摘要：随着土地资源日益紧张，变电站建设场地条件也越来越差，本文根据工程实例研究变电站软基处理方法。
关键词：软弱地基；变电站；沉降
沿海地区原始地形地貌复杂，但由于土地资源越来越少,变电站必须在该地区建设，为防止变电站沉降，必需选择合理的地基处理方法。
一、 项目概况
1、工程地点：该变电站位于华南地区某省份，变电站的原地形为鱼塘， 2010年底由顺德科技工业园开发中心对该地块进行填土，平整完成后地块的高程约2.6m～3.10m，站区征地范围内无河涌、鱼塘、房屋等建构筑物。
2、工程地质条件：
1）站址区上覆第四系海陆交互相地层。地层分别为：
① 素填土，层底高程-1.31～1.50m。
② 淤泥，层顶高程-2.41～-7.91m。
③ 淤泥质土，上层顶高程-7.91～-2.14m。
④ 细中砂，下层底高程-24.15～-28.0m。
⑤ 卵石，层顶高程-24.15～-28.07m。
⑥ 强风化泥质粉砂岩:平均厚度1.40m，层顶高程-33.91～-31.48 m。
⑦ 中风化泥质粉砂岩。
2）地下水条件：
水位高程为-1.95～2.49m，根据调查得知，工程现场地下水位的年度变化幅度的最大值在0.5m左右。
二、 地基处理设计方案
1、总平面布置
本站建设4台主变、配电楼、构支架、设备基础、附属建筑物。本工程按最终建设规模在本期工程中一次征地并完成场地平整和地基处理。站区为一个矩形平面，长度为121米，最大宽度98.40米，围墙内占地面积为1.1906公顷。站区的南面布置有 220GIS 配电装置及配套设备装置，北面布置 110GIS 配电装置及相关装置，配电装置楼及主变压器布置于站区中央，户外电容器布置于站区西侧，警传室、巡维中心、消防水泵房及消防水池、事故油池布置于站区东侧，站区入口设于北面围墙东段。站内设满足消防车通行的环形消防车道。
本项目竖向布置采用平坡式，场地设计标高约为5.50米(56黄海高程)。配电装置场地内设0.3%的坡度，且场地最高点不得高于5.55米(即电气零米标高，为1956黄海高程)；其他场地各位置的具体竖向设计标高详《站区竖向及环境布置平面图》。考虑到站内建构筑物的基槽、基坑、沟道等余土回填于站内场地，故堆载预压完成后的围墙内场地平整标高为5.20米(管桩施工前的场地标高)。
2、主要建筑物
1）配电装置楼：本工程的配电装置楼为四层建筑物，竖向一字布置。设有10kV配电室、接地室、电抗室、工具间，继电室、蓄电室等等功能房间。
2）警传室：本工程的警传室设值班室、休息室、卫生间、厨房。
3）消防水泵房：消防水泵房按消防专业要求布置水泵设备。
4）巡维中心楼：巡维中心设置有办公室、办票室、厨房餐厅、公共卫生间、会议室、资料室等等功能房间。
3、软基处理方案
本工程的站区场地完成堆载预压后的平整高程为7.31米。站区场地填土完成面高程为7.010m（站区内建构筑物基槽开挖前的高程）。经对现状地形计算，将站址场地清挖0.5米厚表土并整平后的场地高程约为2.48米，再填1.20米厚的中粗砂排水层，考虑到堆载预压处理预计产生约1.2米的沉降量，故站区场地需在粗砂排水层上分层填筑总厚度为4.53米细砂层，所以站区场地填砂总厚度约5.73米。经估算，软基处理完成后可完成约85%以上的固结和沉降，软基处理面积约为18215平方米。
本工程的主要建筑物、场地内的户外构架采用钢筋混凝土预应力管桩基础及合并钢筋砼承台，场地的主变的基础、场地的户外GIS的基础、场地的户外电容器基础采用多桩的钢筋砼承台。场地的电缆沟、场地的围墙、场地的事故油池、场地的化粪池、场地的污水处理设备、场地的给水处理间、场地的隔油池等也必须采用预应力管桩桩基础加固，钢筋混凝土基础均采用大于等于C30。
4、方案概述
1）站址场地下均存在淤泥质土等软弱土层，在场地填土等外加荷载作用下，经理论估算预计约有1.2米左右的沉降量，完成沉降延续的时间相当长。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过细致的考虑，经过细致的计算本工程可用塑料工程板或相近材料加超载预压法处理，以满足站区道路、建筑物周边场地、操作小道等正常使用和安全运行要求。
2）对塑料膜进行有效铺设后，即可堆载。堆水超载预压完成后再进行泄水、拆除围堰，黄泥外弃，砂袋中的砂取出用于站内回填（最后一级堆载高度需考虑围堰砂的反填高度）。
