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时间:2017-12-06
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1、某220kV变电站地基处理探究研究 摘要:变电站是电力系统运行的关键环节,其工程建设质量直接影响着各种设施设备的稳定应用,从而在某种程度上决定着国家与人民的电力使用利益。文章结合某220kV变电站工程地质情况,从技术角度对几种常用的地基处理方法进行对比,选择出技术相对合理、经济适用的地基基础技术方案,以供电网工程及其他行业的设计人员参考。关键词:变电站;软土地基;地基处理中图分类号:TU476文献标识码:A文章编号:1009-2374(2013)25-0123-02某220kV变电站工程位于湖
2、北省汉川市,站址原始地貌属汉江一级阶地地貌,站址区内主要分布有水田、旱地。场地地面标高约20.53~21.50m,自然地面高差约1m。1站址工程地质条件站址场地岩土分布主要为第四系全新统素填土(Q4ml)、第四系全新统冲湖积(Q4al+l)淤泥、第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)粉质粘土、第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)粉砂夹粉土、粉细砂。场地内岩土层由上而下叙述如下:7(1)层素填土(Q4ml):青灰色、黄褐色,稍湿,松散。主要为粘性土及耕植土,含有植物根系。层顶标高21.41~21.
3、67m,层厚0.6~0.9m。(2)层淤泥(Q4al+l):灰黑色、饱和,流塑,层顶标高20.61~21.27m,层厚3.90~5.20m。地基承载力特征值fak=40kPa。(3)层粉质粘土(Q4al+l):青灰色,湿,可塑。层顶标高15.50~17.06m,层厚1.90~3.30m。地基承载力特征值fak=130kPa。(4)层粉质粘土(Q4al+l):青灰色,湿,软塑,局部可塑偏软,夹薄层状粉土。层顶标高13.51~14.16m,层厚1.50~8.90m。地基承载力特征值fak=70kPa
4、。(5)层粉砂夹粉土(Q3al+pl):灰色、青灰色,饱和,松散,粉砂与粉土互层,层理清晰,呈千层饼状。层顶标高4.70~12.07m,层厚7.30~13.80m。地基承载力特征值fak=90kPa。(6)粉细砂(Q3al+pl):灰色、青灰色,饱和,稍密,含薄层状粉土。层顶标高-2.60~-1.43m,地基承载力特征值fak=150kPa。2主要岩土工程问题7根据《电力工程水文技术规程》(DL/T5084-1998),本工程站址的设计防洪标准为50年一遇。根据水文气象等调查得知,站址的50年一
5、遇设计洪水位为24.2m。按照场地设计标高不应低于设计洪水位标高,因此,拟定场地标高24.3m,全站场地需回填土2.8~3.8m高。由于站区场地第(1)层土为厚0.6~0.9m的填土层,未完成自重固结。而第(2)层淤泥土较厚(厚3.90~5.20m),具流变性(天然含水率65.8%)、低强度(承载力特征值40kPa)、高压缩性(压缩模量最小1.78MPa)。按站区回填土方案,场地平整完成后,回填土(填土厚度较深处3.7m和原有人工填土层0.9m)自重荷载:P=γh=18kN/m3×4.6m=82
6、.8kPa>fak=40kPa由此可见,原地基若不进行加固处理,在回填土荷载自重及上部建构筑物作用下,势必会发生地基破坏,产生沉降变形及不均匀沉降,致使建(构)筑物发生变形或严重破坏。以下对填土产生的沉降量及软土的固结时间进行估算:取软土层厚为5.2m,渗透系数K=6×10-7cm/s,淤泥的压缩模量Es=1.78MPa,上部填土自重p=82.8kPa,淤泥层最终沉降量为:计算固结系数:淤泥层下的基层为粉质粘土层,单面透水,计算时间因子为:固结度为:7计算表明,场地在上述条件下完成自然沉降需要0
7、.7年的时间,完成总沉降量的90.9%达到基本稳定。而在当前的变电站建设周期来看,完成场地平整后再等待几个月时间用于完成场地的自然沉降,时间显然过长。3地基处理方案选择本变电站采用《国家电网公司输变电工程通用设计110(66)~500kV变电站》分册中的方案220-C-1(10)。主要建(构)筑物包括:主控通信室、10kV配电装置室、220kV屋外配电装置、110kV屋外配电装置、主变压器基础、户外电容器组等。由于站区建构筑物对地基要求不同,可根据需要采用既经济又能满足安全使用的地基处理方式。基
8、于以上原则,对几种适用于本工程条件的、有成熟技术和经验的地基处理方式(排水固结法、水泥土搅拌桩、钻孔灌注桩、预应力管桩)进行对比分析。3.1排水固结法排水固结法主要用于解决地基的沉降和稳定问题。为了加速固结,最有效的办法就是在天然土层中增加排水途径,缩短排水距离,设置竖向排水井(砂井或塑料排水袋),以加速地基的固结,缩短预压工程的预压期,使其在短时期内达到较好的固结效果,使沉降提前完成;并加速地基土抗剪强度的增长,使地基承载力提高的速率始终大于施工荷载增长的速率,以保证地基的稳定性。依据采用的各
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