新時期110kV變電站地基處理方法研究

摘要：本文主要從以下幾個方面探究110kv變電站的地基處理方法：一是變電站的基礎設計原則，根據不同的地質情況選擇適當的地基施工處理方法；二是變電站不良地基的種類，對軟弱土層、丘陵地帶、河網與洼地、溶洞與土洞等不良地基類型進行了分析；三是變電站不良地基的處理方法，主要包括換填法、強夯法和水泥土攪拌法，運用恰當有效的地基處理方法，提高變電站地基的密實度與穩固性。

關鍵詞：110kv變電站；設計原則；不良地基類型；地基處理方法

在電力系統的運行過程中，變電站是一種非常重要的電力設施，能夠起到變換和調整電壓的作用，同時也能夠實現電能的接受與分配，并控制電力流向，是電網系統中各級電壓的重要連接設備。為此，必須重視變電站的土建工程，運用妥善的變電站地基處理方法，確保變電站中各種設備的安全運行。地基處理方法在一定程度上決定了變電站土建工程質量，如果基礎出現大幅度的沉降或者不均勻沉降，都會降低變電站的工程質量，危及電力設備的安全運行。為此，本文著重探討了110kv變電站的地基處理方法，希望能夠處理好各種不良地基問題，有效提高變電站土建工程質量。

一、變電站基礎設計原則

現階段，很多地方的建設用地非常有限，因此變電站的選址地形多種多樣，有的在平原地區，但更多的是在山區、丘陵或者水塘洼地等地形條件下，有的變電站的選址地形甚至在河灘地，這些地方有著非常復雜的地質情況，必須要重視變電站的土建工程質量，運用切實可行的地基處理方法做好地基施工處理。變電站的選址具有很大的不確定性，地質情況較為復雜，必須在施工設計時將基礎設計作為關鍵性問題，做好地質資料的搜集與分析工作，選擇合理的地基處理方法。一般說來，變電站中的建筑物層數不必過多，通常以2-4層為宜，這樣柱底荷載力不大，通常也不必設置深層地下室，如果地基條件較好就可以采用天然地基的形式，這樣就能夠有效控制建筑物總造價，使地基造價在總造價比例中占15—20%左右。這樣的地基在施工建設時，要在超深的部分運用漿砌毛石基礎，如果地基所在地的情況較差，就可以將基底做放大處理。另外，建筑物基礎要在充分滿足最小埋深的情況下，確保各類管道能夠順利運行，并盡量維持淺埋的狀態，其他的設備構和支架也要盡量淺埋。

在天然地基無法達到設計要求的情況下，就需要利用樁基礎，可以選擇混凝土預制管樁作為樁基礎。要盡量采用直徑為300-400的預制管樁，這種管樁具有施工速度快、經濟實用的特點。另外，如果變電站施工所處地段存在較多的淤泥，并且基地存在著很多溶洞，那么就可以利用沖、鉆孔灌注樁，盡量避免采用人工挖孔樁，以確保工程質量。變電站地基如果為天然地基，就要在開挖完成之后實施驗槽，并且要確保地基土層能夠達到施工設計要求。如果實際開挖地基與個別設計地基不符，就應當及時進行承載力測試，或者采用臨時挖深坑的處理方法。在施工回填區要及時填土，并進行分層夯實處理，并將夯實密度保持在0.95以上。要選擇恰當的回填土材料，通常應當選用粘性土或者砂石粘土，應當杜絕使用含有雜質的土壤或者腐殖土，并要控制好土壤的含水率，在土壤達到最優含水率時進行回填和碾壓處理。另外，分層夯實處理中，應當控制好土層的厚度，每層應當小于25cm。要盡量選用機械碾壓的方式，如果機械碾壓不到則可以選擇人工碾壓。

變電站土建工程如果采用的是天然地基，并且這些地基的承載力在150kpa左右，就要在電纜溝和站內道路部分用換填土對地基進行放大處理，通常會選擇用碎石或中粗砂作為換填材料，并確保換填之后的地基承載力不得低于180kpa。在站內建筑物的土建工程設計中，應當根據持力層深度來選擇地基設計類型，一般如果持力層深度大于5m就需要采用樁基礎，如果持力層深度在3-5m的范圍內，就可以利用漿砌毛石砌至基礎底面，這是一種經濟實用的處理方法。

