某500KV變電站工程軟基處理方法

程延秋 潘緒東

（黑龍江省送變電工程公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

1 工程地質(zhì)情況復(fù)雜

以此500kv變電站為例，未建設(shè)前的地點(diǎn)為灘涂地質(zhì)。上層由淤泥以及回填土等成分構(gòu)成。不利于建設(shè)地基，并且具有下面性質(zhì)，淤泥含量較大，性狀軟，無剛性。低承受能力，淤泥成分為90%以上，深度大約30cm。

2 地基處理方案

2.1 軟基處理方法

目前處理軟土地基的主要方法有真空預(yù)壓排水固結(jié)法、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁法。若淤泥總體數(shù)量不大的情況下，能夠使用替換的方法去掉舊土而采用新的質(zhì)地合適的土壤。

2.2 地基處理方案確定

考慮到此工程的具體狀況，可以進(jìn)行可行性的研究，如果地貌較為復(fù)雜，可預(yù)應(yīng)力砼管樁工藝和真空預(yù)壓去水干固化的方法同時(shí)使用，先把最外層的雜質(zhì)搗碎后去掉，后采用塑料質(zhì)地的排水板排除水分。使用密封膜以及過濾水用的管道，這些工作應(yīng)當(dāng)在一個(gè)半月的時(shí)間完成，真空預(yù)壓時(shí)間是這一時(shí)間的兩倍。

使用預(yù)處理工藝可以明顯加快軟土強(qiáng)度和固結(jié)度增加的速度，使其水分減少，而抗擊外力而保持原形的能力增強(qiáng)。這樣以來可以將其作為建筑，設(shè)備，一切物體的承重層，對荷載較重及沉降要求較高的主控通信聯(lián)合樓、主變基礎(chǔ)、GIS和HGIS基礎(chǔ)等主要建(構(gòu))筑物仍需采用預(yù)應(yīng)力管樁PC500(100)進(jìn)行地基處理，管樁打設(shè)施工周期仍需1.5個(gè)月，總的花費(fèi)時(shí)間在半年左右，時(shí)間較長，并且很難確保在設(shè)計(jì)圖紙階段就能得到后面工程的完整形態(tài)，以及完整堅(jiān)固程度。對“真空預(yù)樂地基加管樁”和“預(yù)應(yīng)力管樁”兩種地基處理方案進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 預(yù)應(yīng)力管樁方案對主要建(構(gòu))筑物以預(yù)應(yīng)力混凝土管樁處理.對次要構(gòu)筑物以控制沉降為主.采用PC管樁、PTC薄壁管樁進(jìn)行疏樁處理.施工周期約3個(gè)月。該方案能有效處理和控制變電站內(nèi)建(構(gòu))筑物的沉降問題.達(dá)到正常使用的目的，不過花費(fèi)相對較大，一些沒有經(jīng)過正規(guī)處理的地方沉降數(shù)字很大，因?yàn)檫@個(gè)方案可以帶來更快的施工效果，并且在時(shí)間的安排和結(jié)束工期時(shí)較為容易掌握沉降變化，通常都已默認(rèn)采用預(yù)應(yīng)力砼管樁的方式來建設(shè)變電站，主要結(jié)構(gòu)都是以此為前提。

2.3 樁基處理設(shè)計(jì)思路及原則

在確定整個(gè)變電站場地采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁處理方案后.根據(jù)場地中各種不同建(構(gòu))筑物的荷載和使用功能.確定了樁基處理的具體方案：變電站主控通信聯(lián)合樓、500kV構(gòu)架、220kV構(gòu)架、主變構(gòu)架及防火墻、主變母線構(gòu)架、500kVHGIS及220kVGIS基礎(chǔ)等主要建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)荷載大.沉降要求高。設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁處理.樁長45m和36m對設(shè)備支架基礎(chǔ)采用PC管樁處理，以控制沉降為主，樁長12m。對電纜溝、圍墻、主變油坑次要構(gòu)筑物采用PC管樁、PTC薄壁管樁進(jìn)行疏樁處理.以控制沉降為主.樁長12m。道路采用樁托板.管樁頂設(shè)置 1.0m～1.0m～0.3m 鋼筋混凝土樁帽.上部鋪設(shè)碎石層及土拱格柵等水平加筋體.形成土拱效應(yīng).減少道路沉降。電纜溝采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).利用電纜溝側(cè)壁作為深梁，增加整體性能.控制沉降

2.4 未處理場地地基處理防范措施一是主要建筑物地面均采用架空鋼

筋混凝土樓板。防止地面沉降開裂；二是場地設(shè)備支架設(shè)置電纜檢查井。避免場地沉降過大引起的電纜拉緊；三是入口處臺階采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。并打樁。散水采用鋼筋混凝土挑板的做法.避免了開裂和沉降；四是場地主要雨水管網(wǎng)布置在道路下的托板樁上.減少因沉降引起的管道剪切破壞；五是主控通信聯(lián)合樓站前區(qū)為避免與站內(nèi)道路產(chǎn)生過大的沉降差。也采取了與道路相同的托板樁設(shè)計(jì)；六是站區(qū)道路路面在過道路電纜隧道、水工管道上方及雨水檢查井周圍1.0m范圍內(nèi)設(shè)置鋼筋網(wǎng)；七是GIS場地和場地電纜溝之間、主控通信聯(lián)合樓室內(nèi)外電纜溝之間設(shè)置沉降伸縮縫；八是電纜溝在伸縮縫處的接地扁鋼連接采用軟導(dǎo)體連接，避免拉裂；九是主變油坑采用PC-A400(75)處理.樁長 12m.油坑底板和側(cè)壁均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).避免過大沉降。

