變電站場地沉降及擋墻變形及治理研究

摘 要：針對變電站場地沉降及擋墻變形及治理進行分析，探討了變電站場地沉降及擋墻變形特征。同時還分析了變電站場地地基加固處理，內(nèi)容有：基礎(chǔ)加寬托換，樁基加固法，高壓噴射注漿法等，最后研究了變電站場沉降處理方式，主要包括：高壓室、控制室和電纜溝地基處理，墻體變形的處理，站區(qū)內(nèi)道路。希望通過對這些內(nèi)容的分析，能夠為變電站沉降以及的擋墻的變形處理提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：變電站；場地沉降；擋墻變形；基礎(chǔ)加寬托換

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0092-02

當前，電力行業(yè)的改革進一步深化，對變電站進行建設也越來越成熟，新建變電站或者擴建變電站是電力工程基礎(chǔ)設施中的重要環(huán)節(jié)，因此變電站建筑質(zhì)量的好壞直接影響電力企業(yè)平穩(wěn)運行。隨著電力行業(yè)建設的迅速發(fā)展，地勢平坦的地區(qū)建設變電站越來越少，基本上在以下較為復雜的地勢區(qū)域建設，這就給變電站的建設帶來較大的難度，從而會出現(xiàn)場地沉降和擋墻變形現(xiàn)象，嚴重影響變電站平穩(wěn)運行。

1 變電站場地沉降及擋墻變形特征

以某變電站為例，對其進行現(xiàn)場測量，在該變電站內(nèi)的道路出現(xiàn)路面開倆現(xiàn)象，同時其局部位置發(fā)生凹陷，最大沉降達到50cm左右，布均勻沉降差為25cm[1]。其中圍墻外擋墻的臨空面為3～7m，在該戰(zhàn)區(qū)內(nèi)部，西側(cè)位置和南側(cè)位置的擋墻變形縫產(chǎn)生了相對較大的裂縫，而裂縫的主要類型是滑移裂縫、傾斜裂縫和貫穿裂縫等。其中裂縫的寬度基本上為2～3cm，最大寬度已經(jīng)達到5cm。同時擋土墻的排水口位置沒有排水的痕跡[2]。

2 變電站場地地基加固處理

變電站場地發(fā)生沉降，就需要對地基進行加固處理，對地基進行處理的方式有很多，不同形式的處理方式也具有其相對應的適用范圍。結(jié)合某變電站場地沉降情況和擋墻變形情況進行分析，現(xiàn)制定了三種處理方案，技術(shù)人員從適用范圍、經(jīng)濟性和工期等角度進行分析和對比。

2.1 基礎(chǔ)加寬托換

基礎(chǔ)加寬以及托換方式的主要原理是，對基礎(chǔ)進行適當加寬，從而促使基礎(chǔ)面積被有效增大，適當減小作用在基底的接觸壓力，通過這種方式促使地基上附著的應力被降低，這樣便可以促使沉降量被有效減少，也可以適當?shù)臐M足地基承載力以及基礎(chǔ)變形方面的需求。對于基礎(chǔ)加寬和托換方式而言，主要是在原有基礎(chǔ)的單側(cè)位置或者雙側(cè)位置，設置一定的錨筋，制作新的基礎(chǔ)，促使基礎(chǔ)被加寬。這種方式在實施過程中，操作起來比較簡單，施工也比較方便，投資的費用比較低。但是這種方式也存在一定缺點，新作基礎(chǔ)和舊基礎(chǔ)面連接不牢固，無縫對接難度比較大，而基礎(chǔ)面容易產(chǎn)生裂縫或者剝離，這種情況下對基礎(chǔ)加寬托換之后的抗拉、抗剪性能帶來影響，施工工期比較長。

在該工程當中，為了促使地基加固效果得以增強，可以采用植筋法進行施工，將其作為基礎(chǔ)面和舊基礎(chǔ)截面，這樣能夠讓新舊結(jié)構(gòu)界面共同工作性能和基礎(chǔ)咬合力得以提高。對于條形基礎(chǔ)來說，要求混凝土強度等級在C20以上[3]。

