某变电站主变压器基础地基沉降分析与处理

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1、某变电站主变压器基础地基沉降分析与处理罗伶（广东省电力设计研究院，广东广州510600）摘要：某500RV变电站丁程在投运前发现主变压器基础与散热器基础产生不均匀沉降，导致设备受损。如处理不当，将严逼影响本地区2002年夏季的正常供电。为使500kV变电站在拟定时间内投入运行,经多方案比选採用了地基土体卸載法对地娠廉础进行加固处理，收到了安全、经济、快捷的效杲，伯得同类型基础设计借鉴。■•・••9•■・•9••■・•••・中图分类号:1U4/1U753.8文献标识码:B文章编号:1672-2841（2004）02-0021•04

2、:收稿口期:2003211227工程概况该工程为某500kV变电站主变压器扩建工程，三台变压器基础顺列布爲每台基础由散热器基础、主变基础及油池mhV平而希国楮冲伽创1斫示王述誥壬础平瓦課图1主变压器设备重229”台（包扌舌油重），地基平均应力141.5kRu散热器设备重17”台，地基平均应力145.0kPiio工程于2001年11月初开工，11月下旬施工完毕，2002年初对主变设备进行了安装、加载。在加载过程中发现变压器基础下沉，最大沉降量为29mm，而散热器基础无下沉。连重影响了设备的正常运行，故需对地基基础进行加固处理°1工

3、程地质根据地质勘察报告,该场地原为山洼耕地，经回填平整，地势变得较为平坦。该场地主要土层野外特征自上而下分别为：（1）素填七。回填时间约10年，红色、结构疏松、稍湿，主要曲粉质粘土冋填，局部含少量水泥块，整个场地均有分布，层厚2.2〜4.8m，标准贯入击数N=4〜8击。（2）耕植土。灰色、湿、软塑，土质为粉质粘十…局部含少量植物根，整个场地均冇分布，层厚0.4〜2.2m，标准贯入击数N=8〜9击。（3）坡残积亚粘土（粉质粘土）。红褐色、稍湿、可塑、粘性好，局部含少量砂粒，夹粘土薄层，娜个场地均有分布，层厚2.5~4.6m.标准费

4、入击数N=8〜13击。⑷残积亚粘土。褐夹2基础沉降原因分析2.1地基承载力取值过高该工程设计要求地基承载力达到200k內。而实际是变压器基础与散热器基础均放置在回填土上。该土层虽然冋填时间较长，但未经任何处理，结构疏松、压缩性较大、承载力低，远未达到200k內的要求。因而在荷载作用下，基底压力大于地基承载力，由此地基发生了下沉。2.2基础尺寸取值不合理本结构设计要求主变基础与散热器基础沉降差＜lOmni，而变压器基底面积23.56m2，基底平均应力141.5kRi;散热器基底面积1.69m2,基底平均应力145.OkPa。由地基

5、最终沉降战计算可知，在基底附加应力基本相同的条件下，底单台主交压琴基础加国平而市置律调整基底尺寸,因而导致两基础沉降不一致，使得沉降差最大达到了29mm，影响了设备的正常运行。2.3基础形式选择不当根据设备运行的特点，耍求变压器基础与散热器基础变形一致，也就是说，本设备功能对沉降差的要求是严格的。而该场地地基有填土2.2〜4.8m、耕植土0.4〜2.2m等软弱土层，极有可能造成不均匀沉降。在这种情况下，应采取措施尽量使两基础沉降一致，减少不均匀沉降。对本工程宜采用两设备共用一个基础的形式，以达到沉降一致的目的。2.4基坑验收环节

6、未把好关由于基坑验收未能严格把关，致使地基承载力在远未达到设计要求的200RR1的情况卜-却仍通过了验收，从而导致基3加固方案该工程为省内重点工程。为解决该地区2002年夏季缺电问题，电网公司拟定了确保2002年6月23日试运行.2002年6月3()日正式投产的H标。当吋离试运行吋间仅21天,工期紧、任务重。建设单位高度重视同时组织专家及各冇关人员对存在的问题进行会审剖析。在以不卸设备荷载为原则，以15天为处理工期的前提下，对各单位提出的方案进行比选。以下是各个方案的基木内容：方案一:高压喷射注浆法。该方法是把能最大、速度快的喷

7、射流连续集中地作用在土体上，使注入的浆液和土拌合凝固为新的固结体，以提高地基强度，达到改良地基的效果。此法较为简单，但用此方法处理既冇建筑地基时，很可能在固结过程中对地基产生附加变形，使地基与基础间出现脱空或局部脱空的状况，对丁•能否冇效地控制固结过程中出现的沉降最把握不大。本方案预计工期为12〜15天，估算投资单台主拓第叙岬平面毬图2桩基把上部荷载直接传到压缩性小、强度高的密实土层，以满足承栽力和变形的要求。这一方法在许多工程屮都有成功的经验，是比较安全稳妥的做法。桥基加固按成桩工艺的ITf=lKTK7EInr4^TI1-rV

8、於卄丹At亠ZIHT4ATl1-rV孔成桩后，在桩顶设牛腿支托，牛腿支托与原基础连接，如图2所示。预应力管桩的做法：在每台主变压器基础及散热器基砒侧面均匀布置11根钢筋混凝土预应力管桩，采用静力压入的施工方法将桩压入土中，使原妹础周边植筋与新设边梁连丄“、丄mH