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摘要：本文以变电站站址岩土工程条件作为主要的研究对象，分析了广东省惠州市某拟建变电站的场地稳定性、岩土特性和水文地质特点，对岩土工程条件作了简要评价，并且提出了合理的处理建议。
关键词：变电站；岩土工程；评价
引言
该拟建变电站地处惠州郊区，站址区交通便利，工程重要性等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。本次研究的主要目的就是为变电站施工图设计提供可靠的岩土工程资料和施工需要的岩土参数，根据相关规范和设计要求，岩土工程勘察的主要任务为查明站址的地形地貌，各层岩土层结构以及工程的特性和变化规律，另外也提供场地内各岩土层的物理学性质指标和地基承载力特征值，对变电站建设基础形式的选择提供建议。
1区域地质条件
1.1地形地貌及不良地质作用
站址区的地势相对平缓，总体西北较低东南较高，在勘察范围内地面高程在20.5-32.5之间，最大高差约为3米，地面坡度在2°-5°之间。根据岩土勘察结果显示，总体地形地貌条件良好，山体岩结构也比较完整，多为厚层花岗岩，出现大规模滚石危险的几率几乎为零，一些较小的松动危岩滚动也不会对变电站的安全造成太大影响。
1.2场地岩土工程条件
根据钻探结果显示，场地岩土层分为三种，从上到下依次为素填土（Qml）、第四系残积土（Qel）、燕山期侵入岩（γ）。分述如下：
素填土（Qml）：土层表面呈灰黄色，结构较松散，稍微有点湿润，成分为粘粒混碎石块和少量粉粒新近堆积而成，土层厚度为0.32-6.18m，顶面标高为25.08-27.49m。
第四系残积土层（Qel）：砂质粘性土，颜色介于褐红色和褐黄色之间，以硬塑为主，岩芯呈土柱状，具体成分是花岗岩风化残积物。这一层的厚度为3.10-10.50m，层顶标高为20.55-27.26m，层顶埋深为0.00-6.18m。
燕山期侵入岩（γ）：这一层按照岩石风化程度和钻探揭露情况，可以分为：①全风化花岗岩：褐黄色，硬塑，原有的岩石结构已经遭到破坏但是还能够辨别，岩质很软，岩芯呈土柱状，遇水后容易软化和崩解；②强风化花岗岩：颜色在褐黄色到灰黄色之间，岩质比较软，裂隙和节理发育，岩芯呈碎块状，锤击易碎，厚度在0.75-6.50m，层顶高程为4.25-15.55m，层顶埋深9.46-22.54m；③中风化花岗岩：颜色为灰黄色夹一点褐黄色，岩质坚硬，裂隙和节理发育，岩柱断口铁染，岩芯破碎，呈块状~短柱撞，岩体基本质量等级为Ⅲ-Ⅳ级。
1.3水文地质条件
站址区地下水类型主要是基岩裂隙水，部分场地上覆填土层含有少量的上层滞水，并且会随着季节和降雨量变化，水量很贫乏。全风化基岩层和残积土层富水性和透水性比较差，为相对隔水层；基岩裂隙水主要赋存在中风化和强化风基岩中，岩芯破碎，裂隙发育。因此其富水性和透水性一般，水量比较贫乏。地下水来源大多为降水和雾水下渗，而地下水排泄则是主要通过大气蒸发和岩土层间侧向渗流排泄完成，从而形成地下水循环。
2岩土工程评价
2.1场地稳定性和适宜性评价
站址场地最初的地貌单元是剥蚀残丘，在经过人工开挖和堆填之后，场地相对比较平坦，属于对建筑抗震一般地段。站址场地附近和钻孔深度范围内都没有见到全新活动性断裂构造或者区域性断裂构造通过的迹象，场地处于构造相对稳定区，站址内没有塌陷、崩塌和滑坡等不良地质作用，变电站工程建设对周边环境的影响比较小，诱发不良地质作用的可能性也比较低，场地等级为二级，站址场地内没有采空区、塌陷和滑坡等不良地质作用分布，场地比较稳定总体场地稳定性比较好，适合建设变电站工程。工程建设场地平整后，岩土工程面临的一个主要问题是人工开挖边坡和填土边坡，设计中采用挡土墙等支护措施后，产生地质环境破坏问题的可能性比较小。
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2.2场地地震效应评价
根据《广东省地震志》记载，该地区曾发生4.5级以上地震5次，最大震级5级，并且大多数都发生在1700年之前，在1700年之后，4.5级以上的地震活动基本很少，小震活动也几乎没有，1970年到1985年间，仪器记录到的地震也很少，大多的地震强度都在3.0级以下。
根据物探成果报告显示，本站址场地等效剪切波速 Ves=205.6~216.6m/s，平均值为211.1m/s，场地平整后，填方区场地覆盖层厚度在3~50m之间，属于对建筑抗震一般地段，场地土类型以中软土为主，场地类别为Ⅱ类，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，场地特征周期为0.35s。
