河北省送变电公司 河北
摘要：在所有的输配电的工程建设项目中，对于变电站的资金投入较大，而且其技术含量也较高，变电站的土建工程主要服务于输变电设备。因此，土建工程质量的好坏对变电站的运行安全起到至关重要的保障作用。本文简述了变电站工程的特点，并对变电站土建基础施工中的不良地基进行了分析，介绍了在不良地基条件下的处理方案及建议。
关键词：变电站；土建工程；基础施工；不良地基
变电站的土建施工不仅要具备较高的工程质量，同时还要保证变电站电气设备的安全运行，因此，变电站的土建工程的施工是整个变电站工程的主要基石，关系到整个工程的使用与运行，但是由于变电站的选址受到一定的系统控制，因此具备的地质条件大多不太理想，而且土建工程所包含的内容又较为复杂，这为变电站的土建工程基础施工提出了一大考验。
一、变电站工程的特点
技术含量高、资金投入大。变电站工程因其涉及的设备先进，精密程度和综合自动化程度高，所以对资金的要求是很高的。地形、地质条件受系统的控制。变电站站址的选择是根据系统的需要，在网络的某个区域布点，而这个区域的地形、地质条件往往比较特殊，如地形起伏较大、地质条件差，对变电站的建（构）筑物的建设不够理想。占地面积有大有小，站内建（构）筑物种类多，结构独立又互相关联变电站根据其电压等级、出线规模及设备布置方式不同，占地面积不同。变电站的建设过程主要包括可行性研究、初步设计、施工设计、施工、调试和试运行等阶段，变电站建设过程的质量、进度主要与施工设计、施工、调试和斌运行等阶段有关。变电站工程建设项目的成本主要决定于可行性研究、初步设计、施工设计等阶段，变电站建设项目的特殊性决定了变电站的建设必须由多方共同努力，协同作战方能完成。参与变电站建设的各方主要包括业主、设备供货商、设计单位、施工企业、调试单位及监理方，业主方的工作主要是现场防范及监督。
二、变电站土建基础施工中的不良地基的分析
1.常见的几种不良地基及出现的理由。因为在选择变电站站址时受到系统的一定制约，容易出现以下几种不良地基：第一，当变电站的站址选在处于坡底的冲积平地上时，虽然此地点表面看上去较为平整，但因为是最近几年才形成的，因此非常容易受到山水的侵蚀。第二，当变电站的站址选在具有较大高差的地形上时，要选进行挖填与平衡，由于要填较深的土，且填土的部分面积较大又存在着不规则性，虽然其表面部分要经过一定的碾压，但是施工工期过短，并未能全部压实且易产生预沉降。第三，对电变站的站址选择时，如果有一部分或者全部都在水田或是水塘中的时候，田中都存在着大量的淤泥。
2.不良地基对变电站土建基础施工的影响。结合上述几种情况都非常容易出现软弱地基或是本身就属于软弱地基，基于种种不可预见的情况都可以形成各种各样的不良地基，由于其承载力较小，上部结构容易产生不均匀沉降，虽然变电站的建筑物结构较为独立，但是其中的电力设备与管线相连接，在发生不均匀沉降时，自身结构会被破坏，同时引起电力设备与管线的变形和破坏，最终导致电力安全事故的发生。
三、在不良地基条件下的处理方案及建议
1.对变电站建筑物基础的处理建议。通常的变电站建筑物主要有主控制楼与高压配电室等，在作变电站的整体布置规划时首先要考虑到各电压等级的出线方向，布置建筑物时要遵从于电气的布置，一般情况下设计者都会考虑到要将建筑物布置在地质条件良好的位置上，但有些时侯还是会有一部分甚至全部的建筑物需要布置在不良地质的地基上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般在设计之前，多会对整个站址进行一次地质的勘察，若是勘察结果显示整个站址的地基承载力都不能满足设计的要求，或者是站址所处填土区填土较深时，设计者会选择像桩基础等比较适合的基础，在多数情况下，变电站的建筑物基础都是独立柱基础与条形基础。那么在施工的过程中，将基础基坑挖到所设计的标高时，要进行基底上质的触探实验，实验结果满足地基承载力的设计要求时，才能进行下一道工序。