安排，對于消防系統，要根據消防要求、變電站建筑分布、功能分區等不同要求與標準，設計不同的分布消防系統，對于部分消防要求較低或者無法進行消防設計的區域或建筑，要適當的增加防火窗或者防火墻等應急措施。

2.3 變電站土建施工設計及管理

該階段旨在將前期的設計結果轉化為實際的建筑設施，是變電站土建方案的具體實施環節。變電站最終的經濟效益取決于其施工質量，需要施工隊伍與方案設計人員進行充分的交流溝通，保證在施工過程中不出現方案設計與施工工程矛盾的情況。在施工過程中，要嚴格按照規定的流程或者規范標準進行，在土建總平面布置、土建結構地基處理等方面廣泛聽取設計人員以及相關部門的審查意見，要注意建筑物的設計的標準化以及不同專業間溝通交流，避免設計失誤，要建立質量信息的實時檢查反饋更正以及相關設計制度，完善施工質量的審查管理制度。

3 變電站不良土建基礎處理技術

3.1 不良建筑基礎處理技術

在進行變電站土建施工前，會對變電站站址進行詳細的勘察分析，其建筑基礎一般分為兩種：獨立基礎和條形基礎。對于地質條件較好的情況，進行天然地基處理即可，若地質較厚則進行強夯處理，弱地質厚且淤，則需進行灌注樁管樁或者水泥攪拌樁并進行預壓。若地基承載能力達不到預定標準時，依據不同的地形圖以及土方圖，采用不同的處理方法提高地基承載能力，常用方法有片石墊層法、基礎底面積擴大法、降基法、擠密樁法以及強夯法等。

3.2 變壓器、構架基礎處理技術

變壓器、構架雖然都屬于獨立基礎范疇，但設備以及管線卻將這些獨立基礎連成一個整體，因此，在進行設計處理時必須將沉降控制在允許誤差內，規定范圍為≤10mm，若超過允許范圍，則應當根據地質條件采取相應的建筑基礎處理技術。

3.3 管溝基礎處理技術

電纜溝、排水管道建筑基礎屬于條形基礎的范疇，電纜溝、排水管道重量較輕但線路較長，因此，除了采用傳統地基處理技術外，還可結合其自身特點進行處理，例如，在軟弱土質條件下可進行灰土墊層，將弱土層換填為灰土土質后進行夯實;如果對承載能力要求較高的話，在計算分析土壤承載能力與土層厚度后，可將弱土層全部替換為素土或者砂石，再配合以降基、擠密樁法進行土建基礎的處理。

3.4 圍墻基礎處理技術

在變電站施工過程中為提高施工效率，圍墻一般采用裝配式圍墻，而且處于挖填土的邊緣。在進行圍墻裝配時可將圍墻砌在擋土墻上，很少出現問題。擋土墻的高度與挖填方量相關，設計要求也相對較高，因此要依據不同的地質條件進行相應設計。

4 總結

本文通過對變電站土建基礎的特點、設計過程與相關基礎處理技術進行分析闡述，初步掌握了變電站土建基礎設計方法，了解了對其設計處理過程中應當注意的問題以及解決辦法，為變電站土建設計提供相關借鑒。在土建設計過程中要嚴格設計規范，施工過程中要堅持節約費用的原則，因地制宜，在后期交付過程中要嚴格審查制度，做到保質保量的要求，為國家電力事業的發展做出應有的貢獻。

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