宜興地區(qū)不同地質(zhì)條件下建筑物基礎(chǔ)防雷設(shè)計探討

臧舒

摘要：宜興位于江蘇省南端與滬、寧、杭三角中心，全市總面積2038.7平方千米，地勢南高北低，西南部為低山丘陵，東部為太湖瀆區(qū)，北部和西部分別為平原區(qū)和低洼圩區(qū)，素有"三山、二水、五分田"之稱，地形地質(zhì)多樣。不同地質(zhì)環(huán)境土壤的特性區(qū)別較為明顯，建筑物基礎(chǔ)防雷接地的做法也應該相應區(qū)分。本人根據(jù)幾年的防雷工作實踐，提出建筑物基礎(chǔ)防雷接地的設(shè)計方法，供大家參考。

一、現(xiàn)狀分析

目前建筑物防雷接地圖紙設(shè)計采用：電氣施工說明、基礎(chǔ)防雷接地平面圖、等電位接地大樣圖等。圖審中發(fā)現(xiàn)對建筑物基礎(chǔ)的防雷接地設(shè)計存在以下幾種現(xiàn)象：

a、有設(shè)計人員為了方便，對不同的建筑物的設(shè)計直接使用相同的防雷接地圖紙。

b、電氣施工說明中對做為接地體使用的建筑物基礎(chǔ)主筋規(guī)格的描述與基礎(chǔ)接地平面圖中標注的接地體規(guī)格并不一致。

c、有些建設(shè)項目位于丘陵地帶，沒有對于附近環(huán)境的地質(zhì)勘探的考察，千篇一律地采用與平原土壤電阻率低的做法相同的設(shè)計圖紙，對于如果接地電阻不達標采取哪些相應措施降低接地電阻并不提及。

d、圖紙設(shè)計有對于包括防雷接地測試點、人工接地體、電纜井、總等電位、電梯、信息機房、衛(wèi)生間等局部等電位的接地預留的設(shè)計模棱兩可、含糊不清。

上述種種問題的出現(xiàn)，需要一份宜興地區(qū)不同地質(zhì)條件下建筑物基礎(chǔ)的防雷設(shè)計作為依據(jù)，使防雷工作人員能夠具體問題具體對待，提高防雷圖審工作和施工監(jiān)督工作的效率，同時為建設(shè)單位和施工單位最大限度地節(jié)約人力、物力和財力。

二、宜興地區(qū)不同地質(zhì)條件下建筑物基礎(chǔ)的防雷設(shè)計要點

1、平原地貌的建筑物基礎(chǔ)的防雷設(shè)計：

（1）接地裝置利用建筑物混凝土基礎(chǔ)內(nèi)地梁鋼筋作為水平自然接地體，該自然接地裝置應利用基礎(chǔ)內(nèi)至少2根Φ≥16mm或4根Φ≥10mm熱鍍鋅圓鋼或-40×4的熱鍍鋅扁鐵焊接起來，形成閉合回路。埋設(shè)深度h≥0.5m。

（2）建筑物基礎(chǔ)的角落處應伸出人工接地體的接地預留和距地面0.3m處設(shè)置防雷檢測接地預留，一般采用-40×4的熱鍍鋅扁鐵。

（3）如需專設(shè)接地裝置，其材料規(guī)格應符合GB50057-2010第5.4.1條的規(guī)定。利用建筑物混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)鋼筋做自然接地裝置，其材料規(guī)格應符合GB50057-2010第4.3.5條、第4.4.5條以及表5.4.1的規(guī)定。

（4）當建筑物內(nèi)設(shè)備接地線要求不可太長時，應在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置接地網(wǎng)格，并就近引出接地線供建筑物內(nèi)設(shè)備接地。該網(wǎng)格的尺寸：第二、三類防雷建筑物分別應10m×10m或12m×8m、20m×20m或24m×16m。

（5）電纜井、總等電位、總配電PE線接地、電梯接地一般就近從接地網(wǎng)鋼筋引出，設(shè)置規(guī)格為-40×4的熱鍍鋅扁鐵的接地預留；信息機房、衛(wèi)生間等局部等電位的接地預留一般采用-25×4的熱鍍鋅扁鐵。

（6）作為接地體使用的金屬體之間的焊接工藝：如果是同種規(guī)格的圓鋼，雙面焊接時焊接長度不小于鋼筋直徑的6倍，單面焊接時不小于鋼筋直徑的12倍；如果是不同種規(guī)格的圓鋼，雙面焊接時焊長不小于大規(guī)格鋼筋直徑的6倍，單面焊接時不小于大規(guī)格鋼筋直徑的12倍；如果是扁鐵之間的焊接，應三面焊接，且焊接長度不小于寬度的2倍；如果是扁鐵和圓鋼之間的焊接，雙面焊接時焊長不小于鋼筋直徑的6倍，單面焊接時不小于鋼筋直徑的12倍。

