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摘要：随着人们生活的提高，电力逐渐成为促进国民经济发展的重要能源之一，其中，变电站的建设是保证电力事业发展的重要因素。变电站土建结构设计是否合理是整个工程项目的建设质量的基础，并且时时刻刻影响着变电站附近的人们的正常生产与生活，所以土建设计人员必须充分认识到变电站土建工程的质量与安全。然而在变电站设计过程中，往往会出现选址不恰当、站内布置不合理等现象，使得变电站在投入运行时经常会发生设备故障或者安全事故的问题。本文中笔者详细分析了变电站土建结构设计过程中存在的几个问题，并提出了具有参考价值的解决措施。
关键词：变电站；土建结构设计；解决措施
引言
对土建结构工程来讲，想要确保其正常进行，首先要保障建构筑物具备安全的土建结构，从而防止在施工过程中或者是交付工程之后出现质量事故。设计阶段和施工阶段一起决定了土建工程的质量安全性，并且也影响到应用的标准化，例如二次施工与超载等。而要想确保变电站土建结构的安全，首先需要进行可靠的土建结构设计。接下来，笔者将对土建结构设计存在的问题及针对性措施进行简要地分析。
1变电站土建设计常见问题
1.1变电站地址选择方面的问题
变电站土建工程特殊复杂，站内常常运行高电压等级的电气设备，并且各电路系统之间相互交织，不良的气候条件和自然灾害的发生，比如冰冻、洪涝、大风、暴雨、暴雪、地震以及雷电等，极易使电气设备遭到破坏，造成电路系统短路，导致漏油、火灾、甚至爆炸等严重危害社会及人身安全的事故。与此同时，电气设备使用和运行过程中产生的噪音等形成噪声污染，时时刻刻影响着周围人民的日常生活。在实际施工过程中，如果变电站选址不当，选择低洼、极寒、极热或暴雨暴雪频发区域，将会极易引发上述问题，影响变电站的安全可靠性，造成人员伤害或经济损失。
1.2变电站土建结构安全性和稳定性方面的问题
变电站内部电气设备众多，且结构复杂，电气设备的工作环境也不同，安全性和稳定性成为变电站土建工程设计中的最重要的问题。
1.2.1荷载设计方面存在的问题
荷载的设计值取值是永久组合值的1.5倍，但变电站土建结构设计过程中，一些设计人员往往混淆设计值与永久组合值的概念，错误使用。比如在生产综合楼的屋架设计过程中，有时设计人员会误认为屋面全跨布置产生最大内力，忽视半跨布置时产生的内力荷载也许更大这一特点，进而可能导致屋架的破坏。另外在设计生产综合楼及构支架基础时，当地基变形未超出设计值时，即被视为不满足设计要求，这时如果增加基础底面积和深度，就会导致浪费工程材料。变电站中存在大量的建构筑物，其使用性能关系到变电站的整体质量，是变电站重要的组成部分，如果变电站土建结构设计有误，将会降低建构筑物稳定性和耐久性，缩减建构筑物本身使用寿命，影响变电站的正常运行。如果土建设计人员在设计变电站的建构筑物时，对潜在安全问题不采取相应的预防措施，极易影响变电站的正常供电，甚至威胁生命安全。
1.2.2建筑物结构质量不符合标准
变电站是输变电过程的核心部分，在变电站建设过程中，应高度重视土建结构的安全性、稳定性和耐久性，如果选用的建筑构件质量不符合标准，变电站选址时地基不满足要求，建设时为减少工程量加快施工进度未达到持力层就忙于施工，都会导致建筑物的结构安全性和稳定性降低，影响变电站安全性及变电站的使用寿命。
1.3站内整体布局方面的问题
1.3.1设计图纸方面存在的问题
土建结构设计图纸是土建结构施工的重要参考依据，如果结构设计图纸中存在较突出的设计缺陷，尤其是设计图纸的科学规范性和标准化有缺陷，将会对后续的施工建设产生错误的指导，造成施工干扰和困难，进而影响变电站的工程质量。
1.3.2尺寸设计存在的问题
针对变电站土建结构设计工作，具体的构件尺寸设计方面存在诸多突出问题，特别是对室外变电构架中所使用的钢结构构件厚度进行设计时，设计人员往往缺乏专业经验，忽视规程规范和标准图集中节点构造需求和结构厚度的重要性，只单一依据结构计算软件中强度以及稳定性计算输出数据进行设计，或者为谋求更高的利润，一味降低钢构件的厚度，追求利益最大化。如果在后期使用中设计构件的厚度不能满足构造需求，就会产生安全隐患，影响整体变电站土建结构的安全稳定性。
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1.3.3变电站内部布局不合理