若是实验结果显示地基承载力不能满足设计要求时，就应做进一步处理，下面介绍通常的处理方式：第一，观察地形图与土方图，如果建筑基础处于填土区填土不深的位置上，要继续进行开挖，直至挖到老土以下满足设计要求的持力层为止，然后用片石与强度为M10的水泥砂浆进行砌筑，以达到设计标高为准。第二，在条形基础上，当出现地基承载力同设计要求差度不大的情况时，应进行对扩大基础底面积的验算，并依据验算结果进行扩大，以达到对基底压应力的减小作用。第三，在独立柱基础上，可以降低基底标高到原土下，这时底层柱的长细会相应变大，设计部门就要及时对柱的结果进行重新验算并修改原来的设计。第四，在局部基础位于软弱土层上时，一时间判断不出此土层的厚度，可用挤密法对地基承载力加以提高。第五，在建筑基础处于填土区填土较深的位置时，可用强夯法来提高地基的承载力。
2.对变电站建筑物中变压器与构架基础的处理建议。变电站建筑物中的变压器与构架基础都是独立的基础，但由于两者上部的设备与管线是相连的，所以控制其沉降在允许的范围内，按照相关的规范要求沉降必须控制在10mm以内。在建筑基础位于不良地基上时，要根据实际施工的不同情况采取以片石垫层、扩大基底面积或者是挤密桩法以及强夯法加以处理，还有上面提到的桩基础，用于处理大部分基础位于深填土区时的处理。
3.对变电站建筑物中电缆光与排水管道基础的处理建议。在变电站建筑物中，电缆沟与排水管道大多为条形基础，它具备上部结构自重小且长度长的特点，因此，局部位置可采用以片石垫层并扩大基底面积的方法。若是整体基础都采用此法的话，会大大增加工程的造价。下面介绍其他几种比较适合的处理方法：第一，当基础建筑在1～4m厚的软弱土层上时，可挖去一定范围内的软弱土层，将一定配合比的灰土以最优含水量情况做分层回填，并进一步夯实、压实。在在这一过程中，一定要注意控制材料中石灰用量的控制，它的强度与灰土的用量成正比关系增加，在超过了一定的限值后，则增加很小，并逐渐减小，经实践证明1：9比例的灰土只能发挥对土的改善与压实性能，2：8或是3：7比例的灰土是最优质选择的含灰比率，但具体情况还要考虑到石灰等级的影响。另一方面，在进行了人工压实后，若灰土垫层比例为3：7，则压实系数在0.97，干土重度大于14.5～15.0kN/W时，承载力要求在300kPa以上。若灰土垫层比例为2：8，则压实系数为0.97，干土重度大于14.8～ 15.5kN/W时，承载力要求在300kPa。土在这里的作用不仅仅是填料，而且它也参与了化学反应，土里面的黏料、胶粒都具有一定的活性与胶结性，其含土量越多，灰土的强度就越高。但是按照相关的规程中要求灰土垫层中的土粒粒径不能大于15mm。然后再谈对灰土进行质量的检验，用环刀进行取样，进行干土重度的测定，按其压实系数进行质量标准的确定，一般情况下为0.93～0.95，管道基础的压实系数为0.95，最小也要在0.90以上。所填垫层的厚度一定要能满足对其上部结构压力的承载要求，依据沟槽的宽度来确定垫层的宽度，若是回填土或者淤土等区域，进行垫层处理的范围就要适当扩大。第二，当基础建在软弱地质上时，还可将基坑下的部分或者全部软弱土挖去，然后进行回填素土并分层夯实，一般多用于对管径处于淤泥区域不大时的基础处理。第三，用砂与砂石对基础下进行垫层，垫层的宽度不但要考虑到应力扩散的要求，还要考虑到垫层侧面容许的承载力，如果垫层的宽度不足，可能发生基础大幅度沉降的现象。另外，垫层的材料必须选用级配良好且质地坚硬的，以充分发挥垫层的作用。
总之，变电站土建工程的质量关系到整体变电站运行的安全性，需要相关工作人员对其基础施工所处各种不良地质进行不断的分析研究，使土建工程更好的服务于变电站的工作运行
参考文献：
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[3]陈晶晶．110 kV变电站土建设计中的特殊问题处理[J]．科技资讯，2009，（03）。
论文作者:王林田
论文发表刊物:《基层建设》2015年12期
论文发表时间:2016/11/10
标签：变电站论文; 基础论文; 土建论文; 地基论文; 灰土论文; 建筑物论文; 工程论文; 《基层建设》2015年12期论文;