变电站在电力系统中发挥着变换电压、分配与接受电流、调整电压及调整电流方向等作用，是借助变电器将各等级电网有机连接的关键场所。变电站土建项目主要是为其设备维护、运行、安装等提供服务，土建质量与变电站中的电气设备稳定与安全又很大影响。而变电站不良地基时造成项目基础过大或不均匀沉降的主要因素。

 

　　一、各种不良地基及其危害。

 

　　依照有关部门规划的变电站分布点，可能由于客观因素不得不在以下几种区域内建设，造成不良地基的产生，并且这些不良地基可能会带来一定危害。笔者将其详细分析如下：

 

　　第一，将山坡坡底冲积平原作为建设场地。在这种的情况下，虽然场地表层十分平整，但是因为这些平地的形成年代较近，而且长寿山水的长期侵蚀，如果坚持在该场地建设变电站的话，很可能出现软地基。在这种情况下，变电站在运行过程中很可能出现地基不均匀沉降问题，严重的话会使变电站出现倾斜甚至倒塌，后果不堪设想。

 

　　第二，平坦的平原地区。通常情况下，变电站的建设场地优先选择一些平坦的平原地区，这样的话对建设有利。但是因为平坦的平原地区的一般表层被冲积层覆盖，并有大量的淤泥表层，如果变电站地基直接用原地貌地基时，不管是硬土还是软土，虽然都能满足变电站承载力需求，但是因为软土具有相当大的压缩性，硬土却几乎没有压缩性，所以很可能会发生地基不规则沉降状况，并造成变电站结构产体出现裂缝、楼板开裂等问题的出现。

 

　　第三，地形落差较大地区。如果所选择的变电站建筑场地在地形落差很大的地区，经过“一平三通”之后，整个站区大部分区域都是半填半挖区域，很可能出现回填土不规律、面积过大或者填土较深等问题。虽然在施工过程中也对建筑场地进行了反复碾压，但是因为施工工期通常较短，所以不可能做好预沉降工作或者做到全部压实。

 

　　第四，水塘或者水田地区。因为地形环境的限制，变电站的建设地址有可能全部或者部分处于水塘或者水田中，而水塘或者水田的淤泥均为软地基条件，在施工完成之后极有可能出现不均匀沉降问题。

 

　　第五，液化土层或震陷地区。如果变电站选择在地震活跃地带的话，很可能出现液化土层或震陷地基，这种情况下，地基就不符合抗液化的基本条件，对变电站建筑的稳定性造成威胁。

 

　　第六，回填土、沟壑、孔洞等地区。如果变电站的选址在以上三个环境中，很可能会造成不良地基情况的出现。比如，110kV梅南变电站龙上水电站和备用间隔，于2007年1月份动工扩建，同年12月份投产。该两个间隔在原变电站的110kV场地右侧扩建，一根电杆在原有挡土墙基础上，其他三根电杆和设备基础在回填区上建设，该回填区面积约330m2，回填土方约3500m3，坡度最大有80多度，高13.2米，坡底为旱地和水田。该间隔到2008年6月份，经过几场大雨后，新建挡土墙出现多处裂缝，裂缝最大处约32mm，并有向外围扩散的趋势，构架基础和设备基础也已经开始下沉，构架倾斜，影响该间隔的正常运行。造成这种现象的最主要原因，就是地基地处回填土、沟壑及孔洞区域，在一定荷载压力下发生了均匀沉降，使得变电站建筑及设备偏离了正常位置，而影响了正常运行。

 

　　总之，不管是哪种类型的不良地基，都可能无法承载变电站的荷载，极易造成地基上半结构发生不规则沉降状况，虽然变电站所在的建筑物处于相对独立状态，但是因为管线和电力设备紧密相连，如果地基发生不规则沉降的话，不但会破坏建筑物自身的主体结构，而且还会造成管线与电力设备发生严重变形，最终造成严重的电力安全问题。所以，在变电站项目的勘察过程中，勘察人员必须详细查明软土层的土质情况、分布范围、组成成分及均匀性等因素，全面了解变电站所在地岩土项目的地质资料；在设计过程中，设计人员必须全面分析地基和上部结构的相互作用，进而选择最合理、最经济的变电站不良地基的有效处理方法。

 

　　二、处理变电站不良地基的有效方法。

 

　　针对变电站不良地基的类型及危害，笔者探究了几种有效的处理方法，主要有强夯法、换填法等，笔者将对其进行详细论述。

 

