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某220kV变电站地基处理专题研究
摘要:在变电站设计中,地基处理占有十分重要的地位,直接关
系到工程实施的可行性,对变电站的选址、总平面布置及总投资都
有重大影响。为确保项目顺利实施,在对变电站所在区域地址进行
详勘之后,对比研究多种地基处理方案,以安全可靠为基本原则进
行技术经济性分析,推荐地基处理最优方案。
关键词:220kv变电站;地基处理;干振挤密碎石桩;水泥土搅
拌桩
1.工程概况
某220kv变电站位于山东省德州市,变电站内主要建、构筑物
有:35kv生产综合楼、220kv生产综合楼、水泵房及保安室、主变
压器基础、事故油池、消防蓄水池、独立避雷针。变电站内的建、
构筑物具有设备荷载大,对地基沉降要求严格等特点,因此,保障
变电站安全运行,地基条件十分重要。
2.区域地址条件概述
拟建站址区域地形平坦,地貌成因类型为冲积平原,地貌类型
为平地。拟建站区地层为第四系全新统冲积层(q4al),岩性为粉
土、粘土。根据野外钻探描述,结合室内土工试验和原位测试成果,
将本次勘测所揭露的地层岩性主要特征及分布规律自上而下描述
如下:
①粉土:灰黄、灰褐等色,局部相变为粉砂,上部含少量植物
根系,夹①-1粘土层,稍密,稍湿~很湿。该层层厚5.40~8.25m,
层底深度7.50~9.70m,层底高程12.07~13.05m。场地内普遍分
布。地基土承载力特征值fak建议采用:fak=90~110kpa。
①-1粘土:棕黄、棕红等色,可塑状态,湿。该层层厚1.25~
3.10m,呈夹层状分布于①粉土中,场地内普遍分布。fak=100~
120kpa。
②粘土:灰黄、灰褐等色,可塑状态,局部软塑状态,很湿,
夹②-1粉土层。该层层厚1.10~2.80m,层底深度11.00~13.50m,
层底高程8.28~9.55m。场地内普遍分布。地基土承载力特征值fak
建议采用:fak=100~120kpa。
②-1粉土:灰黄、灰褐等色,稍密,很湿。该层层厚0.75~2.40m,
呈夹层状分布于②粘土层中,场地内普遍分布。地基土承载力特征
值fak建议采用:fak=110~130kpa。
③粉土:灰黄、灰褐、青灰等色,局部相变为粉砂,稍密~中
密,很湿,夹③-1粘土层。本次勘测未穿透该层,最大揭露厚度为
4.80m。场地内普遍分布。地基土承载力特征值fak建议采用:fak
=120~140kpa。
③-1粘土:黄褐、灰黑等色,可塑状态,很湿,呈夹层状分布
于③粉土中,最大揭露厚度为2.00m。地基土承载力特征值fak建
议采用:fak=120~140kpa。
3地基评价
拟建站址区①粉土、①-1粘土地层地基强度较低,可以作为荷
重较轻、对沉降不敏感的一般拟建建(构)筑物的天然地基持力层;
对于荷重较大且对沉降敏感的主要拟建建(构)筑物,当能满足其
对地基的强度和变形要求时,可以选择上述地层作为其天然地基持
力层,不能满足要求时,建议采用人工地基。
②粘土、②-1粉土及以下土层埋深较大,不适于作为拟建建(构)
筑物天然地基持力层。
4.地基处理方案
人工地基方案区域实践经验较多,根据《建筑地基处理技术规
范》(jgj79-2002、j220-2002)和《电力工程地基处理技术规程》
(dl/t5024-2005),主要有垫层法、强夯法、强夯置换法、干振
挤密碎石桩法和水泥土搅拌桩法等。
4.1技术性比较
对本站址岩土地质情况,对比各方法并叙述如下:
(1)垫层法
垫层法是一种浅层处理软弱土地基的传统方法,在软弱土地区
使用较广泛,具有因地制宜、就地取材和施工简便等特点,处理厚
度一般为1~3m,通过换填基底下部分软弱土层,可以提高地基土
的承载力和稳定性。当换填垫层厚度超过3m时,挖、填土方量较
大,施工期长,施工质量不易保证,且造价较高。本工程软弱土层
下限在6.5m~11.05m左右,变电站内全部建、构筑物的地基均采
用垫层法处理不合适。
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