2.2 樁基加固法

樁基加固法主要是在基礎(chǔ)的底部位置或者基礎(chǔ)側(cè)面新做樁，然后將上部分的荷載向強度較高、壓縮性比較小的土層當中傳輸，采用這一方式，能夠促使地基的作用得到加固。該工程主要采用的是圓礫層作為樁端持力層，在每臺主變壓器的基礎(chǔ)四周均設置挖孔樁，同時還需在高壓室和控制室的基礎(chǔ)內(nèi)外兩側(cè)，分別布置混凝土灌注樁。該種方式的優(yōu)勢在于其加固效果比較穩(wěn)定，具有較好的耐久性，同時其適用性比較強。缺點主要是估算的成本比較高，施工過程相對復雜，工期得不到保障。

2.3 高壓噴射注漿法

該種方式主要是對鉆機等設備進行應用，然后通過高壓設備將20MPa以上的射流，借助帶有噴嘴的注漿管，促使其被噴射到已有的建筑物預定深度土體當中，沖擊破壞土體，這種情況下，能夠促使水泥和土體之間融合，從而變成比較連續(xù)的水泥固結(jié)體，通過這種方式能夠促使承載能力得到有效他生。對這一方式進行具體應用，其優(yōu)勢在于具體施工過程中比較簡單，所用的施工設備較少，加固后的效果比較穩(wěn)定，同時還存在較高的耐久性，施工所需工期補償，在各種土層當中均可以使用。缺點主要是施工成本相對較高。

3 變電站場沉降處理方式

3.1 高壓室、控制室和電纜溝地基處理

在變電站高壓室和控制室、電纜溝等位置的地基所承受的荷載是靜載，同時有一定的電氣設備運行，在對地基進行具體處理過程中，不能對地基帶來過大的擾動。該工程使用的是高噴射注漿方式[4]。技術(shù)人員針對不同位置的土層的力學性和密實性、地基承載力、壓縮模量的進行分析，這一階段的高壓旋噴樁對比較密的卵石層當成時樁端的持力層，其中樁徑大約為d=600mm，樁的長度L=1000～1500mm之間，在該建筑物的基礎(chǔ)范圍內(nèi)，將樁間距控制在200mm。在主變基礎(chǔ)范圍內(nèi)，樁間距基本上為4000mm，剩余其他站內(nèi)區(qū)域設置為1100mm，采用分散布置方式。

3.2 墻體變形的處理

針對擋墻變形情況，技術(shù)人員還可以對回填土的變形規(guī)律進行分析，充分了解其變形規(guī)律。在變電站場地，粘性土的固結(jié)時間在十年以上，在這種情況下，即便變電站擋墻出現(xiàn)貫通裂縫、滑移變形或者輕微的傾斜，在相應站內(nèi)的地標出現(xiàn)沉降和地表開裂，從當前現(xiàn)狀進行分析，對變電站的安全和穩(wěn)定不會帶來危險，但還是存在較大的威脅，要求技術(shù)人員借助相應工程處理方式，已消除長期風險。技術(shù)人員結(jié)合變電站實際情況進行綜合考慮，采用較為保守的處理方式。針對場地回填土沉降，可以使用砂卵石進行相應的整平和回填，然后對其進行重新壓實，將場地內(nèi)部的排水系統(tǒng)進行理順，在場地內(nèi)新建排水溝，設置相應的排水盲溝。結(jié)合擋墻滑移變形情況，對疏通擋墻墻背排水系統(tǒng)進行應用，并且借助抗滑樁對擋墻進行加固和支護。

