某变电站场地地基与基础方案研究

论文关键词:变电站地基基础方案

论文摘要:变电站位于广西大新县雷平镇弄卡村北面约100m处，东距省道S213约850m，有简易公路通至站址附近，交通便利。本文分析了其场地工程地质条件，在此基础上提出了地基与基础方案，研究结论对于类似工程具有一定借鉴意义。

1 引言

该变电站位于广西大新县雷平镇弄卡村北面约100m处，东距省道S213约850m，有简易公路通至站址附近，交通便利。本期研究的目的是查明站址场地岩土工程条件，为建(构)筑物的地基基础方案设计、不良地质作用整治等提供可靠的岩土参数和岩土工程资料，分析和预测原有地质环境对工程的影响及工程建设可能引起的环境地质问题，并提出防治措施及建议并对基础形式和地基处理方案提出建议。

2 区域地质构造与地震

根据有关地质资料，站址区在大地构造分区上位于南华准地台之右江再生地槽之西大明山隆起的西北部，在新构造上属桂西北断块掀斜隆起区。本区经历了三次较强烈的地壳运动，在寒武纪末，加里东运动发生，砂页岩地层发生强烈褶皱，伴生断裂，形成东西向构造线，奠定了本区以西大明山为中心的构造基底。站址附近区域性大断裂主要北西向的那坡断裂带、靖西～崇左断裂带和北东向的桂林～南宁断裂带，三条断裂带均属微弱全新活动断裂，站址与那坡断裂带的最小距离大于20km，与靖西～崇左断裂带的最小距离约4km，与桂林～南宁断裂带的最小距离大于45km。断裂活动对站址区影响较弱，站址场地属构造相站址在地震构造分区上属桂西北强震地震构造区。根据历史记载，大新县一带地震较少，最大地震为1977年发生的3.6级地震，震中位于大新县全茗，距离站址约25km。地震对站址区稳定性影响小。

3 场地岩土工程条件

3.1 地形地貌及不良地质作用

站址大区域地貌类型为岩溶谷地，站址微地貌为矮丘。场地为缓坡，坡度约8°～15°，场地地面高程175.62m～197.33m。站址范围内地面高程为175.75m～196.43m，最大高差16.36m。场地大部分第四系土层覆盖，站址主要为旱地，现种植有甘蔗，见几棵杂树。场地内未发现地面塌陷、土洞等不良地质作用。

3.2 地基岩土特性

场地上覆土层主要为第四系冲洪积层(Qal+pl)及坡残积层(Qsl+el)，下伏基岩为泥盆系中统东岗岭阶(D2d)灰岩，各岩土层特性分述如下:耕植土①:黄褐色，稍湿，土质较疏松，含植物根系。该层场地内普遍分布，层厚0.30m～0.40m。第四系冲洪积层(Qal＋pl):粘土:黄褐色、紫褐色、褐黄色，稍湿～湿，硬塑，切面光滑，干强度高，局部地表见浅层裂隙，裂隙深约10cm。含铁锰结核，局部混泥岩、泥质砂岩等砾石及锰矿碎块，次棱角状，粒径20mm～60mm。第四系坡残积层(Qsl＋el):黄褐色，褐黄色，切面光滑，干强度高，坚硬～硬塑，含少量铁锰结核。

3.3 水文地质

站址区附近主要河流为黑水河，该河流常年流水，河面宽20m～50m，水深大于3m，水量充足，在站址西南面约2.6km处自北西向东南流，是站址区地表水主要排泄通道。地下水主要为土层孔隙水和岩溶水。土层孔隙水为上层滞水，赋存于土层孔隙中，水量小。岩溶水赋存于下伏基岩中，场地岩溶水主要受站址外地下水补给，并向黑水河排泄，其埋深多在覆盖层底部以下的基岩中。

4 场地岩土工程分析评价

4.1 场地稳定性和适宜性分析评价

站址内无区域活动性断裂通过，区域活动性断裂与站址的最短距离大于4km，场地区域构造属于相对稳定区;站址地形为缓坡，未发现崩塌、地面塌陷等不良地质作用，仅局部有小型冲沟，但目前已趋于稳定，场地稳定。场地内亦无压矿、文物及重要的市政设施，仅零星分布少量坟，适宜建站。

4.2 场地和地基的地震效应分析

根据《建筑抗震设计规范(2008年版)》(GB50011-2001)附录A，场地地震基本烈度为6度，地震动峰值加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。场地内无饱和砂土、粉土及软土分布，不存在地震液化及震陷。 4.3 地基均匀性评价

站址地形为缓坡，上覆土层分布较均匀，场地平整后将会形成高达1m～10m的人工开挖边坡，填土区将形成高度约1m～10m的填土边坡。场地整平后，地基土分为填土与原状土，同时，局部地段基岩埋深浅，出现土岩地基，工程力学性质存在差异，场地地基土为部分不均匀地基土。

4.4 边坡稳定性评价

场地拟定平整高程186.47m～186.99m，进行场地平整时，场地将出现填土边坡及开挖边坡。边坡稳定性分析及设计是本工程的重点及关键。建议设计必须慎重考虑，确保填土边坡及开挖边坡的稳定。

4.5 土的胀缩性及膨胀土地基分析评价

根据《广西膨胀地区建筑勘察设计施工技术规程》(DB45/T396-2007)，粘土②层自由膨胀率平均值δef=32.7%，胀缩总率平均值δxs=3.15，相对膨胀率平均值δxe50=0.08，属以黄色为基色的C1亚类膨胀土，属中等胀缩性土，以收缩为主。按国家标准粘土②层δef<40%，无膨胀潜势。

5 地基与基础方案建议

5.1 天然地基

站址场地平整后，北侧开挖区地基岩土层主要为粘土②、粘土③，局部见灰岩⑤，场地均有分布，地基土强度较高，建(构)筑物可采用天然地基，以粘土②、粘土③为地基持力层。局部地段灰岩埋深浅，尤其是土岩交界部位存在溶槽等不均匀地基，基础在此处应加大基础宽度或换土垫层，以调整不均匀沉降。

5.2 地基处理

南侧、南西侧及南东侧将形成1.0m～10.0m厚的填土区，其厚度大，若新填填土固结性差，力学强度低，均匀性差，压缩性高，经检验其承载力、变形及均匀性不能满足设计要求时，不能作为建(构)筑物的地基持力层，应对整个场地新填土层进行分层强夯处理，以提高整个场地填土层的压实度，提高新填土的地基承载力、变形模量及均匀性。

强夯法加固填土提高其地基承载力。其优点施工简单，加固效果较好，预计经强夯处理后，填土层的承载力可达到160kPa以上，变电站站内道路、排水渠、电缆沟等可直接置于填土上。其缺点是施工噪音大、振动大，对周边环境有较大的影响。

5.3 桩基础

人工挖孔桩桩端能进入设计持力层，刚度大，单桩承载力高，桩身变形很小，质量控制较易保障，是适合本工程的人工地基处理方案。由于单桩承载力要求不高，可以原状土为桩端持力层，进入原状土的深度通过计算确定。场地地下水埋深大，桩基施工不受地下水的影响。

[1] 翁梓佳.粉喷桩处理软基的机理及工程实例运用[J].科技资讯，2006.