变电站土建工程基础施工技术探析

变电站土建工程基础施工技术探析

王晶晶

中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 山西省太原市 030000

摘要：在建筑行业也不断有新的技术出现，大大提升了建筑行业的工作效率，同时我国的变电站基础处理技术也得到了有效的发展，当前变电站基础处理技术问题主要集中在变电站人工基础桩选择、变电站基础承载力使用值估计、变电站复合基础理论等几个方面，在本文之中，笔者将具体结合这几个方面，分析如何进行土建基础设计，并对基础处理技术进行了研究。

关键词：变电站；土建基础设计；处理

引言

为了提升变电站土建工程质量，推动智能电网建设，有需要做好变电站土建设计工作。文章分析了变电站土建设计阶段的要点，从前期选址、可行性研究、初步设计和施工图设计方面展开阐述。从站址方案的比较及选择、主要建构方案设计与优化、站区排水及消防系统方案设计与优化、屋外构支架的设计与优化围墙、电缆沟的设计与优化、暖通系统的设计与优化等方面，分析了变电站土建设计的优化措施。

1.变电站土建设计的主要原则

变电站的土建设计的基本原则为：安全值得信赖、技术科学先进、投资客观合理、标准统一，以及运行智能、高效、可靠的3C绿色电网。①统一性。土建设计遵循中国南方电网公司110kV～500kV变电站标准设计（2011年版）要求，结合南方电网的实际情况及运行特点，力求安全、可靠、经济、实用，并融入南方电网的企业文化内涵，体现其企业文化特征。②先进性。变电站的设备选型应当先进合理，站址占地面积较小，并注重环境保护，土建设计中的各项经济技术指标具有先进性。③经济性。安全可靠、技术先进、造价合理、追求性能价格比最优，满足变电站的基本功能和核心功能，剥离无用、重复、多余功能，同时，力求设备的寿命周期内实现企业最佳的经济效益。

2.变电站土建基础设计及处理技术分析

2.1变电站土建基础前期设计阶段

2.1.1工程的选址及选线

选址工作，首先要明确负荷中心位置。（1）要明确站址所在地是否违反城建的相关规划；（2）要重视土地征用等是否可行，变电站选址应从节约用地的原则出发；（3）还要注意考察站址的周围是否有通信设施及风景旅游区等选址与选线是相辅相成及协调统一的关系，每一个站应有相应的线路走廊方案。在选线过程要注意：其一，选线能绕开自然保护区或等特殊区域时就绕开，这样可尽量避免因房屋拆迁赔偿或减少线路走廊对景观的破坏等；其二，合理选择或铁路的跨越，这样可降低跨越风险和投资；其三，站址摆放要充分考虑出线条件，尽量留出开出线走廊。

2.1.2变电站的站址及线路方案对比选择

上述阶段的工作完成后，根据调查到的资料，站址及线路方案就有多个可供选择。从经济性比高及技术允许的原则出发，再上报，得到批准后站址及线路走廊基本能确定下来。

2.1.3站区的规划设计

先考察站址的地形地貌等自然条件，因地制宜地制定站区规划。此外，工艺布置的实际情况也要重视分析，如施工或生态环境保护的状况。

2.1.4站区的竖向布置设计

站区场地设计标高首先需根据电压等级，在满足洪水水位及内涝水位后，再对土方进行综合平衡计算，进而确定站区场地设计标高。在兼顾出线规划顺畅工艺布置合理的前提下，竖向布置无论是采用平坡式还是阶梯式，都应以减少不必要的土石方工程量为原则进行设计。竖向布置设计中问题是边坡处理。

2.2变电站的主要建构方案设计

变电站建筑常采用联合布置形式进行设计，目的是节约用地。在结构方案设计上，变电站的主要建筑物几乎采用钢筋混凝土框架结构，其构架及支架几乎是采用钢结构，不过其设计还要考虑变电站的重要程度及站址的抗震设防烈度。平面设计方案，一般要做到两点：一是保证各功能房间有足够的空间；二是建筑立面能产生美观的效果。建筑基础形式需根据地质情况选择，当地质好时，用天然地基处理技术即可；当填土较厚时，采用的处理技术是强夯；当地质是较厚的淤泥时，处理技术是灌注桩管桩或水泥土搅拌桩以及预压法。

