浅谈变电站站房和设备基础的沉降原因及处理方法摘要：由于土地资源日益减少,越来越多的滩涂、低洼地带被开发利用。
变电站也“被迫”落户在这些以往不宜建站的地区。
随之而来的是软弱地基的通病—基础沉降问题日益突出,给变电站的安全运行带来影响。
当然地基的沉降原因是多方面的，本文将针对电力设备基础沉降的原因和处理方法进行分析。
关键字：变电站房；基础；沉降；abstract: due to dwindling land resources, a growing number of shoals and low-lying areas have been developed use. the substation also “forced” settled in these area which should not be establish the station. followed by common problem of the weak foundation- the foundation settlement problems have become increasingly prominent, affect the safe operation of the substation. of course, foundation settlement are many reasons, this article will analyze the causes and treatment methods for settlement on the basis of electrical equipment.key words: substation room; basis; settlement;中图分类号：f407.61 文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）02电力资源是经济发展的有效保障。
随着西北地区经济的发展，对电力的需求日益增加，这样就对电力设备的维护和保养提出了更高的要求。
但是由于土地资源日益减少,越来越多的滩涂、低洼地带被开发利用。
变电站也“被迫”落户在这些以往不宜建站的地区。
随之而来的是软弱地基的通病—基础沉降问题日益突出,给变电站的安全运行带来影响。
当然地基的沉降原因是多方面的，本文将针对电力设备基础沉降的原因和处理方法进行分析。
一、软弱地基沉降的原因软弱地基沉降量通常由三部分组成。
即由基础上部荷载引起的地基沉降；填方不密实,由填方层压缩挤密引起的沉降；在填方附加荷载作用下,场地土的压缩变形。
下面分别分析这三种沉降。
1、基础上部荷载引起的沉降上部荷载引起的沉降量大小与附加应力值、作用面积、压缩层厚度、土的压缩模量等因素有关。
其中, 荷载的作用面积对沉降量影响很大。
2、填方层沉降场地填土一般采用矿渣(又称塘渣),组成成分主要是块石,夹杂少量的碎石和粘土。
其特性是粒径较大、级配不良。
如果控制好粒径和级配,分层夯实,压实系数可以达到0.94以上,达到地基基础设计规范的要求值。
但在实际工程中,填方质量却得不到有效的控制,特别是大厚度的填方。
因此,填方层的沉降也是沉降量中不可忽视的一部分。
矿渣填方层的性能与碎石土类似,压缩性小,由此,填方不密实引起的沉降一般发生得较快。
但填方层均匀性差,易受外部条件影响。
特别是在经过几场大雨的冲刷后,经常可以发现场地的沉降量会突然加大,原本平整的场地变得凹凸不平,这就是填方不密实和不均匀引起的沉降。
3、填方荷载引起的沉降根据软弱地基厚度大、压缩性大、渗透性小的特点,由上部填方荷载引起的地基沉降特点是：最终沉降量大、完成时间长。
随站区面积的增大而增大，在填方荷载作用下,地基土中附加应力大小沿深度方向是矩形或将近矩分布,而且其影响深度直达压缩层底部,这与局部荷载作用下的快速衰减曲线有很大不同,因此,由填方荷载引起的最终沉降量也远大于相同值的局部荷载作用。
当然变电站房和电力设备基础沉降的原因还有其他方面。
1、工程地质勘探报告真实性如何,对其沉降量大小关系很大。
工程地质勘探报告要正确反映土层性质、地下水和土工试验情况,并结合设计要求,对地基作出评价,对设计和施工提出某些建议。
如果工程地质勘探报告不真实,就有可能给设计人员造成分析、判断的错误,从而引发质量事故。
2、在设计方面也有一些原因,由于高差及荷载显著不同，地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同的,未在适当部位设置沉降缝。
基础刚度或整体刚度不足,不均匀沉降量大,造成下层开裂。
设计马虎,计算不认真,有的不作计算,照抄别的建筑物的基础和主体设计。
3、在施工方面上的原因,施工单位质量保证体系不健全,质量管理不到位,原材料质量低劣,施工质量存在质量缺陷。
二、对地基沉降采取的防治措施1、选择名副其实的工程地质勘探单位,确保工程地质勘探报告的真实性和可靠性工程地质勘探是一门专门的科学,来不得半点虚假。
