淺論珠三角變電站地基土的處理
淺論珠三角變電站地基土的處理
黃冬梅
摘 要：本文對珠三角區(qū)域的變電站地基土處理加固方法進行綜合評價分析，對地基土處理提出了適合該區(qū)域地基土處理的參考方案，從而達到優(yōu)化設計、保證建筑結構的安全可靠、減小工程投資的目的。
關鍵詞：變電站；地基；填土；
0 前 言
就廣東南部沿海電網而言，珠海等地變電站屬于軟土地基。它是由海洋變陸地和陸地變海洋多次反復而成。由大量工程地質勘察資料證實，從地表至地下25m 范圍內均屬近代海陸交替互相沉積的軟弱土層，在-9 m～-20m高程范圍內多由淤泥質土組成，其含水量高，孔隙比大，天然容重低，土質很軟。珠江三角洲地區(qū)220 kV、110kV變電站站址一般都選擇在平原地區(qū)，地形平坦，高差不大。因此，必須特別重視變電站地基的處理。
1 變電站站址的選擇
根據(jù)南網規(guī)劃和廣東省用地緊地皮貴的特點，結合節(jié)約用地，不占或少占耕地及經濟效益高的土地的指導思想，在變電站選址前，所址標高在滿足高于50年或100年一遇高水位前提下，盡量滿足挖填平衡的原則，宜使站區(qū)場地平整，土方量最小，當挖填不平衡時，宜減少向所外取土或棄土。
2 地基處理的方案
地基處理的目的在于使低強度的土體達到設計所需的承載力、規(guī)范要求的變形和穩(wěn)定要求。在地基土處理中，根據(jù)建筑物結構及受力特點，需進行地基處理。在決定對地基進行處理之前，根據(jù)地質勘探報告的不同，因地制宜，對上述諸多因素加以綜合考慮，并優(yōu)先考慮利用天然地基的處理方案，以降低造價。主要有如下處理方法：換填、預壓、強夯、擠密、及樁基礎等。
以珠海地區(qū)220kV、110kV變電站為例，由于各站區(qū)基本處于珠江、東江及其支流橫涌海等河網交匯地區(qū)，上部覆蓋第四系沖積層，下伏第三層泥巖，自上而下為粘土表層、淤泥層、粉砂層、淤泥質土、粘土層、粗砂層、泥巖等，場地類別為Ⅲ類軟弱土，地下水位較高，距地面以下0.5 m，所以在深度11～16 m的粘土層以上不存在天然地基的地層。以下對珠三角常用的處理辦法簡單論述：
2.1 采用樁基處理方法
樁基礎由樁和承臺兩部分組成。由承臺將樁群在上部聯(lián)結成一個整體，建筑物的荷載通過承臺分配給各根樁，樁群再把荷載傳給地基。按其施工方法，可分為：預制樁、灌注樁、管柱；預制樁適用于一般土地基，但較難沉入堅實地層。且有明顯的排擠土體作用，應考慮對鄰近結構(包括鄰近基樁)的影響。灌注樁灌注樁的施工設備簡單，操作尚方便，但需要考慮泥漿的排放處理問題。管柱基礎可以在深水及各種覆蓋層條件下進行，沒有水下作業(yè)和不受季節(jié)限制，但施工需要有振動沉樁錘、鑿巖機、起重設備等大型機具，動力要求也高。樁基礎因為其將荷載傳遞到下部好土層,承載力高，沉降量小，抗震性能好等特點，得到廣泛的采用。
對于那些對沉降敏感的站內建（構）筑物，如主控樓、35kV、10kV配電裝置樓及電容器室、主變基礎、警傳室、水泵房、消防水池、220kV及110 kV構支架，事故油池等多采用高強預應力鋼筋混凝土管樁（PHC）；建筑物首層地面宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，以防止地面產生不均勻沉降、開裂等情況。站內外道路、電纜溝、擋土墻及室內小型設備等面積較大或長度較長的設施，其地基采用水泥土攪拌法進行加固，以避免因地基變形產生不均勻沉降、開裂等情況而影響正常使用。對于站內一般場地，基本采取分層碾壓夯實，一般要求壓實系數(shù)不小于0.94。
2.2 采用換填處理辦法
