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摘要:变电站是人们生活中必不可少的服务设备,不管是生产还是生活中都发挥着巨大的作用。本文根据变电站的建筑特点,对变电站的土建基础处理进行了简要探讨,分析了变电站不良地基出现的原因及其给人们生产生活带来的巨大影响,和如何选择好的变电站地基及遇到不良地基的施工处理方法。提出了自己的建议。
关键词:变电站;土建基础;不良地基;处理技术
变电站建筑工程是电力系统的一项基础服务设施[1]。变电站建筑工程质量的好坏关系到社会生活的各个方面。从人们最基本的生活用电需求,各种交通设施,商场等各种休闲娱乐的用电,到大的工厂生产用电,都会遭遇很大的不利影响。而变电站土建工程的质量好坏是变电站质量好坏的先决条件。如果地基建造不够优良,可能会坍塌而导致相关联区域出现异常,最终导致供电出现故障,必将给国家经济发展以及人民日常生活带来不好的影响。因此,重视变电站土建工程和对不良地基的处理方法对社会有着深远的意义。
一、变电站存在不良地基的原因
变电站的选址不是随意选址的,一般要受到各方面条件的限制,因而选择的地基不一定是适宜作为地基的土层,那么,什么样的选址一般会是不良地基呢?下面我们对这个问题简单得进行探讨。
1、受选址条件的限制,有的变电站全部建在在水田或水塘中[2],这种地基全是淤泥,属于软弱地基,受建筑物压力容易出现地势沉降,给变电站带来破坏。
2、有的变电站选址在形成时间不长的坡底冲积平地,表面看上去是平整的,但是由于长期受雨水侵蚀,地底下土质不够稳定,易出现不良地基。
3、变电站一般建造在在平原地带,那里地形平坦,土层表层通常覆盖有冲积层和比较厚的淤泥层,因而地基土有软土和硬土之分,不管是软土还是硬土,虽都能满足建筑的承载力,但是软土容易被压缩,硬土的压缩性相对而言就比较小,因而会导致地基沉降不均匀,地基沉降之后,使变电站墙体开裂、建筑体产生裂缝,危及安全。
4、有的变电站选址在地形不平坦地区,地形高差较大,只有经过人工挖填来平衡地势差,当不平坦面积较大时,虽然经过人工机械碾压,但仍然不能全部压实,从而产生地势沉降。
5、在变电站基础设计阶段时应确切了解地下情况,当地下有防空洞、溶洞、沟壑、主要管道等情况时,都无法形成良好的地基。产生不均匀沉降,变电站虽然是独立的建筑体,但是通过电力设备和管线相连,如果地基产生不均匀沉降,不仅造成建筑物本身结构被破坏.还会引起电力设备和管线的变形,导致电力安全事故的发生。高压缩性土、膨胀土、湿陷性黄土及软硬不均匀等不良地基,都是基础设计中必须认真考虑的问题。
二、变电站地基的选择及处理
1、天然的地基
站址场地平整后,开挖区地基岩土层主要为粘土,局部有灰岩[3],场地均有分布当,地基土强度较高时,变电站可采用天然地基,主要以粘土为地基持力层。局部地段灰岩埋深浅,尤其是土岩交界部位存在溶槽等不均匀地基,基础在此处应加大基础宽度或换土垫层,以调整不均匀沉降。
2、地基如何处理
填土区厚度大,若新填填土固结性差,力学强度低,均匀性差,压缩性高,经检验其承载力、变形及均匀性不能满足设计要求时,不能作为建(构)筑物的地基持力层,应对整个场地新填土层进行分层强夯处理,以提高整个场地填土层的压实度,提高新填土的地基承载力、变形模量及均匀性。
三、不良地基的处理方法
在设计变电站包括主控制楼、高压配电室、综合楼等在内的建筑物时,设计者会尽量考虑将建筑物建造在地质条件较好的地区,但是地质条件的好坏往往不是均衡的,变电站的一部分或全部可能还是会处于不良地质地基上。在设计前一般会对整个地基进行一次地质勘察,当结果显示整个的地基承载力都不满足设计要求时,需进行土建基础处理。以下是几种主要的处理方法:
1、垫层法。
当变电站建筑物地基不好时,为防止地基沉降,可采用片石垫层法,灰土垫层法,素土垫层法和砂石垫层法等方法垫层来使地基满足设计所需承载力要求。
2、扩大基础底面积。
如果地质条件尚可,离与设计要求不是太远时,可通过扩大基础底面积的方法,减小建筑对地基的压力。
3、强夯法
当地基土质中含有较多的碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等时,强夯法是对地基处理切实有效的一种处理方法。粉土与黏性土的饱和度较高,当在坑内填块石、碎石等其他粗颗粒材料进行夯实时,需要先现场试验确定其是否适用于该地基。在开始前,应在施工现场选取具有代表性的位置,进行试夯或试验性施工。根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等先决因素,来决定强夯的能量力度。强夯法可以提高地基的承载力,以使之达到设计的要求。但是这个方法有优点也有缺点。优点是施工简单,加固效果较好;缺点是施工噪音大、振动大,对周边环境有较大的影响。施工时要综合考虑各方面因素来对处理方法进行合理选择。