工程地质勘探报告是设计人员的主要设计依据,必须选择有资质的勘探单位并且地质勘探人员必须具备一定的业务水平、政治素质和职业道德素质,具有强烈的责任感,这样才能使工程地质勘探报告具有真实性、准确性、科学性。
变电站其特殊的作用，也决定了必须加强对建设区域的地质勘探工作。
2、提高设计水平,根据变电站房和电力设备安放区域实际情况和设计、施工经验采取各种措施,增强变电站房基础刚度和整体刚度3、地基和基础措施可以从两个方面着手解决: ①控制沉降量②控制沉降差。
控制沉降量可采用桩基、地基处理，或两种方法的结合。
在控制沉降量的同时,需同时考虑沉降差的控制。
（1）在可预见的沉降差异处,实际工程中可以通过设置沉降缝、伸缩结、预留电缆长度等方法来减小沉降差异的危害。
当在填方区采用桩基处理时,要充分考虑桩周负摩擦力的影响。
桩型尽可能采用摩擦桩, 因摩擦桩本身有一定的沉降量, 可以减小沉降差异,这可从很多工程实例中看出来。
同时,采用摩擦桩可以减小桩周负摩擦力,对桩基承载力和桩身稳定性有利。
水泥土搅拌桩处理后形成的复合地基以及下卧层还会有一定的沉降量,故可以控制与未处理部分的沉降差。
当场地填土达到 2 3m 时, 不仅最终沉降量大得惊人, 地基的承载力也成为问题。
这时, 就需要采用全场地基处理方法来控制沉降量和提高地基承载力。
采用真空预压或真空、堆载联合预压,工期可缩短为3个月左右, 但费用较高。
采用预压法, 可以使大量的沉降量在预压过程完成, 从而控制变电站投运后的沉降量和沉降差, 确保工程安全。
在条件许可的情况下,尽可能采用超载预压来提高预压效果。
采用全场预压是彻底解决变电站填方沉降的一种有效方法,在资金和工期许可的情况下可以优先考虑。
特别是在填方厚度不均匀的靠山地带, 采用其他方法很难控制沉降差异。
采用预压法时应注意控制预压时间和固结度,否则,将造成工程建成后沉降的快速发展,引起上述的工程问题。
（2）湿陷性黄土地基处理在不同的地区，根据不同的地基土质和不同的结构物，地基处理应选用不同的处理方法。
①灰土和素土垫层法将基底以下湿陷性土层全部挖除或挖至预计的深度，然后以灰土或素土分层回填夯实。
垫层厚度一般为1.0～3.0m。
它消除了垫层范围内的湿陷性，减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷，可以使地基的自重湿陷表现不出来。
②强夯法强夯法亦称动力固结法，通过重锤的自由落下，对土体进行强力夯实，以提高其强度，降低其压缩性.③深层搅拌桩法探层搅拌桩是复合地基的一种，近几年在黄土地区应用比较广泛，可用于处理含水量较高的湿陷性弱的黄土。
深层搅拌桩的固化材料有石灰、水泥等，一般都采用后者作固化材料。
其加固机理是将水泥掺入粘土后，与粘土中的水分发生水解和水化反应，进而与具有一定活性的粘土颗粒反应生成不溶于水的稳定的结晶化合物，这些新生成的化合物在水中或空气中发生凝硬反应，使水泥有一定的强度，从而使地基土达到承载的要求。
4、室内地坪与厂房基础的沉降差当厂房基础采用地基处理方法,室内地坪应同时采取地基处理方法,并适当配筋。
如厂房基础采用桩基础时,室内地坪需采用架空层或钢筋混凝土梁板结构,将荷载传到厂房基础上。
该方法的另一优点是可以减少厂房的填方量,相应减小由此引起的附加荷载这对控制厂房的沉降量相当有利。
对单一的独立基础,应严格控制偏心距。
竖向荷载较大的基础(如主变基础) 应设计成中心受压。
构架基础宜考虑长期运行的弯矩, 设计成不对称形式,使正常运行状态下基底处于中心受力状态,既可防止沉降差,又可减小基底面积。
5、控制施工过程中的关键工序,确保施工质量（1）作好地基验槽工作,首先作好基槽开挖后的钎探工作,请勘察、设计、监理、建设单位共同验槽以确定地基土与勘察结果是否相符,如不符请勘察、设计部门共同确定地基处理方案,然后方可进行下一步施工,并且在施工中确保地基处理和基础工程的质量,处理过程必须由监理工程师旁站,并经监理单位验收合格。
（2）控制好结构工程施工质量①原材料、砂浆的品种、强度等级必须符合设计。
影响砂浆强度的因素是计量不准,原材料质量不稳定，塑化材料(如石灰膏)的稠度不准而影响到渗入量;砂浆试块的制作和养护方法不当。
解决的办法是:加强原材料的进场验收,严禁将不合格的材料用于建筑工程上。
②砖的品种,强度必须符合设计要求,砌体组砌形式一定要根据所砌部位的受力性质和砖的规格来确定。
一般采用一顺一丁,上下顺砖错缝的砌筑法,以大大提高砌筑墙体的整体性,半砖的使用应合理,应将半砖分散砌于墙中,同时也要满足搭接1/4砖长的要求。
③正确设置拉结筋。
砖墙砌筑前,应事先按标准加工好拉结筋,以免砌筑时工人乱拿乱弯钢筋，使用前对操作工人进行技术交底。
6、加强变电站房的沉降观测:施工期间,施工单位必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点。
主体结构施工阶段,每结构层沉降观测不少于一次;建成和设备安装后,沉降观测2个月不少于一次。
三、结束语总之,要防止变电站房及电力设备因地基产生沉降，影响其正常使用，就必须从勘探、设计、施工、监测等多个方面同时入手，采用科学的方法，严格控制沉降量和沉降差，保证电力设施的正常使用。