目前大量变电站存在内部布局不合理的问题，变电站中通常使用大量的电气设备，而绝大多数电气设备对安装环境都有较高要求，电气安全距离、净高、安全运输通道及电气安装要求尤为重要，站内建筑平面布局不合理会直接影响电气设备的安全稳定。部分结构设计人员在具体设计过程中，未能充分考虑电气设备安装方面的注意事项，导致建筑结构与电气安装发生冲突。同时，部分设计人员在设计过程中往往忽视细节问题，例如通风口直径过大且未设置防护网，为设备运行埋下了潜在的安全隐患。
2对变电站土建结构设计中常见问题进行研究并提出解决措施
通常来说，变电站建设工程比较复杂，需要全面考虑工程选址、站址的地质条件、变电站内部电气设备所需的工作环境等方面的问题，这些因素都会影响变电站土建结构设计的实施方案。所以，设计人员必须保证变电站土建结构设计工作的科学性，对设计过程中出现的问题展开详细分析，并提出具体的解决方案，保证变电站土建结构设计在科学的指导下进行。
2.1合理选择变电站的站址
对于变电站的选址问题，需要充分考虑可能发生的问题而做出具体的解决方案，主要表现在如下几个方面：①变电站选址区域需要充分满足输电线路及电气设备出入线的具体要求，尽量保证地址在负荷中心位置，使得电力负荷充分满足该地区未来规划发展的需求，并留出充足的进出线空间，保证变电站和输电线路的连接通道顺畅。②为了尽最大程度上满足地区规划发展及环境保护等政策，对变电站的选址问题应多方面考虑，加大现场勘探的力度，不断的比较选址的周围环境、城乡发展状况及附近区域的经济发展状况，从而确定出位置最佳的建设地址。③为了实现变电站建设相关材料的快速运输，方便工作人员的日常生活，变电站的选址需要尽量靠近公路。④变电站应该尽量选择在周围居民少、地势开阔、树木比较多的地区，这样可以有效阻隔噪音的传播。⑤变电站的选择应该注意考虑地质灾害问题，避免出现滑坡、塌陷问题。
2.2注重变电站布置的合理性
变电站的安全问题一直是备受关注的，如果轻视结构设计的安全性，将会很容易给周围居民及工作人员带来严重的生命安全隐患。所以，在变电站土建结构设计时，需要充分考虑安全问题，主要可以从如下几个方面进行：①根据配电室安全标准，保证配电室穿墙套管与地面实际距离的科学性，在保证充分的安全条件下，为工作人员提供便利的工作环境。②为了有效解决紧急问题的出现，设计人员需要在配电室及主控室处的设计合适的疏散通道，同时，使靠近主变压器附近的门窗满足防火要求。③尽量在门窗及通风口处安置防护网，防止小动物进入变电站内部导致火灾发生。④需要尽可能的增加变电站主控室的采光效果，方便值班人员可以清晰的观测主控屏及相关设备。
2.3注重变电站主体结构型式的合理性
变电站主体结构型式的合理性直接决定了变电站工作的稳定性。为了使变电站主体结构具有充分的稳定性，不仅要防止在地质不稳定的区域建设变电站，还应该认真选用结构型式，选用适合的方法来增加主体结构的可靠性能。具体来说，就是在对变电站地基加固时，不仅要对变电站主体实施加固处理，还应对变电站基础展开有效的加固，使变电站整体结构的稳定性满足要求。此外，还应该结合变电站具体的情况布置多道防线，从而最大程度保证变电站场地的整体稳定性。
2.4注重变电站建构筑物地基基础的稳固性
通常情况下，变电站的选址最好选择在地质条件稳定、承受负荷压力能力强的区域。但部分变电站的选址并不能完全满足地质条件要求，对于这些地质条件欠佳的地区，比如淤泥地质、沙土地质等，在开始建设变电站之前，应该对该地质进行人工改善，比如可以使用预制应力管桩或者采用砂石换土的方式来有效改善地基的地质情况。
2.5注重变电站工程建设过程的安全性
为了有效加强变电站的工程质量，变电站土建结构设计员应该充分认识到变电站工程质量的重要性，提高自我的责任感与综合素质，在保证在施工安全的前提下，及时发现施工中可能出现的问题，并制定行之有效的解决措施。此外，还需要成立一个健全的施工监督管理机制，提高对现场施工人员的监督管理力度，防止出现不严格按照施工标准来开展施工的行为，保证整个施工过程完全按照施工设计开展施工作业，并能够对规划设计存在的问题进行及时的修改。
结束语
从上所述，土建结构设计对整个工程存在巨大的影响，设计者务必认真地根据国内有关设计规程规范、地质、地形、气象等要素进行有效地设计，从而显著地提高变电站土建结构工程的质量。
参考文献
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论文作者:李博
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期
论文发表时间:2017/10/13
标签：变电站论文; 土建论文; 结构论文; 结构设计论文; 过程中论文; 地质论文; 稳定性论文; 《建筑学研究前沿》2017年第13期论文;