略论变电站土建基础的处理技术

摘要：下文简要介绍了变电站工作程流程，根据变电站建(构)筑物的不同特点，探讨了在不良地质条件下变电站土建工程中基础的几种处理技术，同时，就变电站土建设计中需注意的问题提出一些合理的建议。

关键词：处理技术；土建基础；变电站；方案比较

0引言

变电站为电力系统的一部分，变电站是改变电压的场所当某个变电站运作出现异常时，其本身供电的区域不能正常用电，这导致与其连接的其它变电站也无法正常运作，更为甚者的是整个网络运作也将出现异常。综上所述，变电站在电力网络中的地位很重要，且供电的需求决定了对其工程质量的高度要求。不过变电站的质量除了其自身原因影响外，另一个对其质量影响很大的因素是不良地基，所以，本文将重点根据变电站土建工程的具体情况，浅谈对变电站土建的基础设计及相应的处理技术。

1变电站工程设计阶段

1.1前期工程阶段

1.1.1工程的选址及选线

选址工作，首先要明确负荷中心位置。一般主要从以下因素考虑，若存在如下情况，就要经过相关协议或批准后再建站:1)要明确站址所在地是否违反城建的相关规划；2)要重视土地征用等是否可行，变电站选址应从节约用地的原则出发；3）还要注意考察站址的周围是否有通信设施及风景旅游区等。选址与选线是相辅相成及协调统一的关系，每一个站应有相应的线路走廊方案。从成本角度看，线路走廊方案是否可，在前期阶段获得上级的批准起到不容轻视的作用。因此，我们在选线过程要注意:其一，选线能绕开自然保护区或等特殊区域时就绕开，这样可尽量避免因房屋拆迁赔偿或减少线路走廊对景观的破坏等；其二，合理选择或铁路的跨越，这样可降低跨越风险和投资；其三，站址摆放要充分考虑出线条件，尽量留出开出线走廊。

1.2变电站的站址及线路方案对比选择

上述阶段的工作完成后，根据调查到的资料，站址及线路方案就有多个可供选择。在这些方案中，应从经济性比高及技术允许的原则出发，再上报，得到批准后站址及线路走廊基本能确定下来。

1.3变电站设计的初步阶段

1.3.1站区的规划设计

工作时，要先做些准备工作，如先考察一下站址的地形地貌等自然条件，从而因地制宜地制定站区规划。此外，工艺布置的实际情况也要重视分析，如施工或生态环境保护的状况，当这些工艺条件达到要求时，工程施工方案还要尽量做到不污染环境及节约资源。

1.3.2变电站土建的总平面布置设计

在满足总体规划要求的同时，总平面设计应根据电气总平面进行布置，同时，尽量按照“分区明确、节约用地、交通方便”的原则进行站内工艺布置。总平面一般采用模块式布置，将变电站站区划分为多个功能主变等场地。考虑到节约用地的原则，一般各建筑之间尽量紧凑布置，可通过站内道路将各个功能区紧密联系在一起。

1.3.3站区的竖向布置设计

站区场地设计标高首先需根据电压等级，在满足洪水水位及内涝水位后，再对土方进行综合平衡计算，进而确定站区场地设计标高。在兼顾出线规划顺畅、工艺布置合理的前提下，竖向布置无论是采用平坡式还是阶梯式，都应以减少不必要的土石方工程量为原则进行设计。一般来说，竖向布置设计中问题是边坡处理。在设计时，边坡高度要以工程地质勘察报告的客观事实为依据，若边坡的高差较大时，则建议选择挡土墙加护坡处理技术；若边坡高差不大时，建议选择挡土墙处理技术。同时在墙顶和墙脚要适当地设置排水沟及截水沟。

1.3.4变电站的主要建构方案设计

建构方案设计：一般包括建筑平面、立面方案设计、暖通风及水工方案、地基处理方案设计、结构及基础方案设计。变电站建筑常采用联合布置形式进行设计，目的是节约用地。在结构方案设计上，变电站的主要建筑物几乎采用钢筋混凝土框架结构，其构架及支架几乎是采用钢结构，不过其设计还要考虑变电站的重要程度及站址的抗震设防烈度。平面设计方案，一般要做到两点：一是保证各功能房间有足够的空间；二是建筑立面能产生美观的效果。建筑基础形式需根据地质情况选择，当地质好时，用天然地基处理技术即可；当填土较厚时，采用的处理技术是强夯；当地质是较厚的淤泥时，处理技术是灌注桩管桩或水泥土搅拌桩以及预压法。暖通风方案设计，其设计一般能达到设备运行及消防的需要即可。

