淺談變電站土建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及處理技術(shù)

王 麗 李鈞超

(國(guó)網(wǎng)寧夏電力設(shè)計(jì)有限公司，寧夏 銀川 750021)

1 變電站土建項(xiàng)目的特點(diǎn)

變電站土建工程的質(zhì)量決定著變電站工作是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行，其最大的特點(diǎn)就是受地基的影響大，地基的不穩(wěn)定可能導(dǎo)致變電站基礎(chǔ)沉降，甚至?xí)霈F(xiàn)變電站下沉建筑裂縫而無(wú)法工作的情況。另一個(gè)主要特點(diǎn)是變電站土建質(zhì)量結(jié)構(gòu)的好壞直接影響變電站是否能夠安全工作。因?yàn)樽冸娬据旊娨?guī)模、電壓等級(jí)的多種多樣，土建建筑物種類繁多、功能結(jié)構(gòu)上既相互獨(dú)立又聯(lián)系統(tǒng)一，因此土建建筑物質(zhì)量是評(píng)價(jià)土建工程項(xiàng)目的主要指標(biāo)。

2 變電站土建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

變電站土建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要可分為三部分，前期的調(diào)研分析，中期的工程設(shè)計(jì)規(guī)劃以及后期的施工質(zhì)量管理，每個(gè)部分都相對(duì)獨(dú)立，層層遞進(jìn)，前期的工作都會(huì)對(duì)后期產(chǎn)生影響，因此每一個(gè)階段都要細(xì)心認(rèn)真的進(jìn)行。

2.1 變電站土建前期調(diào)研

前期調(diào)研規(guī)劃主要包括對(duì)變電線路的路徑、造價(jià)之間的關(guān)系進(jìn)行研究，綜合分析變電站的選址、人員流動(dòng)、用電需求以及電網(wǎng)未來(lái)規(guī)劃之間的相互作用，對(duì)變電站土建地點(diǎn)的地質(zhì)狀況、承載能力以及歷史資料進(jìn)行調(diào)查分析，保證變電站選址的準(zhǔn)確性穩(wěn)定性。充分考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件狀況，以及政府部門審查批復(fù)意見(jiàn)，科學(xué)論證選站位置、建站面積、站內(nèi)水電供應(yīng)等多種影響條件，完成變電站土建設(shè)計(jì)的可行性分析。

其中，變電站的選址是工作的重中之重，選址要結(jié)合變電站網(wǎng)絡(luò)布局、城鄉(xiāng)規(guī)劃等因素，不僅要減少對(duì)農(nóng)業(yè)用地的破壞或者占用，還要求有較少的土方石方量。在充分了解變電站土建面積、地基處理以及交通線路的情況下，節(jié)約用地面積，多使用荒地等經(jīng)濟(jì)效益不高、利用率低的土地，做好農(nóng)作物賠償?shù)认嚓P(guān)費(fèi)用的預(yù)算工作，保障后期工作的順利進(jìn)行。

2.2 變電站土建中期工程設(shè)計(jì)

在拿到政府的批復(fù)文件之后，通過(guò)對(duì)多個(gè)參考基建地址的分析研究，依據(jù)變電站經(jīng)濟(jì)效益，以及未來(lái)綜合預(yù)期能力，確定變電站的基建位置以及線路走廊。

在中期工程設(shè)計(jì)中，首先要做好全局的站區(qū)規(guī)劃，充分考察地形地貌氣候條件，依據(jù)實(shí)際情況做好站區(qū)內(nèi)的工藝布置，同時(shí)要注重站區(qū)周圍環(huán)境、生態(tài)平衡，盡可能在規(guī)劃的時(shí)候全面考慮到以后站區(qū)周邊環(huán)境的發(fā)展、人口流動(dòng)以及生態(tài)保護(hù)，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的要求。

其次，站區(qū)的總體分布設(shè)計(jì)要充分參考電氣總平面，不僅要有明確的分區(qū)，還應(yīng)秉承節(jié)約與發(fā)展的原則，通過(guò)站區(qū)內(nèi)設(shè)施建筑的不同功能，將站區(qū)隔離劃分為不同的模塊功能區(qū)，既能滿足相似功能區(qū)集中工作以及人員的便捷交流，又能使得整個(gè)站區(qū)布置合理緊湊。

變電站一般都建設(shè)在山區(qū)或者比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，常常會(huì)有地形高差或者沖積平地，因此要充分考慮變電站的豎向分布情況，即高度方向上的分布情況。站區(qū)場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高有規(guī)定要求，通常有階梯式和平坡式兩種布置方式，需要結(jié)合變電站電壓等級(jí)、填挖土方量平衡關(guān)系等影響因素，綜合出線走廊規(guī)劃以及站區(qū)工藝布置要求完成站區(qū)的豎向設(shè)計(jì)。

在完成了變電站的總體規(guī)劃及橫豎向布局后，即可進(jìn)行變電站的方案構(gòu)建工作。方案內(nèi)容應(yīng)該包含變電站的總體平面功能分區(qū)、豎向功能分區(qū)、站址地基處理設(shè)計(jì)方案、水電供應(yīng)系統(tǒng)、整體結(jié)構(gòu)以及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面。其中整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要依據(jù)變電站的重要程度設(shè)計(jì)相關(guān)的抗震級(jí)數(shù)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等相關(guān)要求，功能分區(qū)既要保證相關(guān)設(shè)備的緊湊，又要有足夠的工作及應(yīng)急空間，而變電站最終設(shè)計(jì)結(jié)果不僅應(yīng)當(dāng)與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一，還應(yīng)當(dāng)具有緊湊美觀大方的特點(diǎn)。

