浅谈广西110kV某变电站地基处理方案

浅谈广西110kV某变电站地基处理方案摘要：通过对膨胀土地基特性的研究，分析了广西110kv某变电站在土建设计过程中采用的膨胀土地基处理方案，并提出了膨胀土地区变电站土建设计的要求。

关键词：变电站；地基；膨胀土；处理方案

abstract: based on the characteristics of the land expansion, this paper analyzes the guangxi 110 kv substations in a civil design process of the soil foundation treatment scheme expansion, and put forward the expansive soil area substation design requirement of civil.

keywords: substation; the foundation; expansive soil; treatment scheme

中图分类号：tu4文献标识码：a 文章编号：

1. 前言

变电站设计中，地基处理占据相当重要的地位，地基处理的有效性将直接关系到变电站能否实施建设、能否为变电站的安全运行提供保障的关键。膨胀土地基危害极大，轻则造成建筑物开裂、倾斜等，重则造成建构筑物倒塌而导致严重后果。本文以广西百色地区某110kv变电站为例，介绍该变电站在膨胀土地基处理的过程中采取的相应措施，并取得了良好的效果。

2. 工程概况及地质条件

本变电站工程总占地面积为12400m2，总建筑面积692 m2，场

地内建设有110kv及35kv户外配电装置、主控楼、高压配电室、主变压器、电容器及其他附属建（构）筑物等。

根据地质部门提供的资料：该变电站站址地基土主要为紫红、灰白色花斑状粘土及第三系半成岩（泥岩），站址南部地下水埋藏深，含水率随季节变化大，旱季失水时地表出现裂缝，裂缝延伸长约0.5m~2.0m，深约0.1m~0.2m，宽约2mm~10mm，雨季时裂缝闭合。地基土层分布如下：耕表土层，松散状，分布于站址内原状土表面，在场地平整前已清除。粘土层：硬塑状，力学强度较高，为强胀缩土，整个站址均有分布。全风化泥岩层：上层已风化成可塑粘土状，下层风化硬塑粘土状，均为强胀缩土。其次为强风化泥岩层及中等风化泥岩层，该层力学强度高，厚度及埋深较大，为场地建（构）筑物地基持力层的良好下卧层，并可作为建（构）筑物桩基持力层。根据膨胀土地区技术规程，该变电站场地属于膨胀土一类场地，地基的胀缩等级为v级。大气影响深度为8.0m，大气影响急剧层深度为3.0m～3.6m。

3. 地基处理方案研究

针对上述膨胀土地基，结合关于膨胀土勘察设计的国家及广西标准，对变电站膨胀土地基处理采用了以下方法：换土、砂垫层、改善土质特性、地基的防水保湿等。

3.1 总图设计方案：

总图设计主要包括场地平整、挡护工程、道路设计、站区排水方案设计等方面。1）场地平整：变电站竖向布置采用平坡式按0.5%

坡度找坡，场地平整后形成半挖半填的场地，膨胀土完全外露，该变电站填土且场地填料主要以挖方区挖出的粘土层及全风化泥岩

层作为填料，这些填料土层均具有强膨胀性，回填土施工时，必须对填料进行膨胀土改良处理。填土时在填料中掺入了8%的生石灰，拌合均匀后分层回填压实。待变电站建构筑物施工完成后，对整个场地采取“包盖法”处理，即在建构筑物基槽土内掺入20%碎石及8%生石灰拌合均匀后，覆盖于站区表层。2）站区支挡工程：变电站填方区最大填土深度达3.5m，按照规范，挡土墙高度大于3m，对于强膨胀土地区不适宜，故考虑采用土工格栅、抗滑桩及绿色植被护坡等综合处理措施。按照膨胀土地区设计规范，抗滑桩基础埋深不小于6m，土工格栅每层间距及长度按计算确定。抗滑桩及其连梁后设置砂卵石排水层，确保变电站内土层排水畅通。3）站区道路设计：首先对路基以下1m深度内的土层掺入生石灰对膨胀土进行改良处理，并分层压实，在改良的填土层中铺设一道三向土工格栅，上设卵石层排水；另外在改良的土层内铺设一道土工膜，减少地面水向地基渗透及地基水分向大气蒸发。最后在夯实的土基上铺设道路的上基层及面层，道路路面应每隔4m设置一道缩缝，缝内灌填隔水柔性材料。对于需设置路肩的进站道路，路面两侧路肩宽度宜为1.5m。 4）站区排水设计：由于膨胀土于具有吸水膨胀，失水收缩的特性，故变电站排水系统应多设雨水收集井，两井之间管道的距离不宜过长；另外在管道末端及管沿线分段检查处，设置检漏井，井内设置深度不小于300mm的集水坑，使积水能够及时发现

及排除，保证站内排水顺畅。本变电站排水管道及附属的排水检查井等构筑物，全部敷设在砂垫层上；管道接口均采用柔性材料连接，管道与孔洞间缝隙采用不透水的柔性材料填塞。

3.2 围护结构设计方案：

变电站围护结构即为四周围墙，围墙采用砖砌体结构，膨胀土对该种轻型结构亦产生影响，故在围墙设计中采取以下措施。1）砂垫层处理基础：围墙基础采用素混凝土现浇，基础底及基础内侧均铺设300mm厚掺入碎石的砂垫层，调节膨胀土对基础的影响。2）设置墙体构造柱、圈梁及宽散水：围墙每隔5m设置一道砖砌构造柱，并在围墙基础顶设置钢筋混凝土圈梁一道。为了避免场地雨水下渗对围墙基础造成影响，考虑在围墙内侧及外侧均设置2m宽的素混凝土散水，避免雨水在基础处下渗。围墙砖砌体每隔10m设一道变形缝，变形缝伸直基础底，缝内填塞柔性材料。3）围墙转角处切角处理：在围墙直角转弯处，受填土区应力集中的影响，围墙转角处亦出现拉裂现象，因此将围墙直角转弯改为切角，并在切角处设置钢筋混凝土构造柱，以减少应力集中的影响。

3.3 建（构）筑物基础设计方案：

变电站主要建筑物包括主控楼及配电室，构筑物包括各级户外配电装置的构架、支架、主变压器、电容器等。1）建筑物设计：变电站建筑物均采用框架结构，基础采用人工挖孔桩基础，桩端置于风化岩层以内，基础埋深必须置于大气影响深度以下，且在桩基承台底铺设300mm厚中粗砂垫层，承台四周及建筑物室内回填土内