1.3.5站区排水及消防系统方案设计

设计前，要从水源条件角度分析设计方案。由于变电站生活用水量及消防补水量都比较少，若条件允许，供水方案设计时，可优先考虑能否通过市政来供给。给水系统主要包括消防给水和生活给水这两个系统，但两者宜分开而独立设置。排水系统中各排水系统应采用分流排放。值得注意的是在消防方案的设计过程中，要认真考虑建筑物与建筑间、设备与设备间、设备与建筑物间的距离；考察其间距是否达到消防规定的间距标准，如果达不到就应当采取防火窗或防火墙等措施进行替代处理。

1.3.6站址的方案比较

根据上述情况，对可供选择的多个方案进行经济比较，然后，由专家对此次方案的可行性进行初步评定，在评定过程中要重视审查的意见及建议，从而筛选出最优方案。同时，对最优方案要进一步修改完善，确定最后的设计方案。

1.4施工图进入设计阶段

在此次阶段，是对选出的方案开始进入到具体实施的环节。在专业交接处容易发生矛盾，所以沟通工作一定要做好。因此，为了提高施工图的质量及施工效率，应重视以下几点:1)对变电站内建筑的设计进行标准化处理；2)要加强专业间沟通环节，从而减少专业接口处的矛盾；3)要规范质量信息反馈制度的制定与执行工作，不断完善相关的标准设计；4)制定与执行会审制度，应在土建专业内进行会审，以避免重大设计失误的发生。

2不良地基条件下基础的处理技术

2.1建筑基础的处理

在设计前一般会对整个站址进行地质勘察，设计过程中要选择其适合的基础形式。变电站的建筑物基础形式有两种：即独立基础和条形基础。在施工过程中，如果出现基坑（槽）挖至设计标高明地的问题，就要对基底土质采取触探实验的处理措施，如果实验结果显示地基承载力达到设计要求时，则可进入下一道工序。若实验结果显示地基承载力达不到设计要求时，就要采取相关处理措施：1）片石垫层：若出现的情况是该处基础填土区域填土不深时，可用M10水泥砂浆和片石砌筑至设计标高，且开挖至符合设计要求的持力层；2）扩大基础的底面积处理方法，此处理方法是针对当地基承载力与设计要求相关不大时的情况；3）挤密桩处理技术，该法是针对于基础部处于软弱土层且无法判断该土层厚度时的情况。

2.2变压器等基础的处理技术

变压器、构支架基础都属于独立基础，不同的是其上部的设备和管线都是相连的，据此，设计处理时有必要将其沉降控制在允许范围内，其沉降控制范围要根据规范要求进行调控。如果出现基础不良地基，建议采取片石垫层或其它有效的处理技术；而如果出现大部分构支架基础处理较深的填土无时，建议用桩基础处理技术。

2.3围墙基础的处理技术

围墙分布在变电站的四周，挖土区的围墙基础一般不会出现什么问题，如果填土区填土厚度不大时，设计时围墙可砌在挡土墙上，这样可节约用地。情况相反时，即填土厚度较大时，这对挡土墙设计和工艺要求，却相对要高，无疑这会增大工程造价。建议设计时采用自然放坡的处理形式，在坡底砌筑不高的挡土墙，一般不宜砌在挡土墙上，这是为了整个围墙的美学效果考虑，处理方法可砌在填土区域，可用桩基础或地基梁。

3结论

总之，在确定基础处理方案时应注意：1）坚持节约造价的原则，因地制宜选择处理技术；2）在地基处理施工中，对施工的方法及处理方法的原理，尤其是对其技术标准和质量要求了解得越透彻越好；3）要重视施工质量和处理效果的检验工作，确保工程质量。综上所述，要因地制宜，充分掌握所设计项目的施工工艺状况和站址地质概况，才能设计出合理化的处理技术方案。

参考文献：

[1]变电站总布置设计技术规程[S].DL/T 5056―2007.

[2]崔冠贡，潘品蒸.水利工程地质[M].北京：水利水电出版社，1991.