變電站在中期設(shè)計(jì)的時(shí)候還應(yīng)當(dāng)注意排水系統(tǒng)及消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，對(duì)于水源的要求，可結(jié)合市政供給的條件來(lái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌安排，對(duì)于消防系統(tǒng)，要根據(jù)消防要求、變電站建筑分布、功能分區(qū)等不同要求與標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)不同的分布消防系統(tǒng)，對(duì)于部分消防要求較低或者無(wú)法進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的區(qū)域或建筑，要適當(dāng)?shù)脑黾臃阑鸫盎蛘叻阑饓Φ葢?yīng)急措施。

2.3 變電站土建施工設(shè)計(jì)及管理

該階段旨在將前期的設(shè)計(jì)結(jié)果轉(zhuǎn)化為實(shí)際的建筑設(shè)施，是變電站土建方案的具體實(shí)施環(huán)節(jié)。變電站最終的經(jīng)濟(jì)效益取決于其施工質(zhì)量，需要施工隊(duì)伍與方案設(shè)計(jì)人員進(jìn)行充分的交流溝通，保證在施工過(guò)程中不出現(xiàn)方案設(shè)計(jì)與施工工程矛盾的情況。在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格按照規(guī)定的流程或者規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在土建總平面布置、土建結(jié)構(gòu)地基處理等方面廣泛聽(tīng)取設(shè)計(jì)人員以及相關(guān)部門的審查意見(jiàn)，要注意建筑物的設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化以及不同專業(yè)間溝通交流，避免設(shè)計(jì)失誤，要建立質(zhì)量信息的實(shí)時(shí)檢查反饋更正以及相關(guān)設(shè)計(jì)制度，完善施工質(zhì)量的審查管理制度。

3 變電站不良土建基礎(chǔ)處理技術(shù)

3.1 不良建筑基礎(chǔ)處理技術(shù)

在進(jìn)行變電站土建施工前，會(huì)對(duì)變電站站址進(jìn)行詳細(xì)的勘察分析，其建筑基礎(chǔ)一般分為兩種：獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)。對(duì)于地質(zhì)條件較好的情況，進(jìn)行天然地基處理即可，若地質(zhì)較厚則進(jìn)行強(qiáng)夯處理，弱地質(zhì)厚且淤，則需進(jìn)行灌注樁管樁或者水泥攪拌樁并進(jìn)行預(yù)壓。若地基承載能力達(dá)不到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，依據(jù)不同的地形圖以及土方圖，采用不同的處理方法提高地基承載能力，常用方法有片石墊層法、基礎(chǔ)底面積擴(kuò)大法、降基法、擠密樁法以及強(qiáng)夯法等。

3.2 變壓器、構(gòu)架基礎(chǔ)處理技術(shù)

變壓器、構(gòu)架雖然都屬于獨(dú)立基礎(chǔ)范疇，但設(shè)備以及管線卻將這些獨(dú)立基礎(chǔ)連成一個(gè)整體，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)處理時(shí)必須將沉降控制在允許誤差內(nèi)，規(guī)定范圍為≤10mm，若超過(guò)允許范圍，則應(yīng)當(dāng)根據(jù)地質(zhì)條件采取相應(yīng)的建筑基礎(chǔ)處理技術(shù)。

3.3 管溝基礎(chǔ)處理技術(shù)

電纜溝、排水管道建筑基礎(chǔ)屬于條形基礎(chǔ)的范疇，電纜溝、排水管道重量較輕但線路較長(zhǎng)，因此，除了采用傳統(tǒng)地基處理技術(shù)外，還可結(jié)合其自身特點(diǎn)進(jìn)行處理，例如，在軟弱土質(zhì)條件下可進(jìn)行灰土墊層，將弱土層換填為灰土土質(zhì)后進(jìn)行夯實(shí);如果對(duì)承載能力要求較高的話，在計(jì)算分析土壤承載能力與土層厚度后，可將弱土層全部替換為素土或者砂石，再配合以降基、擠密樁法進(jìn)行土建基礎(chǔ)的處理。

3.4 圍墻基礎(chǔ)處理技術(shù)

在變電站施工過(guò)程中為提高施工效率，圍墻一般采用裝配式圍墻，而且處于挖填土的邊緣。在進(jìn)行圍墻裝配時(shí)可將圍墻砌在擋土墻上，很少出現(xiàn)問(wèn)題。擋土墻的高度與挖填方量相關(guān)，設(shè)計(jì)要求也相對(duì)較高，因此要依據(jù)不同的地質(zhì)條件進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)。

4 總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)變電站土建基礎(chǔ)的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)過(guò)程與相關(guān)基礎(chǔ)處理技術(shù)進(jìn)行分析闡述，初步掌握了變電站土建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法，了解了對(duì)其設(shè)計(jì)處理過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題以及解決辦法，為變電站土建設(shè)計(jì)提供相關(guān)借鑒。在土建設(shè)計(jì)過(guò)程中要嚴(yán)格設(shè)計(jì)規(guī)范，施工過(guò)程中要堅(jiān)持節(jié)約費(fèi)用的原則，因地制宜，在后期交付過(guò)程中要嚴(yán)格審查制度，做到保質(zhì)保量的要求，為國(guó)家電力事業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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