220kV老區(qū)變電站改造工程擋土墻修理方案淺論

1、220kv老區(qū)變電站改造工程擋土墻修理方案淺論220kv老區(qū)變電站改造工程擋土墻修理方案淺論【摘要】主耍針對變電站土建部分改造工程進行描述，著重對 涉及變電站工程安全的擋土墻修理方案進行論述?！娟P鍵字】變電站改造;擋土墻修理；分析比較220kv老區(qū)變電站（原220kv右江變電站）位于百色市市郊六塘一山丘上，距離西北側(cè)百色市區(qū)約 9km,距離北東側(cè)燃汽供應站約70m,距離北東側(cè)324國道約0. 7km。 變電站自2009年建成以來，直至今年9月底才試運行一周，場地內(nèi) 出現(xiàn)了較大面積的地面沉降，地面塌陷，路面開裂，擋土墻失穩(wěn)破壞， 設備結構傾斜等現(xiàn)象。我公司委派設計人員多次到變電站現(xiàn)場踏勘、 測量

2、，發(fā)現(xiàn)目前變電站工程質(zhì)量和現(xiàn)狀，與南方電網(wǎng)標準設計及施工 工藝標準要求相距甚遠，且部分建構筑物存在很嚴重的安全隱患，變 電站應進行局部修理。本文主耍針對擋土墻修理工程進行論述。1.站區(qū)擋土墻存在的問題根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查結合相關資料分析，站區(qū)西南側(cè)回填區(qū)較高的漿砌片右擋土墻變形較大，水泥砂漿不飽滿, 泄水孔很少，部分擋土墻發(fā)現(xiàn)有裂縫發(fā)育，墻體底部有懸空現(xiàn)象，見 下圖：可判定擋土墻變形破壞的主要原因有：a、擋土墻本身結構問題，水泥砂漿強度差，未勾縫，自身穩(wěn)定性較差；b、場地內(nèi)排 水系統(tǒng)不完備，降雨條件下大量雨水經(jīng)地表裂縫等滲入填土層屮；c、 泄水孔少,入滲的雨水排泄不暢，造成擋土墻后緣飽水，土壓力增大，

3、 且形成較大的靜水壓力。因此，原擋土墻的穩(wěn)定性難以滿足要求，須 采取加固措施或者重新設計修理。2.扌當土墻修理方案分析和比較2. 1漿砌片石擋土墻通過綜合的經(jīng)濟、技術、可靠性等各項分析比較后有以下整改方案：2. 1.1拆除現(xiàn)有存在安全隱患的擋墻重新設計修建方案。該方案優(yōu)點為施工工藝簡單，操作方便, 可在施工過程中監(jiān)測地基土層變化情況，對工程質(zhì)量控制有保障，工 程費用相對低。缺點是由于目前填土已完成，拆除重建將涉及到填土 區(qū)的部分土方需重新挖出，已修建的擋墻也需拆除，由此將需要較大 的施工面來堆放挖出的填土及拆除的擋墻片石，占地稍大。工程量:拆除原擋土墻產(chǎn)生廢棄片石約5000m3,可回收利用率約

4、為70%,因此 外弄部分片石約為1500m3,新建擋土墻工程量均約為6000m3,挖填 土方均約為3800m3,外運土方約為1000m3；填土粉質(zhì)粘土具弱膨 脹性，回填時需摻7%生石灰處理。工程費用約230萬元。 2.1. 2 通過壓力灌漿方法改善擋土墻背后填土的土體力學指標，用以減小墻 體的主動土壓力的方法不可行。主要原因有：（1）墻后填土經(jīng)過現(xiàn)場 抽樣檢測發(fā)現(xiàn)填土有弱膨脹性，壓力灌漿難以確保所灌漿體能均勻散 布到墻后填土之中，無法確保能夠達到預期效果。（2）灌漿面積較大， 處理費用較高昂。（3）因墻體側(cè)向位移過大對原土體產(chǎn)生一定的破壞 作用，土體力學指標有所弱化，而壓力灌漿對已產(chǎn)生一定破壞

