陳祿俊

云南送變電工程公司 云南省昆明市 650000

摘要：某變電站建成約3個月后，電纜溝、主變室、10kV室以及局部散水等發(fā)生沉降。其中配電室電纜溝沉降最為嚴重，沉降在200～300mm，1-4軸與C-A軸之間形成水流沖切通道，局部產生塌陷；主變部分沉降較輕，平均沉降約為100mm，沉降差約為30mm。變電站地基沉降分析及加固處理是眾多問題中的核心問題，本文對地基沉降的治理措施談談自己的看法。

關鍵詞：變電站；沉降處理；分層夯實；高壓注漿

1、主變基礎承載力復核及沉降計算

1.1計算參數選取

主變基礎基本尺寸為5.5mX4.0m的獨立基礎，厚度為0.7m埋深為-1.5m，下覆分層壓實填土。主變基礎混凝土體積約為19m3，重量約為42噸；主變重約57噸，基礎及主變荷載合計為99噸，計算時取100噸。填土厚度取2.5-1.5=1.0m，壓縮模型取為5MPa（一般分層壓實的粘性土層壓縮模量約為6.0～7.0MPa），承載力取為100kPa，其余土層見地勘報告（主變下覆地基土層剖面近似取為圖1）。地基的承載力和沉降計算結果如下：

圖1 主變地基土層剖面

1.2計算結果

根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2011

上部荷載及承臺重引起壓應力P上= 45.45kPa（面積22.00m*m）

承臺底土本身壓應力P土 = 1.20kPa

承臺底平均附加應力 P0 =44.25kPa

基底深度HP=1.56，水頭深度 HW = 20.06，平均容重AVEGAM=20.00

壓縮深度 Z = 7.800（m）

壓縮深度處：厚度DZ=0.60（m），模量Es=7000.（kPa），壓縮量=0.605（mm）

∑S =27.05（mm）

沉降修正，地基規(guī)范GB50007-2011

N= 1.06 S=28.54

規(guī)范經驗系數 ψs=1.0551

計算經驗系數 ψ=1.0000

修正后沉降量 S= 28.54（mm）

1.3結論

基底壓力44.25kPa<100kPa，承載力滿足要求；地基土層壓縮厚度取為7.8m，沉降量約為29mm。地基壓縮變形較小，原設計滿足工程要求。

2、原因分析

發(fā)生沉降的原因在于電纜溝及設備基礎等埋置于未經分層夯實處理的回填土層上，近日降雨較多，場地排水措施尚未完善，導致雨水浸入地基，發(fā)生沉降。具體如下：

2.1地基受雨水浸泡發(fā)生軟化而導致沉降

變電站自建成后，并未發(fā)生沉降，場地保持穩(wěn)定，地基承載力滿足要求，見基底壓力計算（基礎壓力并未超過地基承載力，否則建成時即發(fā)生破壞）。近日來普降暴雨，場地四處積水，滲入基礎，導致地基軟化，產生沉降。

2.2施工質量存在問題

根據現(xiàn)場情況，在基本不存在荷載的電纜溝、散水等設施處，地面下陷，電纜溝、散水等開裂嚴重（見圖2、圖3）。其原因在于施工單位認為該部分不存在荷載，填土隨意施工，沒有嚴格進行分層夯實，設備基礎及電纜溝處于未經分層夯實處理的回填土層上，導致土體受浸后在自重下即產生沉降。

經調查，沉降嚴重的電纜溝回填土深度約為4.5m，沉降較輕的主變正下方回填土深度約為1.0m，四周約為4.5m?；靥钔林饕獮殡s填土，其中粘性土所占比例最大。

圖2：靠近墻壁處開裂的電纜溝

圖3：墻邊傾斜的檢修箱

2.3監(jiān)理工作存在漏洞

根據地勘報告，該處存在一定厚度的回填土，平均厚度約為2m～3m，考慮到該土層厚度僅為鉆探孔點處真實情況，遠離鉆探孔點的地方，由于原始地形的不確定性，填土厚度可能發(fā)生極大變化，因此需要監(jiān)理根據實際開挖情況，認真記錄并反饋給設計和地勘，驗槽后方可澆筑基礎。但主變基礎施工時，并未通知設計進行驗槽，也沒有相關驗槽記錄、分層壓實記錄和相關檢測記錄。

3、主要處理措施及相關要求

針對本工程特點及現(xiàn)場情況，采取內外處理雙重措施。外部處理措施為隔斷地表水，切斷沉降誘因；內部處理措施為充填、加固回填土體，降低其滲透性，防止土體自身壓縮沉降。