2.3站区排水及消防系统方案设计

设计前，要从水源条件角度分析设计方案。由于变电站生活用水量及消防补水量都比较少，若条件允许，供水方案设计时，可优先考虑能否通过市政来供给。给水系统主要包括消防给水和生活给水这两个系统，但两者宜分开而独立设置。排水系统中各排水系统应采用分流排放。值得注意的是在消防方案的设计过程中，要认真考虑建筑物与建筑间设备与设备间设备与建筑物间的距离；考察其间距是否达到消防规定的间距标准，如果达不到就应当采取防火窗或防火墙等措施进行替代处理。

2.5施工图进入设计阶段

从以下三种措施着手，以提高施工效率：①认真核实已有的资料、尺寸，经确认无误，才能进行下一步的设计。②建立和完善各专业资料共享制度，避免因沟通不畅而产生问题。③变电站土建施工过程中，设计人员和相关部门应该加强沟通和交流，并制定科学合理的变电站工程施工反馈制度。

2.6屋外构支架的设计与优化

变电站电气主接线方式是选择屋外构支架类型，以及采用何种布置方式的依据。变电站通常采用联合构架，使用两个间隔一跨的方式，并设置单端支撑于构架纵向中部的位置，这样能够减少纵向尺寸，还能够降低土地使用面积。钢管杆和水泥杆是屋外构支架主要的材料，通过LCC全寿命比较分析法的运用，可选择出与变电站周期一致的杆材料，这样，可大大降低建设成本。

2.7降噪的设计与优化

在进行110kV变电站土建设计时，应注意减少噪声污染。首先，在进行变电站选址时，应注意尽量选择交通干道、河道、城市绿化带等对噪音缓冲比较大的地区，而避开居民区、学校等地区。另外，变电站的主变附近尽量设计绿化隔离带，起隔声屏障作用。其次，应优化变电站的通风设计。对噪音污染较大的主变室，应采用自然通风方式，并提高主变基础框架，在主变的进风口处设置消音设备。

3.不良地基条件下基础的处理技术

3.1建筑基础的处理

在施工过程中，若实验结果显示地基承载力达不到设计要求时就要采取相关处理措施：（1）片石垫层：若出现的情况是该处基础填土区域填土不深时，可用M10水泥砂浆和片石砌筑至设计标高，且开挖至符合设计要求的持力层；（2）扩大基础的底面积处理方法，此处理方法是针对当地基承载力与设计要求相关不大时的情况；（3）挤密桩处理技术，该法是针对于基础部处于软弱土层且无法判断该土层厚度时的情况。

3.2变压器等基础的处理技术

变压器、构支架基础都属于独立基础，不同的是其上部的设备和管线都是相连的，据此，设计处理时有必要将其沉降控制在允许范围内，其沉降控制范围要根据规范要求进行调控。如果出现基础不良地基，建议采取片石垫层或其它有效的处理技术；而如果出现大部分构支架基础处理较深的填土无时，建议用桩基础处理技术。

3.3围墙基础的处理技术

围墙分布在变电站的四周，挖土区的围墙基础一般不会出现什么问题，如果填土区填土厚度不大时，设计时围墙可砌在挡土墙上，这样可节约用地。情况相反时，即填土厚度较大时，这对挡土墙设计和工艺要求，却相对要高，无疑这会增大工程造价。建议设计时采用自然放坡的处理形式，在坡底砌筑不高的挡土墙，一般不宜砌在挡土墙上，这是为了整个围墙的美学效果考虑，处理方法可砌在填土区域，可用桩基础或地基梁。

4.结论

作为我国单位建设的重要组成部分，变电站是电能运输好和传送的基本单位，变电站土建工程的质量与我国电网安全息息相关。变电站的土建设计是一项常规工作，也是一项“只有更好，没有最好”的研究工作。变电站土建基础设计不仅要注重变电站工作能力的要求，还应关注到变电站选址、前期规划设计、工程质量监督管理以及对不良地形处理的能力。

参考文献：

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