5、的墻底 原土體很難起到改善作用，在荷載增加的情況下?lián)跬翂θ匀淮嬖诶^續(xù) 側(cè)移的可能。2. 1. 3墻身直接打錨索加固方案。由于擋土墻背后自然地面比較平緩，而且勘察鉆孔未發(fā)現(xiàn)場地有基巖存在，錨索難 以起到有效的作用，因此判斷此方案不可行。2. 1. 4在擋土墻外側(cè)加砌擋土墻增加擋土墻自身重量方案o由于此方案難以將新舊描 墻很好結合成一體共同作用，同吋也無法改善擋墻底已產(chǎn)生一定破壞 的原土體的力學指標，由此判斷此方案不可行。2. 1. 5擋土墻內(nèi)側(cè)加抗滑樁加固方案。經(jīng)過計算，當抗滑樁的樁徑及樁長、樁距達 到一定程度z后可以很好地分擔擋土墻的主動土壓力，而且由于抗滑 樁埋深較深，可以有效地防止擋土墻沿

6、潛在滑動面繼續(xù)發(fā)豐側(cè)向位移。 但原有漿砌片石擋土墻未設置泄水孔但砂漿不飽滿，部分擋土墻底有 懸空現(xiàn)象，抗滑樁只能對墻背土壓力緩解，但墻背水未能排出，雨季 吋，場地內(nèi)填土長期處于雨水侵泡狀態(tài)，導致?lián)跬翂筇钔翂毫υ龃螅?形成較大的靜水壓力，從而對樁和墻體產(chǎn)生不良作用。在原來擋土墻 背面受土壓力處設置間距為3叭樁徑為1. 2m的抗滑樁，樁長約19m, 單排布置，采用機械鉆孔樁，樁身采用c30混凝土強度，工程量約 1288. 7m3,造價約236萬元，投資大。鑒于原扌為土墻墻背土存在排水不暢問題，且抗滑樁方案投資較大，不作為推薦方案；拆除現(xiàn) 有存在安全隱患的擋土墻重新設計修建的方案，工程質(zhì)量可監(jiān)測、

7、可 行性大，但工程量大，造價高，施工面大，工期長，對僅為改造的工 程，此方案并不占優(yōu)。2. 2毛石混凝土擋土墻根據(jù)百色供電局提供資料顯示，z3角點處原擋土墻于2010年7月初垮塌，該場 區(qū)回填高度為67叫 于2010年10月份修復，采用c15毛石混凝土 描土墻，治理長度約64m,該段描土墻設計高度為8m,埋深達2m, 而實際施工中超深了 3ni,擋土墻埋深達5m,墻體高度約12m。由于 該段擋土墻施工過程中，基槽開挖未經(jīng)設計、監(jiān)理及地質(zhì)勘察單位驗 收簽字，不能確定該段擋土墻基礎是否置于符合要求的持力層，也不 能確定墻背是否做了反濾層，是否按設計圖紙施工；現(xiàn)場地內(nèi)發(fā)現(xiàn)該 段擋土墻墻頂與排水溝間出

8、現(xiàn)裂縫，產(chǎn)生原因不明，鑒于以上各種不 確定因素，為確保工程質(zhì)量安全，設計建議拆除該段c15毛石混凝土 擋土墻，重新按重力式擋土墻進行設計建設，拆除原毛石擋土墻約 2560m3,新建漿砌片石擋土墻約3950m3o此方案同樣存在工程量大， 造價高，施工面大，工期長等問題，并不占優(yōu)。鑒于上述改造方案存在工程質(zhì)量安全和投資大的問題，業(yè)主要求優(yōu)化修理方案，聘 請更具權威的專家進行現(xiàn)場論證。3.確定改造方案 擋土墻方案經(jīng)過評審和研究，設計組織了3位資深巖土教授專家、百色供電 局相關人員、地質(zhì)勘察人員進行現(xiàn)場踏勘論證，在現(xiàn)場討論會上專家 們針對變電站擋土墻開裂、外傾等問題給出指導性處理意見。擋土墻 目前屬于帶病工作，具體表現(xiàn)在墻體外傾、開裂、砂漿不飽滿，墻厚 填土下陷等，如不及時處理，將會導致病害加劇。造成擋土墻破壞的 主要原因是未按設計要求設置泄水管，墻后填土碾壓不密實等，也不 排除存在基礎軟土處理不徹底的原因，但無論如何病害不屬于膨脹土 所造成。擋土墻處理方案為：將存在缺陷的及存在安全隱患的擋土墻墻后填土挖除，對墻體進行檢查、實測，對已產(chǎn)生破壞的墻體 應進行拆除重新砌筑，對墻體破壞不明顯的墻體進行抗傾覆、抗滑移 驗算，如不滿足要求則進行加固加肋處理；對未按設計要求、相關規(guī) 范施工地方進行整改修理，按規(guī)范要求設置泄