3.1外部措施及要求

外部措施用于場地內-綜合樓外側的范圍內，要點如下：

（1）重新分層夯實原場地內填土，控制壓實系數不低于0.90；房屋散水及有溝道處為重點夯實區(qū)，壓實系數不得低于0.94。夯實時應控制填土含水率，可根據現(xiàn)場情況及施工條件摻入一定比例的碎石，分層厚度為20-30cm一層。

（2）原場地土夯實檢驗合格后，重新修復室外的電纜溝道等設施。電纜溝底采用100mm厚C20鋼筋混凝土，配筋為溝縱向：φ8@200，溝橫向：φ6@200；溝底墊層為60mm厚C10素混凝土，墊層每邊比溝底寬100mm。溝壁采用MU10免燒磚和M5水泥砂漿砌筑，溝壁厚240mm。溝蓋板及過水渡槽板按原設計圖紙。電纜溝每隔10m分段設沉降縫，縫寬10mm，縫內用瀝青麻絲填塞。

（3）散水外圍由于基坑開挖回填土未進行分層夯實，形成地表水下滲通道，并向室內貫通形成泄水通道，應及時采用粘土分層夯實進行有效封堵。

（4）施工單位按設計圖紙設置、完善場地排水設施，局部排水坡度可根據現(xiàn)場情況進行適當調整，但應保證排水暢通。

（5）在保證以上措施有效執(zhí)行，回填土密實度達到前述第一條要求的前提下，將道路與綜合樓四周的空地全部采用100mm厚C20混凝土硬化，混凝土與綜合樓應用油氈隔開。

3.2.內部措施及要求

內部措施用于綜合樓內部及散水范圍內，要點如下：

（1）對配電室已有電器設備及相關電纜采取切實有效的保護措施，清理電纜溝道及其他沉降部位；拆除主變室中性點接地設備及其支柱、電纜橋架支柱、檢修箱等設備，對主變壓器采取切實有效的保護措施。

（2）上述工作完成后，在發(fā)生沉降的區(qū)域澆筑C15混凝土作為地面封堵層。封堵層低于原設計標高100mm，封堵層厚度不小于100mm，局部開裂變形的地坪應進行拆除后再進行封堵，以保證封堵效果。封堵區(qū)域包括配電室、主變室及電纜溝道等。

（3）封堵完成后，對地基進行灌漿處理。灌孔按梅花形布置，間距1.2m。漿體采用普通硅酸鹽水泥（強度等級不得低于32.5級）制備，水灰比控制在0.60～1.00之間，配電室地基灌漿時，漿體可根據現(xiàn)場情況添加水泥投量30%的粉煤灰進行適當調整。灌漿次序：把射管一次沉入整個深度后自下而上分段連續(xù)灌漿，直至孔口為止。灌漿壓力控制在0.6MPa～1.5MPa之間，灌漿宜間隔跳灌進行，全面灌漿前應抽取4個相鄰的灌漿孔進行試灌，若孔內發(fā)生串漿，可適當加大灌漿孔距離。正式灌漿時，應密切注意地面跑漿現(xiàn)象，并及時采取有效措施，防止?jié){液滲透進入電纜溝道，淹埋電纜管線，避免影響線纜等設備設施。應優(yōu)先對配電室北面散水部位進行灌漿處理，該處為水流沖切源頭。單位灌漿量取0.28～0.35m3，在規(guī)定的灌漿壓力下，孔段吸漿量小于0.6L/min，延續(xù)30min 即可結束灌漿，或孔段單位吸漿量大于理論估算值時也可結束灌漿。

（4）灌漿完成后，應檢驗灌漿效果，休止至少7天，并連續(xù)監(jiān)測地基沉降情況。將監(jiān)測結果報予設計，如結果理想，方可進行下一步工作，否則應重新采取處理措施，直至滿足要求為止。

4、結論

經過處理，改變電站地基沉降得到有效控制。在隨后的2年里，現(xiàn)場沉降觀測表明該場地地基處于穩(wěn)定狀態(tài)，分層夯實回填配合高壓灌漿適用于地基沉降處理，具有良好的可行性和經濟性。

參考文獻：

[1]徐林海. 軟弱地基變電站沉降問題的分析與處理[J].浙江電力.2006（05）

[2]蔣瑩. 地基沉降監(jiān)測之一例[J].化工礦產地質.2005（01）