4、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。树根桩的直径一般应为150~300mm,长度最多30m,国家已经颁布了现行标准健筑地基基础设计规范,可以按此规定进行计算。另外桩的布置形式可采用直桩型或网状结构斜桩型[4]。有利于工程的质量。在施工前,先对单桩载荷进行实验,来确定树根桩的单桩竖向承载力。在广东一个郊区变电站,所选地基地势低、水系发达,地质易发生沉降事故。但是变电站工程的土建基础施工采用了根桩方法进行处理之后。建筑设施从未发生沉降倾斜的现象,这个实例就证明了树根桩的处理方法对软弱地基是切实有效的。
5、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,通过搅拌机械的搅拌作用,将土与浆液或粉体的固化剂强制搅拌。使地基土硬结成具有一定整体性、稳定性和一定强度的水泥加固土,从而使地基的承载力达到设计标准,减小地基沉降及其他特征变形。这种土层还可以作为作为基坑的防渗帷幕和挡土墙。在建筑工程中起到很大的作用。深层搅拌法可在土中形成水泥土桩、格栅或地下连续墙,应用较为广泛。
5、结语
在变电站的地基处理工作中,施工之前,要根据具体的地质情况,对土层进行经济有效地处理,先对几种施工方法进行综合比较,选取材料易得,节约省时的方案进行施工。要了解施工的原理,技术及其要求,并对施工过程进行实时监测,保证工程的正常进行。在施工完成之后,做好验收检查工作,查漏补缺,确保工程质量。变电站工程的土建基础处理是变电站施工的重点和基础工程,在以往变电站建筑工程中,很多都是由于不良地基没有得到良好的处理.导致建筑事故的发生,因此要特别重视对变电站土建基础工程处理。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] 刘迎心,李清立;建筑工程质量的一种评价方法[J];北方交通大学学报;1998年01期
[2] 黄海;;浅析110kV户外变电站土建设计[J];科技资讯;2009年19期
[3] 杨春霞;变电站施工项目的质量控制[D];华北电力大学(北京);2007年
[4] 施嵘美;;基于层次分析法的建设工程质量指数构建与应用分析[J];工程质量;2011年12期
关键词:变电站;土建基础;不良地基;处理技术
变电站建筑工程是电力系统的一项基础服务设施[1]。变电站建筑工程质量的好坏关系到社会生活的各个方面。从人们最基本的生活用电需求,各种交通设施,商场等各种休闲娱乐的用电,到大的工厂生产用电,都会遭遇很大的不利影响。而变电站土建工程的质量好坏是变电站质量好坏的先决条件。如果地基建造不够优良,可能会坍塌而导致相关联区域出现异常,最终导致供电出现故障,必将给国家经济发展以及人民日常生活带来不好的影响。因此,重视变电站土建工程和对不良地基的处理方法对社会有着深远的意义。
一、变电站存在不良地基的原因
变电站的选址不是随意选址的,一般要受到各方面条件的限制,因而选择的地基不一定是适宜作为地基的土层,那么,什么样的选址一般会是不良地基呢?下面我们对这个问题简单得进行探讨。
1、受选址条件的限制,有的变电站全部建在在水田或水塘中[2],这种地基全是淤泥,属于软弱地基,受建筑物压力容易出现地势沉降,给变电站带来破坏。
2、有的变电站选址在形成时间不长的坡底冲积平地,表面看上去是平整的,但是由于长期受雨水侵蚀,地底下土质不够稳定,易出现不良地基。
3、变电站一般建造在在平原地带,那里地形平坦,土层表层通常覆盖有冲积层和比较厚的淤泥层,因而地基土有软土和硬土之分,不管是软土还是硬土,虽都能满足建筑的承载力,但是软土容易被压缩,硬土的压缩性相对而言就比较小,因而会导致地基沉降不均匀,地基沉降之后,使变电站墙体开裂、建筑体产生裂缝,危及安全。
4、有的变电站选址在地形不平坦地区,地形高差较大,只有经过人工挖填来平衡地势差,当不平坦面积较大时,虽然经过人工机械碾压,但仍然不能全部压实,从而产生地势沉降。
5、在变电站基础设计阶段时应确切了解地下情况,当地下有防空洞、溶洞、沟壑、主要管道等情况时,都无法形成良好的地基。产生不均匀沉降,变电站虽然是独立的建筑体,但是通过电力设备和管线相连,如果地基产生不均匀沉降,不仅造成建筑物本身结构被破坏.还会引起电力设备和管线的变形,导致电力安全事故的发生。高压缩性土、膨胀土、湿陷性黄土及软硬不均匀等不良地基,都是基础设计中必须认真考虑的问题。