二、變電站不良地基的種類

通常說來，變電站的不良地基種類包括如下幾個方面：第一，軟弱土層。這種地基種類以珠江三角洲居多，這種地基的軟土厚度通常都在10-20m左右，有的軟土地基甚至達到了30-40m的深度，并且上層都有1-2m的硬殼層；第二，丘陵地帶。現在很多變電站要在建設在半山腰中，這些地段具有較大的地形高差，如果對這些地基進行挖填平衡，所需的填土面積很大且較深，很多地方呈現出不規則的狀態，容易出現壓實不到位的問題，導致地基出現嚴重的沉降問題；第三，河網與洼地。這種地基類型是一種典型的軟弱地基種類，變電站如果選址在這里，就要采取充分的地基處理方法，改善這些軟弱地基的狀態；第四，溶洞和土洞。在這些地質條件下，需要對變電站站址進行打樁處理，但如果溶洞非常多，就應當考慮更改選址地點。

三、變電站不良地基的處理方法

（一）換填法

如果站址內存在著部分軟弱土層，無法滿足變電站建筑物對承載力的要求，就可以將基礎底面的軟弱土層做換填處理，挖除軟弱土層部分并以強度較大的砂石換填，或者選用其他性能穩定的材料，并確保土層的密實度符合地基設計要求。現階段，很多電纜溝、圍墻和道路等荷載不大的構筑物都采用了換填法，這些地基通常都會選擇砂石墊層或者級配碎石。另外，換填墊層要保持足夠的高度和寬度，已達到良好的置換效果。

（二）強夯法

這種方法主要是利用夯擊的沖擊力，形成夯坑，從而對原有的土體結構產生一種破壞作用，并且對周邊土壤造成動力擠壓的效果，很多碎石土、粉土和砂土都運用強夯法。如果站址內的土壤為飽和軟粘土，那么就應當降低軟粘土的含水量，之后再用強夯法進行處理。這種地基處理方法具有簡便易行的特點，并且具有很好的加固效果，是一種經濟實用的地基處理方法。在具體的施工過程中，可以選擇一定數量的試驗區，在這些具有代表性的區域內實施試夯。要綜合考慮強夯地段的土質種類和結構類型，明確地基的荷載大小和深度處理要求，根據試驗結果決定是否采用強夯法。

（三）水泥土攪拌法

這種方法主要選用的是水泥或石灰作為固化材料，利用機械攪拌的方式在地基深處將水泥與軟土進行強制攪拌，使軟土和水泥在土層深處產生一系列的物理化學反應，使軟土能夠發生硬結作用，增強土層的整體性和水穩性，這些水泥加固土可以從整體上增強地基強度，避免發生地基沉降問題。根據施工方法上存在的差異，水泥土攪拌法又分為水泥漿攪拌和粉體噴漿攪拌兩種類型。在具體的施工過程中，這種方法還可以作為基坑的防滲帷幕使用，很多重力式擋土墻也用這種方法。在現有的條件下，水泥土攪拌樁的加固深度一般小于15米。如果土壤中的含水量在30%-70%之間，或者水分的PH值小于四，就不適合運用粉體噴漿攪拌的方法。在用水泥漿攪拌法時，要明確攪拌樁的長度和置換率，根據土層上方的承載力和變形要求確定攪拌樁的長度，并且要讓樁端處于承載力較大的土層中。

結語：

在本文中，主要分析了變電站的基礎設計原則，并對常用的幾種不良地基處理方法進行了詳盡的分析與探討，希望能夠對變電站土建工程勘察設計提供參考和借鑒。現階段，很多軟土層較厚的地方都運用排水固結法作為變電站工程中的地基處理方法，并且取得了很好的應用效果，值得進一步推廣。綜上所述，在變電站的地基施工中，要選用合適的基礎形式與加固方法，在確保地基工程符合工程要求的前提下做到經濟合理，不斷提高地基工程質量，確保變電站的安全運行。

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