　　1、强夯法。

 

　　强夯法，是指利用强大的夯击力冲击变电站的不良基地，并且要在地基中形成冲击波，在强大冲击力中，夯锤冲切地基上部土体，刻意破坏突击结构，以形成很大的夯坑，以挤压周围的土体。强夯法一般用在处理杂填土、素填土、低饱和度的粘性土及粉土、砂土、碎石土等问题上。而针对饱和的软粘土，必须先降低其含水量再对其强夯。强夯法的操作十分简单，并且具有使用经济、效果好等优势。

 

　　因为通常夯锤重量都超过10吨，有的甚至重达40吨，在夯击变电站不良地基的过程中，其产生的强大夯击波会对周围环境、正在施工的砌筑项目、设备、附近建筑物等都产生很大影响，所以，在强夯之前，必须在施工现场中恰当选取一个或数个代表性区域进行试验，并且还应还要积极采取合理的减震方法甚至可以直接错开工期进行施工。选取强夯试验点的数量，应根据变电站所在场地的实际情况、建筑类型、规模大小等因素决定。比如，梅州110kV竹园变电站项目，其主要场地地基的成分主要是粉质粘土材料的素填土，厚度不规则，一般在3.1--7.3米。如果直接在该地基基础上建设变电站的话，势必会在建筑物及设备的压力下出现严重的不均匀沉降问题，最终降低建筑物的稳定性。施工单位依照设计标准线对其实施分层碾压主场区地基中的回填土，并充分做好了强夯准备工作，依据强夯技术标准对其进行了严格的强夯。经检验发现，强夯场地的压实系数在0.92至0.97之间，其承载力完全符合设计要求，说明强夯法在处理变电站不良地基方面有良好效果，值得大范围推广使用。

 

　　2、换填法。

 

　　在建设变电站过程中，与其他不良地基处理方法相比换填法具有造价低、工期短、工序简单等优点，是应用最为广泛的不良地基处理方法。换填法主要适合应在处理表层过软的地基中，假如变电站基地的变形程度及承载能力不能符合建筑物的实际需求时，并且软土层还具有相对较小的厚度情况下，可将地基基础层中的软土挖掉一部分甚至可以全部挖掉，然后用高强度的灰土、砂石或者稳定性好且没有侵蚀性的其他材料进行分层换填，最后把其压实直至完全满足设计标准上的密实度。当前，借助素土天花变电站不良地基中的软土层时，必须确保填换层的厚度不超过3米，并且素土材料内没有冻土块、淤泥质土、耕植土等成分，不可采用有机质大于5%、盐渍土、膨胀土等材料，也不可把混杂有化学腐蚀剂、垃圾等成分的取值回填到变电站地基中。如果回填材料中有碎石成分，必须要求碎石粒径不超过50毫米。换填之后的地基持力层必须大幅增高、沉降减少，并且可降低或者消除土层的湿陷性，能发挥隔水层的作用。在增强变电站地基稳定能力的过程中，可选择3：7、2：8、1：9等体积比例相同的灰土进行回填。当然，还可采用砂砾材料进行软地基的回填，选用该材料进行回填可大幅提高变电站不良地基的承载力，但是对砂砾配比有严格要求，通常情况下，不均匀系数超过5时最佳。

 

　　三、结语

 

　　总之，变电站在整个电力系统中发挥着分流、变压等重大作用，如果其某个环节出了问题，不仅不能为自身供电区域正常供电，并且还会对与之相连的变电站产生不良影响。所以，有关部门严格要求变电站项目建设质量，尤其是在基地问题上应足够重视，一旦确定变电站选址，就应全面分析建设场地的地质情况，针对各种类型的不良地基，应全面分析其特点，应积极选取与之相对应的处理方式有效处理，确保处理后的基地在承载力等方面都满足施工需求，尽可能降低不良基地给变电站带来的负面影响。

 

　　参考文献：

 

　　[1]曹悠学.变电站地基处理与变电站设计探讨[J].中国新技术新产品.2012（07）

 

　　[2]巫尚吉.变电站不良地基及处理方法[J].现代物业.2011（08）

 

　　[3]杨昕.变电站的地基问题及处理方法[J].中国新技术新产品.2010（23）

 

　　[4]蒋征毅.变电站地基沉降分析及不良地基条件下基础处理研究[J].中国新技术新产品.2012（17）