二、变电站地基的选择及处理
1、天然的地基
站址场地平整后,开挖区地基岩土层主要为粘土,局部有灰岩[3],场地均有分布当,地基土强度较高时,变电站可采用天然地基,主要以粘土为地基持力层。局部地段灰岩埋深浅,尤其是土岩交界部位存在溶槽等不均匀地基,基础在此处应加大基础宽度或换土垫层,以调整不均匀沉降。
2、地基如何处理
填土区厚度大,若新填填土固结性差,力学强度低,均匀性差,压缩性高,经检验其承载力、变形及均匀性不能满足设计要求时,不能作为建(构)筑物的地基持力层,应对整个场地新填土层进行分层强夯处理,以提高整个场地填土层的压实度,提高新填土的地基承载力、变形模量及均匀性。
三、不良地基的处理方法
在设计变电站包括主控制楼、高压配电室、综合楼等在内的建筑物时,设计者会尽量考虑将建筑物建造在地质条件较好的地区,但是地质条件的好坏往往不是均衡的,变电站的一部分或全部可能还是会处于不良地质地基上。在设计前一般会对整个地基进行一次地质勘察,当结果显示整个的地基承载力都不满足设计要求时,需进行土建基础处理。以下是几种主要的处理方法:
1、垫层法。
当变电站建筑物地基不好时,为防止地基沉降,可采用片石垫层法,灰土垫层法,素土垫层法和砂石垫层法等方法垫层来使地基满足设计所需承载力要求。
2、扩大基础底面积。
如果地质条件尚可,离与设计要求不是太远时,可通过扩大基础底面积的方法,减小建筑对地基的压力。
3、强夯法
当地基土质中含有较多的碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等时,强夯法是对地基处理切实有效的一种处理方法。粉土与黏性土的饱和度较高,当在坑内填块石、碎石等其他粗颗粒材料进行夯实时,需要先现场试验确定其是否适用于该地基。在开始前,应在施工现场选取具有代表性的位置,进行试夯或试验性施工。根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等先决因素,来决定强夯的能量力度。强夯法可以提高地基的承载力,以使之达到设计的要求。但是这个方法有优点也有缺点。优点是施工简单,加固效果较好;缺点是施工噪音大、振动大,对周边环境有较大的影响。施工时要综合考虑各方面因素来对处理方法进行合理选择。
4、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。树根桩的直径一般应为150~300mm,长度最多30m,国家已经颁布了现行标准健筑地基基础设计规范,可以按此规定进行计算。另外桩的布置形式可采用直桩型或网状结构斜桩型[4]。有利于工程的质量。在施工前,先对单桩载荷进行实验,来确定树根桩的单桩竖向承载力。在广东一个郊区变电站,所选地基地势低、水系发达,地质易发生沉降事故。但是变电站工程的土建基础施工采用了根桩方法进行处理之后。建筑设施从未发生沉降倾斜的现象,这个实例就证明了树根桩的处理方法对软弱地基是切实有效的。
5、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,通过搅拌机械的搅拌作用,将土与浆液或粉体的固化剂强制搅拌。使地基土硬结成具有一定整体性、稳定性和一定强度的水泥加固土,从而使地基的承载力达到设计标准,减小地基沉降及其他特征变形。这种土层还可以作为作为基坑的防渗帷幕和挡土墙。在建筑工程中起到很大的作用。深层搅拌法可在土中形成水泥土桩、格栅或地下连续墙,应用较为广泛。
5、结语
在变电站的地基处理工作中,施工之前,要根据具体的地质情况,对土层进行经济有效地处理,先对几种施工方法进行综合比较,选取材料易得,节约省时的方案进行施工。要了解施工的原理,技术及其要求,并对施工过程进行实时监测,保证工程的正常进行。在施工完成之后,做好验收检查工作,查漏补缺,确保工程质量。变电站工程的土建基础处理是变电站施工的重点和基础工程,在以往变电站建筑工程中,很多都是由于不良地基没有得到良好的处理.导致建筑事故的发生,因此要特别重视对变电站土建基础工程处理。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] 刘迎心,李清立;建筑工程质量的一种评价方法[J];北方交通大学学报;1998年01期
[2] 黄海;;浅析110kV户外变电站土建设计[J];科技资讯;2009年19期
[3] 杨春霞;变电站施工项目的质量控制[D];华北电力大学(北京);2007年
[4] 施嵘美;;基于层次分析法的建设工程质量指数构建与应用分析[J];工程质量;2011年12期