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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。