3）地基排水固结设计，本工程排水板采用两种长度，分别为24.5米和15.5米，采用B型板，两种排水板间隔布置。堆水超载预压完成后，泄水、拆除围堰，黄泥外弃，围堰砂袋砂用于返填，返填高度约0.18米。由于东西侧边坡采用加筋土边坡，在堆载预压时应注意与加筋土边坡施工的配合。以上所述分级加载方案仅为初步预计方案，实际分级情况、每次加载高度、预压时间等需根据监测数据确定。
4）沉降固结计算结果
根据岩土工程勘测报告提供的相关参数，堆载预压软基处理结束后预计约有1.2米沉降量。
三、 加载预压施工技术与质量要求
1、水平排水砂垫层施工
本项目排水的砂垫层或沙砾层必须用洁净砂，含泥量不大于5%，砂入场地，必须避免成堆的堆放。
2、塑料排水板施工
塑料排水板施工及质量要求
1）必须采用质量合格的厂生产B型排水板。
2）项目排水板水平间距可取1.0m即可，呈正方形网格布置。本工程排水板采用两种长度，分别为24.5米和15.5米,两种排水板间隔布置，具体布置见相关图纸。
3）由于本工程分布有两层淤泥，中夹有细中砂层，为了使下层的淤泥能到达处理效果，一半的排水板(即长度为24.5米的排水板)需穿透中间细中砂层入下层淤泥层底面，中间细中砂层层厚约为5.0米，标贯击数约为25击。
4）塑料排水板施工要求
必须严格按照规范及设计图纸相关要求进行仔细施工。
5）塑料排水板插板平面位置允许偏差必须控制为±30mm。
3、施工排水
施工排水包括地表雨水和地基固结过程中孔隙水的排放，二者应同时考虑。在场地范围内和周边设置纵横方向的排水盲沟，因考虑到排水砂垫层的沉降，盲沟在排水砂垫层顶标高以下敷设，采用土工布包裹碎石，盲沟的主要作用是排放地基孔隙水和地表雨水，盲沟水沿以脊线为界，分别与周边的排水盲沟连接，集中到集水井内，再用离心泵由集水井抽水排放。
四、加载预压施工监测、检验
在初次场地平整施工完成后的地表处，设表以监测地基浅层的垂直沉降和边桩水平位移以及地基土的固结情况分析加固效果。
在施工完成后达到固结时间、总沉降量、边桩每天位移量及基底每天沉降量的设计要求则须对加固场地进行检验，目的是检查地基效果。本工程设计图纸标示的土石方工程量为挖方和清表工程量为开挖和清理前的自然状态体积，填方工程量为已填筑密实的成品体积。投标单位需根据可靠的工程经验，合理估算土石方的松散系数；并应进行现场踏勘和调研，合理估算弃土和购方的成本和运输里程；考虑相关风险因素后进行报价。且本工程场地平整及软基处理施工开始前，施工单位须会同本工程的监理单位一起到现场实测复核现场的最新自然地形、最新高程、最新地貌条件，复核场地最新平整及软基处理工程量，在各方确认场地平整及软基处理工程量后方可动工。
为了保证本工程的地基检查和验收等相关工作的可靠，项目基坑开挖过程中应及时与勘察单位、设计单位、及各参见单位到现场验收，对本工程遇到的较复杂的地基及不确定的因素，相关责任单位必须进行必要的地质勘察补钻工作，当施工过程中遇到有不利的地下不清楚的情况时，应进行有必要的加固处理，并经过各参加单位综合评价经验收合格后，施工单位才可以进行下一步施工。在项目进行开挖基槽步骤时，一定不能够扰动其原状土及地基结构。科学的安排施工及现场操作顺序。如果遇到重要的建构筑物的间距或者重要设备较近时，一定要应先施工比较重要或者比较超前的基础，做好保护措施。
五、 结语
根据以上的工程实际及理论分析,总结出结论:
（1）变电上部结构设计中应避免地基偏心受力。
（2）本工程的地基处理可采用排水板加超载预压法处理并取得较好的效果。
（3）处理工程建构筑物沉降问题的首要条件是做好软基变形计算及工程建立模型。
参考文献：
[1]GB50007-2011,建筑地基基础设计规范[S].
[2]JGJ79-2012,建筑地基处理技术规范[S].
[3]叶书麟,叶观宝.地基处理[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.174
论文作者:张文超
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
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