利用換填土作為建（構）筑物地基，應盡可能在土方工程動工之前，根據(jù)建構筑物的結構類型、填料性質和現(xiàn)場條件提出對填土地基的質量要求，用分層壓實方法處理填方。填土土料的選擇，應以就地取材為原則，如碎石、土夾石和粘性土都是良好的填料，但前三種要注意顆粒級配，而后者則要注意其含水量、淤泥、耕土、凍土、膨脹性土以及有機物含量大于5%的土都不得作為填料。當填料含有碎石時，碎石粒徑一般不宜大于20 cm。壓實填土地基在鋪填料前應清除或處理場地內填土層底面以下的耕土和軟弱土層。
所以在利用填土作為建筑物地基時，必須同時滿足設計所需的承載力、規(guī)范要求的變形和穩(wěn)定要求。首先，只有在作為建筑物地基的填土層在其本身自重和建筑物重量的作用下，不會產生滑動的條件下，才能在填土層上作淺基礎，這取決于建筑場地的工程地質條件。其次是變形問題，其次是變形問題，應重點考慮：1)預估填土地基可能產生的絕對沉降。2)同一建筑物范圍內填土地基與原狀土地基的差異沉降。3)強度問題，這一方面要看作為建筑物地基的填土本身是否具有足夠的強度，又取決于填土的壓實強度�？傊�，在不喪失穩(wěn)定的條件下，填料的性質及壓實強度是決定能否做淺基礎的關鍵。
3 地基檢測
3.1 地基檢測的一般規(guī)定
地基基礎檢測是建筑工程結構設計的重要內容，施工中出現(xiàn)問題較多的是地下部分。地基基礎一般應選擇兩種或兩種以上的方法，并應符合先簡后繁、先粗后細、先面后點的原則。地基和基礎是建筑的根本，且又是隱蔽工程，地基的處理和基礎選型，更直接關系著建筑物的安危，不少建筑物裂縫的發(fā)生，多與地基基礎有關。而處理地基基處，往往比上部結構難度更大。檢測工作應在合理的間歇時間后進行，檢測部位一般選擇在：施工出現(xiàn)異常的部位；設計方面認為重要的部位；局部巖土特性復雜可能影響施工質量或結構安全的部位；不同施工單位及不同施工工藝的部位；同時兼顧整個受檢位置均勻分布�；A設計是否合理可根據(jù)沉降計算或實測結果來驗證。
3.2 地基檢測的方法選擇
地基基礎的檢測者根據(jù)工程地質工程報告、有規(guī)范為依據(jù)就取得了輸入數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)遠遠不夠，還需要有較強的理論功底和善于思辨的能力，更要注重實踐經驗，切實合理的進行設計，保證建筑基礎的穩(wěn)定性。
建筑地基現(xiàn)場檢測時，應根據(jù)每種地基的具體情況，選擇合理的方法，充分考慮設計要求及驗收要求，同時還應根據(jù)工程現(xiàn)場狀況和機械設備條件，因地制宜合理選擇檢測方法。地基基礎檢測方案的科學性、可行性不斷得到重視，地基處理技術不斷發(fā)展。
建筑地基基礎的檢測方案有很多，將各種地基及基礎的處理方法和當?shù)氐膶嶋H地質情況、實踐經驗相結合，才能獲得較理想的設計方案。然而，在很多地質勘察報告中，缺少地下水位數(shù)據(jù)，成果報告圖表不全，數(shù)據(jù)混亂、不實，關鍵的問題交代不清，甚至有弄虛作假現(xiàn)象，嚴重影響地基的設計建設。因此，必須認真分析實際情況，注意各項物理力學的指標正確性，科學合理分析建筑地基基礎方案的合理性及可行性。
4 結 語
4.1地基處理應遵循“因地制宜，因物施設”的原則，處理地基土時只有在充分分析過程地質及水文地質條件的基礎上，根據(jù)工程建設標準要求，結合地基基礎和上部結構條件，合理地選擇地基處理方案，方能達到對巖土體科學處理和利用的目的。
4.2地基處理方案的選擇，應根據(jù)地基土類型的不同，明確各類土的處理目的。就地處珠海三角洲等地變電站地基土處理而言，對2~3層配電樓或戶內GIS地基處理采用較多的為樁基礎或重錘夯實法。目前應對重錘夯實法的加固機理、計算理論以及動力特性等進行深入研究。?
4.3圍繞技術先進、經濟合理、安全適用、確保滿足建筑物的使用要求為依據(jù)，一個經濟合理的地基處理方案必然是多方案比選的結果。
參考文獻
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