关键词：地基沉降；基础设计；土体；不均匀沉降；加固处理
变电站在电力系统网络中起着变压、分流的作用，变电站土建工程主要是为输变电设备服务，土建工程质量的好坏直接影响变电站的安全运行。在变电站土建工程中．影响工程质量的因素除了其本身结构施工质量的好坏之外，就是不良地基引起的基础不均匀沉降。地基基础设计是变电站土建设计的重要组成部分，其设计方案的优劣直接影响工程质量和土建造价。主所作为变电站的主要建（构）筑物，不仅上部荷重较大，同时对地基沉降的要求也较高，要求地基土具有较高的承载力和压缩性指标。本文分析总结了软土区变电站主所区域地基处理的一些经验，为类似场地工程地基处理提供参考。
1 变电站地基设计
由于变电站站址经常选在地形平坦，平原地区，站址区域上部经常覆盖冲积层，且有很厚的淤泥层．故需要特别重视对不良地基的施工处理。基础设计是施工设计优化的重点．普通条形基础在建筑物总造价中所占比例为15％~20%，故应熟读地质资料．尽量利用天然地基，对基础进行优化设计。地基局部超深采用块石灌浆基础，对地基较差部分采用放大基础；基础满足设备安装运行要求时，尽量浅埋。尽量采用放大基础而少采用钢筋混凝土桩基础。对于必须使用桩基础部位，应尽量采用直径300~400mm桩径钻孔桩，减少或不用人工挖孔桩。施工阶段加强基坑验槽工作，确保施工开挖达到设计要求地基土层。对个别设计地基与实际地基情况不符时，应现场临时挖探坑或现场测试。能达到设计承载力时，尽量利用天然地基；不满足承载力时，采用放大基础处理或临时局部换填处理。施工回填区应要求将回填土通过人工或机械夯实，密实度系数为0.91~0.95之间。采用黏土夯实地基，而位于地下水位以上的地基考虑挖深2.5m左右，采用三七灰土或三合土通过人工或机械夯实，每次填土厚度为25cm左右．夯实至厚度为15cm，直至基础底面。对基础埋深过大的，采用块石灌浆放大基础，应尽量减少基础埋深。对承载力在150KPa的天然地基，考虑采用换填土放大基础，一般换填土采用级配卵石放大的基础。对于多层建筑，持力层深度大于5m采用桩基础，3~5m以内超深基础采用块石灌浆法比较经济。
2变电站工程存在不良地基的处理方法
2.1强夯法
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。强夯施工前，应在施工现场选取一个或几个有代表性的试验区，进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。强夯的单位夯击能量，应根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等综合考虑，并通过现场试夯确定。在一般情况下，对于粗颗粒土可取1000~3000kN.m/m2，细颗粒土可取1500~4000 kN.m/m2。
2.2树根桩法
树根桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土及人工填土等地基土上既有建筑的修复和增层、站建筑的整修、地下铁道的穿越等加固工程。树根桩的直径宜为150~300mm，桩长不宜超过30m，桩的布置可采用直桩型或网状结构斜桩型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆树根桩的单桩竖向承载力可通过单桩载荷试验确定。当无试验资料时，也可按国家现行标准健筑地基基础设计规范有关规定估算。
2.3水泥土搅拌法
水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，就地将软土与固化剂（浆液或粉体．其中浆液适用于深层搅拌法；粉体适用于粉体喷搅法）强制搅拌．使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基承载力和减小沉降及其他特征变形，并将其作为基坑的防渗帷幕、重力式挡土墙。深层搅拌法可在土中形成水泥土桩、格栅或地下连续墙，处理深度可达8~12m。水泥土搅拌法处理软土的固化剂宜选用强度等级为32.5级以上的普通硅酸盐水泥。水泥的掺量除块状加固时宜为被加固土质量的7％~12％外，其余宜为12％~20％。湿法的水泥浆水灰比可选用0.45~0.55。采用水泥土搅拌法进行加固，可以避免因地基变形产生不均匀沉降、开裂等情况而影响正常使用。水泥土搅拌桩的桩径为500mm，中心距为1000mm。加固深度10m左右，加固后的地基承载力特征值应大于150kPa。站内一般场地，采取分层碾压夯实，要求压实系数达到0.95。??
2.4换填垫层法
换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。换填垫层的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。换填材料通常有砂石、灰土等。在主所和变压器等荷载较大区域，换填3：7灰土不能满足承载力及变形的要求，因此地基处理常采用换填碎石。基底换填2m厚碎石，分层压实，压实系数不小于0.97。若换填碎石垫层后基础还存在软弱下卧层，则应按照《建筑地基处理技术规范》规定进行软弱下卧层承载力及变形验算。
2.5桩基
由于桩基具有承载力高、稳定性好、沉降及差异变形小、沉降稳定快、抗震能力强，以及能适应各种复杂地质条件等特点而得到广泛使用。
从成桩方式上，桩基础可分为打入桩和灌注桩两大类。
2.5.1灌注桩
理论上讲，灌注桩可适用于任何地层条件，综合比较下非挤土的钢筋混凝土灌注桩适用性最广。长螺旋钻孔压力混凝土灌注桩是在长螺旋干钻法基础上发展的压灌混凝土桩成桩技术，混凝土是从钻杆中心压入孔中，成孔、成桩由一机一次完成，是国内近几年来使用比较广泛的一种新工艺，属非挤土成桩工艺。具有穿透能力强、低噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高及质量容易控制等特点。适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。
2.5.2预制桩
预制桩单桩承载力高，属于挤土桩，桩打入以后其周围的土层被挤密，从而提高地基承载力。预制桩在工厂制作，质量宜保证，强度高，施工速度快，适用于持力层顶面标高起伏变化不大、持力层以上为较软地层且没有坚硬夹层的场地。缺点是噪音大、遇有相对硬层难以沉桩。
3结语
在以往变电站建筑工程施工中，由于填土层处理不好．常常出现建筑物和地坪开裂事故，因此要特别重视对变电站填土地基的处理。我们要认识到科学设计、合理控制工期、掌握正确的施工方法，才能保证工程的质量，避免发生事故。
参考文献：
[1]《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011），中国建筑工业出版社.
[2]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008），中国建筑工业出版社.
[3]《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012），中国建筑工业出版社.
论文作者:周良军
论文发表刊物:《中国电业》2020年1期
论文发表时间:2020/4/23
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