2.3地基岩土特性分析
对站址场地钻探揭露深度范围内的各岩土层工程特性的评价如下（数字代表层序号）：①素填土：没有完成自重固结，所以土质比较疏松，不适合作为变电站建筑物的浅基础持力层；②砂质粘性土：中等承载力，土层厚度较小，层位比较稳定，可以选作一些低层构筑物的天然地基浅基础持力层；③全风化花岗岩：中等承载力，土层呈土柱状，层位比较稳定，土层埋深较大，并且在场地内分布比较均匀，可以选作多层构筑物预制桩基础持力层；④强风化花岗岩：土层厚度比较小，层位稳定，呈碎块状，承载力比较高，可以作为多层构筑物的预制桩基础持力层；⑤中风化花岗岩：层位稳定，呈柱状，承载力高，能够作为多层构筑物桩基础吃力层。
2.4人工边坡和挡土墙分析评价
站址场地平整放坡之后，在站址区北侧形成了一段岩质开挖边坡，高度在2.4~4.6m之间，出露中等风化~全风化花岗岩，站址区开挖边坡总体倾向东南，岩基倾向西北，也就是说倾向坡内，只有少量的发育倾向破外的软弱结构面，从整体分析来看，岩层结构面发育情况和岩层产状对边坡稳定性影响较小。但是边坡出露强、中等风化岩体，岩质很软，岩芯呈土柱状，这层岩土具有遇水易软化、、遇风风化的特点，容易发生崩塌，所以站址场地平整时需要尽可能的避开雨季施工，逐级进行开挖，并且建议在坡顶设置排水沟，坡面也可以采取一定的喷护措施，对破碎岩体的表层进行固结，从而加强岩体的整体性。
在选择边坡开挖坡比系数时，需要考虑土层和岩石的构造、结构、性质、风化以及水的作用，另外也受到开挖深度和高度的影响。站址场地平整后会在东侧形成填土边坡，高2.1~3.6m，在西南侧形成填方边坡，高2.1~3.55m，如果新近填方没有经固结，边坡就很容易失稳，所以建议用挡土墙支挡。坡面要采取有效的排水、截水和防水设施，对一些容易积水的地段要充分利用地形条件进行合理设计，避免雨水软化土体，确保边坡的稳定性，对于一些边坡失稳性比较大的地段，要取比较大的安全系数。
场地拟建一层地下室，按照基坑的埋深、地层结构和位置，其安全等级为三级，侧壁用砂质粘性土为主，表层为素填土，局部为全风化花岗岩，总体工程性质比较好。设一层地下室，基坑开挖坡率设计在1：1.25到1：1.50之间进行放坡，建议采用破壁面防护加固和降水措施，另外，基坑施工开挖之前，需要做好专项设计论证，并且在施工期间需要加强监测，防止对周边环境产生不良影响。
2.5地基土均匀性分析
站址场地平整之后，在北部和中部的丘顶地段形成了一段开挖区，出露中等风化花岗岩，为均匀地基地段。在站址区东部缓坡地段和旱地会形成填土区，厚度在0~35m以内，西南部冲沟陡坡地段也会形成填土区，高度在0~3.8m。填土区会采用开挖区的石料和土料进行回填，填料基本为混合料，站址填土区地基土层都为不均与土，因此该地区属于不均匀地基地段。在钻探揭露深度内场地岩土种类很少，土质也不均匀，各岩土层的力学强度和物质成分差异较大，地基等级为二级，属于一般地基，地基设计等级为乙级，对地基的稳定性有利。对地层条件复杂性评价来说，场地土层厚度较小，厚度变化和力学性质差异比较小。综合分析，站址区的地层条件复杂程度为中等复杂
3结束语
场地地貌类型为剥蚀残丘，属于对建筑抗震一般地段，地质环境受到了小幅度的破环，站址区内不良地质作用不发育，变电站工程建设诱发不良地质作用的可能性和对周边环境的影响程度都比较小，场地等级为二级。总体站址场地稳定性比较高，比较适合变电站工程建设。桩基施工中要采取有效的防护措施，并且要加强对岩土工程的监理，保证基础落在设计确定的持力层上，防止出现桩质量问题，另外，桩基承载力也需要提前通过试桩确定，在施工过程中出现问题后要及时与勘察单位联系，方便共同协商解决问题。站址区由于存在开挖区和填方区，所以会改变原有的地质环境，有挡土墙崩塌和边坡失稳的风险，并且东侧的挡土墙距离乡村水泥路比较近，所以要采取有效的支护措施，对开挖边坡面要进行保护，对填土边坡要采取挡土墙等保护措施，消除影响地质环境的不利因素，保持场地始终处于稳定状态，并且不会产生新的地质问题。
参考文献：
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作者简介：
殷实 男 （1983-9）本科 主要从事岩土工程勘测工作。
论文作者:殷实
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/5
标签：场地论文; 岩土论文; 土层论文; 变电站论文; 花岗岩论文; 柱状论文; 地基论文; 《基层建设》2016年7期论文;