對于高壓室和控制室的開裂墻面，對其進行前期變形監(jiān)測可得，在相應高壓室和控制室的墻面裂縫逐漸變得穩(wěn)定，對于那些裂縫寬度在3mm以內(nèi)的裂縫而言，主要使用的是灌漿方式進行處理，同時沿著相應的裂縫方向?qū)秃喜牧橡べN在裂縫上，還可以使用水泥砂漿對其進行磨平處理[5]。對于實際裂縫在5mm以上的，則可以使用水泥砂漿對去進行修補，最后對墻體進行重新刷粉。

對外圍墻進行處理，該變電站東北角的兩側(cè)位置，因為墻體的局部位置出現(xiàn)變形，這種情況下不會對圍墻的穩(wěn)定性和安全性帶來影響，可以使用高壓注漿的方式對其進行處理，對泥漿和砂石進行攪拌，待其固化之后，形成一定的復合地基，這樣就可以促使地基結(jié)構(gòu)變得更加密實，這樣便可以促使地基的承載力得到提升。該工程的圍墻出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，主要是因為基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降，從而導致鉆墻發(fā)生裂縫。對此在現(xiàn)場的多處裂縫不會導致墻柱強度以及剛度受到影響，同樣也不會對圍墻的整體穩(wěn)定性、安全性等受到影響[6]。不需要對其進行加固處理，等到期足夠穩(wěn)定之后，可以使用水泥砂漿或者纖維布對其進行適當?shù)奶幚肀憧伞?/p>

3.3 站區(qū)內(nèi)道路

對于這一工程而言，站內(nèi)的道路路面出現(xiàn)開裂主要是因為基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降而導致的，若沉降較為均勻，并不會導致站內(nèi)道路的使用受到影響，只需對道路進行抹平便可。

3.4 其 他

因為在該工程當中，工程場地的附近存在沖溝發(fā)育，可以在整體防洪處理的基礎(chǔ)上，在這一場地的南側(cè)位置設置擋土墻，同時還需設置相應的排洪溝，通過這種方式來防止發(fā)生泥石流或者洪水時給場地帶來嚴重影響。對于站內(nèi)的既有排水設施而言，需要進行相應的檢查和修復，如果發(fā)生強降雨，要求排水足夠暢通，以避免站內(nèi)出現(xiàn)大量積水，引發(fā)不均勻沉降。

4 結(jié)束語

針對變電站場地沉降和擋墻變形進行分析，認為場地沉降主要是地基不夠牢固而導致的，因此對沉降情況進行處理，需對地基進行科學有效的加固處理，提升地基的承載力。此外，還需對因為沉降而引起的擋墻變形進行科學處理，可以使用高壓注漿的方式對其進行處理，對泥漿和砂石進行攪拌等方式。此外，在進行變電站建設過程中，需要充分考慮沉降因素，將有可能會導致日后時候沉降的因素進行科學有效的控制，為今后的投入運行奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]劉宇平，張秉來，甘生軍，梁全錄，余 燾.山區(qū)復雜場地某110kV變電站地基沉降分析及處理[J].山西建筑，2017，43（35）：65～67.

[2]韓曉言，卜祥航.500kV變電站地表緩慢沉降監(jiān)測技術(shù)研究及應用[J].四川電力技術(shù)，2017，40（02）：46～50.

[3]謝 輝，卓 越，陳 英，劉 洪，陳興偉，翟景國.變電站場地沉降及擋墻變形的分析及治理[J].銅業(yè)工程，2017（01）：86～90.

[4]王 麗，徐 銳.變電站地基沉降分析及不良地基條件下基礎(chǔ)處理研究[J].商，2015（38）：293.

[5]李 園.變電站既有建筑不均勻沉降的糾偏加固技術(shù)研究及應用[J].電氣應用，2013，32（S1）：454～455+458.

[6]朱進軍，魏 來.填土場地變電站基礎(chǔ)差異沉降分析與處理[J].山西建筑，2013，39（35）：63～64.

收稿日期：2018-8-2

作者簡介：張碧勝（1986-），男，工程師，本科，主要從事110kV輸變、電工程項目建設管理方面工作。