3 工程運(yùn)行中存在的問題、原因分析及處理對策

變電站施工經(jīng)過10個(gè)月的時(shí)間后，主要的一些結(jié)構(gòu)都狀態(tài)良好。能達(dá)到沉降標(biāo)準(zhǔn)，不過還有一些間接問題，例如避雷器最上部的端子由于拉伸而折斷，而電壓互感器也有同樣的趨勢。站內(nèi)主變場地自然標(biāo)高約為3.14～3.61m左右.站址場地設(shè)計(jì)標(biāo)高4.00m根據(jù)地質(zhì)資料.2#主變場地在電廠建設(shè)時(shí)回填約為2.8m.變電站建成后又回填0.7m.回填厚度共計(jì)3.5m左右，l#主變部分回填土厚度相對較小.在2.8m 左右。主變場地填土分兩次回填考慮.第一次考慮2005年電廠建設(shè)時(shí).已有回填土約2.8m.填土荷載為56kN/m2。第二次回填在2008年.壓實(shí)厚度在 0.7m。填土荷載為 14kN/m2，管母構(gòu)架承臺單樁樁長36m，打入粉質(zhì)黏土層，樁頂荷載45kN；設(shè)備支架承臺單樁樁長12m.打入淤泥層，樁頂荷載76kN：兩個(gè)樁都是摩擦型的樁體，在某些力的作用影響之下。會發(fā)生范圍較廣的固結(jié)沉降，設(shè)備支架和管母構(gòu)架因?yàn)閮深愌b置的下層樁體長度不一樣而發(fā)生了沉降的不平衡。沉降落差達(dá)到了33cm，而再加入土地?cái)_動等狀況的影響，綜合數(shù)值要更大，研究這個(gè)工程中關(guān)于35kv避雷器裝置上方的端子因?yàn)槔抖鴶嗔训那闆r，以及互感器也有著相同的取向，從管母構(gòu)架的角度來說，它的重力很大，所以處理樁基的時(shí)候?yàn)榱吮ＷC管母構(gòu)架對于沉降和承受能力的需求。將樁長確定為36cm以達(dá)到規(guī)定長度。某些只固定一個(gè)設(shè)備的支架則無需太長，12cm即可達(dá)到要求，在變電站完成施工的10個(gè)月的時(shí)間，經(jīng)過當(dāng)場的測量觀察，發(fā)現(xiàn)，35kv管母構(gòu)架以及相應(yīng)的支架的沉降落狀態(tài)不好，不均勻。問題出現(xiàn)之后，從筆頭上進(jìn)行計(jì)算，得到裝置的支架以及管母構(gòu)架之間的沉降差應(yīng)當(dāng)在4cm左右。而如果不予制止，20a后35kV管母構(gòu)架承臺的沉降為20cm.設(shè)備支架的沉降為38cm.沉降差為18cin；50a后，兩者之間的沉降差為33em：如果加入土地?cái)_動等等情況，所得到的沉降數(shù)字可能更大。從此工程我們可以得到結(jié)論，變電站內(nèi)所有的設(shè)備之間是相互連接和溝通的，不能單獨(dú)考慮。并且支架上所有的裝置與其他架體也有連接，是一個(gè)由線和零件等連接起來的總體，一旦發(fā)生沉降不均，相挨的兩個(gè)設(shè)備中間的線如果沒有足夠的彈力和硬度自然就會被拉斷。產(chǎn)生設(shè)備損壞和發(fā)生人身傷亡。所以，沉降值的設(shè)計(jì)除了考慮每一個(gè)設(shè)備自身的承受能力，還要考慮整體的差別。

4 結(jié)語

4.1與此類變電站情況相同或相似者，都具有地理?xiàng)l件困難的特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)以及工程的時(shí)間上給予控制，因?yàn)閹缀跞魏蔚鼗奶幚矶际歉鶕?jù)材料融合和完成的時(shí)間來確定的，不能單單講求速度，也要考慮哪一種方案最為堅(jiān)固并且可行，環(huán)保。

4.2變電站以及同類產(chǎn)業(yè)，對于建筑設(shè)備等的整體性要求較大。在沉降問題的討論和控制上要求也很高，使用長短樁工藝解決問題時(shí)要充分留意，兩個(gè)距離較近者沉降的程度是否同步，差異是否可以被允許。

4.3沿海地方的沉降更應(yīng)當(dāng)被重視起來，應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)全站的檢查效果，要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確以及持續(xù)監(jiān)測。這是未來檢修和生產(chǎn)的重要依據(jù)。

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