（7）若基礎(chǔ)采用板形，該接地類型一般多應用于高層建筑以及地質(zhì)不均勻沉降的地區(qū)的建筑。結(jié)合實踐，建議埋深宜選取1.5～3.5m，對于超高層建筑物可據(jù)土建施工的要求酌情增加埋設(shè)深度。

2、丘陵地貌的建筑物基礎(chǔ)的防雷設(shè)計：

（1） 丘陵地貌的建筑物基礎(chǔ)的防雷設(shè)計板形基礎(chǔ)優(yōu)于條形基礎(chǔ)，一方面可以增加基礎(chǔ)鋼筋作為接地體使用的接觸面積，同時能夠承載較大建筑物荷載，整體性好，能很好的抵抗地基不均勻沉降。若自身的基礎(chǔ)接地可以滿足接地要求，其做法和平原地貌的建筑物基礎(chǔ)做法相同。

（2） 采取條形和板形基礎(chǔ)時，只要閉合成環(huán)形接地體，圖審和施工監(jiān)督時，工作人員可以利用土壤電阻率的分布狀況，應用R≈0.6ρ/公式，約算出電阻值是否達到規(guī)范要求。若明顯達不到防雷設(shè)計的要求，需要礎(chǔ)接地電采用降低接地電阻和適當放寬接地要求相結(jié)合的方法。以下列舉采取適宜宜興丘陵地帶的降低基阻值的措施。

a、采用降阻劑。在接地極周圍敷設(shè)降阻劑，常用的有化學降阻劑，這種降阻劑以可導電的金屬類無機鹽類電解質(zhì)為主體；有膨潤土降阻劑，這種降阻劑有頗為可觀的鉀、鈉、鈣、鎂等金屬氧化物，其吸水性和保水性較強，吸水后變成漿糊狀，保水性和抗旱能力強；有導電水泥，這種降阻劑不易隨流失而失效，長效性好，降阻性能穩(wěn)定，對接地體的腐蝕性好。降阻劑用于小面積的集中接地、小型接地網(wǎng)時，其降阻效果尤為明顯。

b、引外接地。附近有低電阻率地區(qū)及不凍的河流湖泊，如宜興的油車水庫和橫山水庫等大面積水域附近，可采用此法。伸長水平接地體，根據(jù)宜興丘陵區(qū)域的土壤電阻率，確定水平接地體的有效長度應為30～40m。

c、增加埋設(shè)深度。在條件允許的情況下使用。這種方式對含砂石土壤最有效果。根據(jù)宜興丘陵地帶的土壤性質(zhì)，是可以采取此種方法的。但是如果土方量大，巖石地帶，則工程造價高時，要綜合考慮。

d、利用水和水接觸的鋼筋混凝土體作為散流介質(zhì)。充分利用水井、水池等以及其他與水接觸的混凝土內(nèi)的金屬體作為自然接地體，可在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)綁扎成的許多鋼筋網(wǎng)中，選擇一些縱橫交叉點加以焊接，與接地網(wǎng)連接起來。

e、采取污水引入。接地體采用鋼管，在鋼管上每隔20cm鉆一個直徑為5mm的小孔，使水滲入土壤中，從而降低接地電阻。

f、換土。置換范圍在接地體周圍0.5m以內(nèi)和距接地體頂端的1/3處。這種方式需要綜合考慮人力和工時。

g、有條件時，還可采取深井接地。用鉆機鉆孔，把鋼管接地極打入井孔內(nèi)，并向鋼管內(nèi)和井內(nèi)灌注泥漿。深井接地除了降阻外，還可以克服場地窄小而不便常規(guī)的水平敷設(shè)接地極的缺點。

三、結(jié)束語

本文的建筑物基礎(chǔ)的防雷設(shè)計要點適用于宜興地區(qū)的平原地貌和丘陵地貌，對其他區(qū)域的建筑物的基礎(chǔ)防雷接地設(shè)計不一定適用。筆者歸納羅列的防雷設(shè)計要點可以為宜興地區(qū)的建筑物基礎(chǔ)的防雷裝置設(shè)計審核、竣工驗收工作提供良好的參考，然而由于個人理論知識和工作實踐可能存在一定的局限性，對于要點的總結(jié)仍有待進步一完善。