淺談變電站土建基礎(chǔ)的處理技術(shù)

1、    淺談變電站土建基礎(chǔ)的處理技術(shù)    劉于建摘要：加強(qiáng)變電站土建基礎(chǔ)的處理技術(shù)的研究是十分必要的，本文作者根據(jù)多年來的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)變電站土建基礎(chǔ)的處理技術(shù)進(jìn)行了分析，具有重要的參考意義。中圖分類號(hào)： tm63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)：1.引言：變電站為電力系統(tǒng)的一部分，變電站是改變電壓的場(chǎng)所。當(dāng)某個(gè)變電站運(yùn)作出現(xiàn)異常時(shí)，其本身供電的區(qū)域不能正常用電，這導(dǎo)致與其連接的其它變電站也無法正常運(yùn)作，更為甚者的是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作也將出現(xiàn)異常。綜上所述，變電站在電力網(wǎng)絡(luò)中的地位很重要，且供電的需求決定了對(duì)其工程質(zhì)量的高度要求。不過變電站的質(zhì)量除了其自身原因影響外

2、，另一個(gè)對(duì)其質(zhì)量影響很大的因素是不良地基，所以，本文將重點(diǎn)根據(jù)變電站土建工程的具體情況，淺談對(duì)變電站土建的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及相應(yīng)的處理技術(shù)。2.變電站站址區(qū)域不同導(dǎo)致存在不良地基的幾種情況（1）變電站站址處于地形高差較大，在經(jīng)過“三通一平”后的站區(qū)屬于半挖半填的區(qū)域，有可能存在填土較深和填土部分的面積比較大、不規(guī)則等因素，雖然場(chǎng)地經(jīng)過碾壓施工，但由于施工的工期一般較短，無法全部壓實(shí)或者產(chǎn)生預(yù)沉降；（2）由于地形條件的限制，變電站的站址有部分或者全部處于水田或是水塘當(dāng)中，而水田與水塘中的淤泥屬于軟弱地基；（3） 地震區(qū)存在可能震陷或液化土層的地基，不能滿足抗液化的要求；3.變電站不良地基的主要處理技術(shù)變

3、電站不良地基的主要處理方法較多，主要有：換填法、強(qiáng)夯法、水泥土攪拌法和樹根樁法。除此之外，根據(jù)巖土工程條件、處理目的和適用性，還有地基土體卸載法、擠密樁法和化學(xué)加固法等處理方法。3.1換填法在變電站建設(shè)中，換填法相對(duì)其他地基處理方法來說施工工序簡單、工期短、也較為經(jīng)濟(jì)，是采用比較多的方法之一。該方法主要適用于處理淺層較為軟弱的不良地基，如果變電站的地基承載能力和變形程度無法滿足建（構(gòu)）筑物的要求，而且軟土層的厚度又相對(duì)較小時(shí)，可把基礎(chǔ)底的軟土層挖除一部分或者全部，然后用強(qiáng)度較大的砂石、灰土或者其他穩(wěn)定性較好并且無侵蝕性的材料分層進(jìn)行換填，同時(shí)將其壓實(shí)直到符合設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。目前，變電站采用素

4、土換填時(shí)，要求換填厚度不宜大于3m，其素土材料中不得混入耕植土、淤泥質(zhì)土和凍土塊，不得采用膨脹土、鹽漬土及有機(jī)質(zhì)含量超過5%的土，也不應(yīng)將混有垃圾或者化學(xué)腐蝕物質(zhì)用于回填。當(dāng)含有碎石時(shí)，其粒徑不宜大于50mm。要求換填后的持力層有較大提高、沉降量減少、并能消除或降低土層濕陷性、充當(dāng)隔水層，以及提高地基穩(wěn)定性時(shí)，可采用1：9、2：8或3：7等體積比的灰土回填。還有一種是砂礫回填，該材料的回填對(duì)不良地基承載力提高較大，但對(duì)砂礫顆粒級(jí)配有要求，一般取不均勻系數(shù)大于5較好。此外，采用換填法處理不良地基時(shí)，換填材料面的寬度應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求，可以按以下公式計(jì)算：一般來說，換填墊層頂面的寬度每邊

5、超出基礎(chǔ)底面的寬度30cm為宜，以便于施工，或者滿足從墊層底面向上能保持邊坡穩(wěn)定的開挖放坡的要求。3.2強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法指的是借助強(qiáng)大的夯擊能力給變電站的地基一沖擊力，而且將在地基當(dāng)中產(chǎn)生沖擊波，在沖擊力的作用之下，夯錘對(duì)地基上部的土體進(jìn)行有利的沖切，土體的結(jié)構(gòu)遭到破壞，以形成夯坑，并且對(duì)周圍土產(chǎn)生動(dòng)力的擠壓。強(qiáng)夯法經(jīng)常在處理碎石土、砂土、飽和度較低的粉土以及粘性土、素填土與雜填土等方面進(jìn)行使用。而飽和軟粘土，應(yīng)當(dāng)將其含水量降低再對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)夯。強(qiáng)夯法的施工較為簡單，而且具有加固效果良好和使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)。由于一般情況下夯錘重量達(dá)到10t以上，甚至達(dá)到40t，對(duì)地基產(chǎn)生的強(qiáng)大夯擊振動(dòng)對(duì)臨近建筑物、設(shè)備

