变电站不良地基及处理方法

陈本升

摘要：变电站地基是其土建工程部分的基础，而土建工程是变电站建设的重要部分，维护着变电站的稳定性与安全性，而不良地基的存在，在一定程度上能够对变电站运行的稳定性造成直接影响，因此，文章对变电站不良地基存在的原因进行了分析，并论述了其造成的影响，从而探究出处理不良地基的方法，希望能够为从业者对不良地基的处理提供一些参考。

关键词：变电站；不良地基；处理方法

变电站建设中包括很多建设部分，其中土建工程的建设要以建设地区的地基紧密相连，土建工程主要负责的是变电站设备的安装、维护，保障变电站的稳定运行，所以一切影响土建工程的因素都能对变电站运行的质量造成影响。而土建工程中如果存在不良地基，可能会造成工程基础沉降不均匀，从而影响变电站供电的稳定性。因此，必须探究有效的不良地基处理方法，保障变电站的供电质量。

一、变电站存在不良地基的原因以及造成的影响

变电站经常出现不良地基的站址有以下几种：一是，站址如果选在冲积平地位置处，这样的位置虽表面平坦，但地质环境的形成时间并不长，稳定性不足，容易受山水的侵蚀，从而导致站址地基软弱。

二是，站址如果选择平原地区位置处，这样的位置地形、地势平坦，上部位置常常为冲积层覆盖区域，具有较厚的淤泥层，如果建设过程中以天然地基作为工程的基础，那么无论此处位置的土质是软土与硬土，基本的承载力要求能够满足，但软土地基会因其压缩性出现地基软弱的问题；而硬土地基因其不存在压缩性，但会出现沉降不均问题，引发地表开裂、建筑墙体开裂的情况[1]。

三是，站址如果选择地形高度差距较大的位置处，需要通过挖填手段进行地基高度平衡，这种平衡方式会填土较深，导致大面积填土出现不规则的情况，虽然在填土结束后会根据填土情况进行碾压，但受施工期限的影响，仍然存在不压实部分，导致地表出现不均沉降。

四是，有些地区在变电站建设中，会受到地形、地势条件的限制，将变电站建设在水田、水塘位置处，这样工程基础大都数为淤泥，属于软弱地基的一种。

五是，在地基建设中如果存在空洞、沟涧类似情况，在回填土过程中无法预见，这些位置都会造成不良地基。

不良地基对变电站工程建设的不利影响巨大，由于其承载力不足，经常造成地基结构出现变化，引发地基上部位置出现不均匀沉降的问题。而在变电站的建设中，建筑物之间虽然处于结构独立状态，但设备之间的管线仍然处于连接状态，不均匀沉降的出现，严重的破坏了建筑之间的连接结构以及建筑本身结构，经常出现的有管线变形等情况，极易造成安全隐患[2]。同时，地基变形还会对变电站的功能造成影响，例如像膨胀土、软硬不均、高压缩性土等不良地基，都会影响到变电站功能的正常使用，所以在工程基础结构设计上必须重视不良地基的问题，深入了解地形、地势条件，准确掌握其地下情况，是否存在防空洞、管道等设施。

二、变电站不良地基处理方法分析

（一）换填法分析

换填法是一种工序简单、性价比高、施工时间短的地基处理方法，也是变电站建设中不良地基处理使用的主要方法。但这种方法有一定的适用范围，在浅层软弱地基的处理上具有较好的效果，例如，像地基的变形程度以及承载能力不能满足建筑建设要求时，软土层的厚度不高时，可以使用强度大的灰土、砂石以及不具备侵蚀性质的材料换填其软土层的部分，然后通过压实操作保障地基基础满足建筑设计要求。

现阶段，变电站建设中使用换填法进行不良地基处理时，其换填的厚度应控制在3米以内的范围，换填的材料中不能出现冻土块、耕植土，也不能使用盐渍土、膨胀土以及有机质含量较高的土壤，更不能将有毒有害的物质以及垃圾等物质加入到换填土中；如果换填土中啊还能有碎石等物质，碎石的粒径应控制在50毫米范围内[3]。换填后，地基的持力层部分强度会有所提高，有效的降低了沉降量，并可以消除土壤的湿陷性，从而可以充当地基的隔水层，提高地基的稳定性。通常回填土的组成由灰土与砂砾按照一定的比例进行配置，但其不均匀系数不能超过5.

（二）强夯法分析

强夯法是一种利用夯击能力提升地基强度的一种方法，通过夯锤的夯击产生冲击波，作用在地基的土体部分，破坏原来土体的结构，在强大的夯击力下土壤会发生挤压、缩小缝隙，从而达到提升地基强度的效果。强夯法的使用适用在素填土、杂填土、土壤粘性大、饱和度低一级碎石土或砂土性质的地基上。而如果在处理饱和软粘土地基时，应先对处理地基含水量高的问题再进行强夯法的使用。强夯法操作简答、施工效果好、性价比高，在不良地基的处理上也经常使用。

通常强夯法中使用的夯击锤重量在10t至40t范围内，夯击中产生的夯击力会对周围建筑的砌筑部分造成影响，也可能会影响到自然环境。为此，在使用强夯法进行地基处理中，要选择具有代表性位置进行试夯，依据试夯结果有针对性的采取减振措施；试验位置的选择应根据变电站建设的规模、类型以及复杂程度来决定。例如，某地变电站建设的地基土体为粉质粘土的素填土，回填的厚度不均，最高高差为4.2米；根据不良地基处理设计方案先对地基分层进行碾压，在做好准备后，在使用强夯法进行处理，强夯后通过检验，压实系数有了大幅度提升，其承载力也达到了变电站的建设需要[4]。

（三）水泥土搅拌法分析

水泥土搅拌法是一种利用水泥、石灰等物质作为固化剂，加入到地基中提升地基强度的一种方法。其在搅拌过程中需要使用到特制的搅拌机械，充分的使固化剂与地基中软土部分进行混合，从而使固化剂与地基土体之间发生物理变化、化学变化，形成硬结软土层，这种方式能够从整体上提高地基的稳定性，而且固结后的地基结构可以充当防渗帷幕（如图1所示）。

图1

由于变电站建设中地基部分的施工与其它工程的建设有着很大的差别，所以即使使用水泥搅拌法，也应采用深层搅拌法，而不是粉体喷浆式的搅拌法。在使用这种方法中会受到施工工艺的影响，所以，水泥搅拌深度必须控制在15米以下的范围内才能有较好的处理效果。水泥搅拌桩的设计上应将其桩径控制在500毫米范围内，固化剂的等级为32.5最为适应，水灰比应控制在0.45至0.55范围内。

结束语：

综上所述，变电站建设中如果地基处理存在问题，经常导致变电站建筑物出现墙体或地坪开裂的现象，影响了变电站运行的稳定性与安全性，因此，对不良地基的处理十分必要，结合地基的实际情况，选择合适的处理方法，提升地基的强度与稳定性，避免出现安全事故，保障变电站的稳定运行。

参考文献：

[1]蒋征毅.变电站地基沉降分析及不良地基条件下基础处理研究[J].中国新技术新产品,2012,29(17):70-70.

[2]袁巧云.变电站地基沉降分析及不良地基处理措施研究[J].建筑技术开发,2016,33(5):129-130.

[3]柯自刚.浅析变电站土建工程不良地基的处理措施[J].军民两用技术与产品,2016,27(24):217.

[4]王丽,徐锐.变电站地基沉降分析及不良地基条件下基础处理研究[J].商,2015,20(38):294-294.