6、、施工中的砌筑工程，甚至對(duì)周圍環(huán)境都產(chǎn)生有害影響，因此，在強(qiáng)夯施工之前，除了在施工現(xiàn)場(chǎng)選取一個(gè)或是幾個(gè)具有代表性的試驗(yàn)區(qū)域，進(jìn)行施工前的實(shí)驗(yàn)性試夯外，還應(yīng)采取有效的減震措施或錯(cuò)開工期施工。試驗(yàn)區(qū)數(shù)量的選取應(yīng)當(dāng)依據(jù)變電站建筑場(chǎng)地的復(fù)雜程度、建設(shè)規(guī)模大小和建筑類型進(jìn)行確定。如某變電站新建工程的主要場(chǎng)地土質(zhì)為粉質(zhì)粘土組成的素填土，厚度不均勻，在3.10m7.30m之間。按設(shè)計(jì)要求先進(jìn)行分層碾壓主變場(chǎng)區(qū)的回填土，并做好強(qiáng)夯前的準(zhǔn)備工作后，依照強(qiáng)夯法的技術(shù)要求進(jìn)行了強(qiáng)夯，經(jīng)過檢驗(yàn)，該區(qū)域壓實(shí)系數(shù)達(dá)0.920.97，承載力也達(dá)到主變基礎(chǔ)按淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求，獲得了很好的效果。3.3水泥土攪拌法水泥土攪拌法指

7、的是以水泥或者是石灰等材料為固化劑，經(jīng)過特制而成的攪拌機(jī)械，在地基深處把軟土、固化劑、漿液或是粉體等進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，使得固化劑與軟土之間產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)，使得軟土層硬結(jié)成為具有整體性、穩(wěn)定性和具有一定強(qiáng)度的水泥加固土，以此提高地基的強(qiáng)度并且減少其沉降。水泥土攪拌法還能夠當(dāng)做基坑的防滲帷幕以及重力式擋土墻進(jìn)行使用。水泥土攪拌法一般采用深層攪拌法，不使用粉體噴漿攪拌法。而且受到施工工藝因素的影響，當(dāng)前通常情況下，水泥土攪拌樁的有效加固深度在15m之下。水泥攪拌樁的樁徑不應(yīng)小于500mm，采用的固化劑宜選用32.5等級(jí)的普通硅酸鹽水泥。水泥摻量除塊狀加固時(shí)可用被加固濕土質(zhì)量的7%12%外，其

8、余宜為12%20%，而水泥漿的水灰比可選用0.450.55。3.4樹根樁法樹根樁法是采用鉆機(jī)在地基中成孔，放入鋼筋或鋼筋籠，采用壓力通過注漿管向孔中注入水泥漿或水泥砂漿，形成小直徑的鉆孔灌注樁。由于采用小型鉆機(jī)施工，可在土中以不同的傾斜角度成孔，從而形成豎直的和傾斜的樁，因此，樹根樁的布置可采用直樁型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)斜樁型等。該方法一般用于淤泥、淤泥質(zhì)土以及粘性土和粉土、人工填土等不良地基上方已有的建筑進(jìn)行修復(fù)或增層、古建筑的重新整修、地下鐵道的穿越等加固工程。樹根樁的直徑一般在150mm300mm之間，樁長不宜超過30m，其樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不小于c20，鋼筋籠外徑宜小于設(shè)計(jì)樁徑40mm60mm

9、，主筋不宜少于3根。對(duì)軟弱地基，主要承受豎向荷載時(shí)的鋼筋長度不得小于1/2樁長，主要承受水平荷載時(shí)應(yīng)全長配筋。雖然，樹根樁一般是帶荷施工，無法進(jìn)行載荷試驗(yàn)。但是，樹根樁施工簡單靈活、占地面積小施工機(jī)具輕便、振動(dòng)小、易于操作，并且對(duì)需加固的基礎(chǔ)損傷小，不會(huì)引起建構(gòu)筑物產(chǎn)生過大的附加沉降，因此，它的應(yīng)用還是比較廣泛的。比如位于某變電站，已交付使用的建筑主體結(jié)構(gòu)有開裂現(xiàn)象，整棟建筑發(fā)生了傾斜，并有不均勻沉降增大的趨勢(shì)，為了不影響變電站設(shè)備的正常使用，在經(jīng)過三種方案的優(yōu)劣對(duì)比后，認(rèn)為采用樹根樁法施工既保證原有建筑內(nèi)的設(shè)備不停產(chǎn)，也不對(duì)周圍居民的生活產(chǎn)生太大的影響，最終成功地解決了該變電站建筑不均勻沉降的問題。4.總結(jié)綜上所述，我們可以看出，地基處理是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)，在變電站的設(shè)計(jì)當(dāng)中，不良地基的處理屬于隱蔽工程，處理效果的好壞關(guān)系到變電站能否正常運(yùn)行。因此，變電站建設(shè)的每個(gè)參建單位都應(yīng)該給以足夠的重視，保證變電站隱蔽工程的質(zhì)量，避免工程事故的發(fā)生。在確定基礎(chǔ)處理方案時(shí)應(yīng)注意：1）堅(jiān)持節(jié)約造價(jià)的原則，因地制宜選擇處理技術(shù)；2）在地基處理施工中，對(duì)施工的方法及處理方法的原理，尤其是對(duì)其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求了