运用填筑控制技术解决山区复杂场地变电站的地基础处理

运用填筑控制技术解决山区复杂场地变电站的地基础处理

闻保坤

(云南送变电工程有限公司)

摘要：由于当前对电力能源需求度不断提升，也相应扩大了山区电网建设规模。在山区变电站建设期间，地基处理已经成为严重影响因素。当前关于山区填方地基稳定性和变形研究比较少。此次研究主要是运用填筑控制技术解决山区复杂场地变电站的地基础处理，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：填筑控制技术；山区复杂场地；变电站；地基础处理

近年来，尽管有多数学者都致力于研究填方填筑施工技术，填方地基处理方法，计算和分析填方沉降和稳定性。然而，对于填料分布不均匀，山区复杂地质条件下的变电站填方工程的研究比较少，特别是对填方地基的稳定性分析。所以此次研究主要以山区变电站项目为主，探讨分析山区填方工程稳定性和变形问题，希望能够促进山区变电站项目建设水平的提升。

1、山区复杂场地变电站的地基础处理研究目的与意义

尽管我国社会经济发展与电网建设规模持续扩大，土地资源价值不断上升，对于环境保护的要求也比较严格。按照我国土地政策能够看出，在选择变电站建设位置时应当多应用坡地和荒地，尽量不占用农田。在确保山区耕地农田基础之上，在山坡和盆底区域内选择站址。所以必须深入分析和研究变电站地基处理问题。

2、项目理论和实践依据

2.1研究内容原理

山区变电站建设就地取材，填方填料为碎石和土混合料，具有良好的压实性，透水性，且在沉降变形量和抗剪强度方面具有优势。然而当前还不明确此种回填土压实性能，且在标准上存在差异，会导致变电站场地沉降和开裂，对变电站使用造成影响。

第一，分析回填土压实性。通过室内击实试验，对各级配回填土击实感密度和饱和度进行。明确回填土干密度和含水量。通过对回填土击实性进行分析，深入研究土样颗粒级配，含水量，黏粒含量等因素对土体压实性的影响，以此得出土体压实曲线参数方程。

第二，回填料分类和工程性质分析。通过对回填料适用性分类的研究。采用室内实验对压实回填土工程特性进行分析，注重分析和研究压实填土强度与级配关系，并建立分类标准。

第三，分析碾压与夯实机理。按照回填土压实机理，对压实期间土体变形特性进行分析。将能量原理作为基础，深入分析和研究填料数值模拟方法，由于土体压实密度不同，因此需要通过分析模型分析沉降变形特点，通过该模型对不同压实度和级配回填土沉降规律进行分析。

第四，填料压实实验和控制标准。在试验期间，设置填料碾压遍数，松铺厚度和含水量参数。分析回填土最佳压实量和含水量，以此优化压实施工参数。由于压实机械能够提供压实功能和方式，若与室内击实方法差异性比较大，则无法采用室内试验结果对现场试验施工进行模拟。在改变击实土体性能时，也无法采用现有压实曲线对新压实曲线进行预测。

2.2研究内容的实践依据

第一，室内试验。在对不同颗粒含量土石混合料进行击实试验时，通过建立含水量、干密度与颗粒含量关系，通过现有试验条件对不同填料粒径与密度变化情况进行测定，并且将干密度试验作为基础标准，通过不同剪切仪比较试验，分析影响混合料抗剪强度的因素，探索填料强度与级配关系，明确含水量、压实干密度和抗剪强度之间的函数关系。

第二，现场试验。联合试验段施工进行现场试验，通过强夯实，冲压和碾压方式进行试验。按照碾压时填料含水量，松铺厚度和压实机械等影响因素分析压实效果。并且对不同压实方法的优势与不足进行分析。

采用振动压路机开展碾压试验研究，获取各项施工控制参数，例如碾压次数，松铺厚度，沉降率等。填料压实质量控制指标为固体体积率。使用灌砂法检测固体干密度和体积率，并将其作为碾压控制依据。

联合工程实际开展强夯试验，利用夯击之后的地基承载力和强度评估加固效果，并且提出强夯施工工艺参数。在试验段进行碾压试验时，需要确保填料种类和设备机械的一致性，对填料含水量，干密度厚度以及碾压次数进行分析，寻找出最佳施工工艺方案。通过冲击压实和振动碾压方法开展比较试验，对其工艺效益和处理效果进行比较。在此期间，还应当监测沉降变形量，通过人工神经网络，遗传算法和数值模拟研究和分析回填土地基沉降量和变形情况，并且预测沉降量。

3、项目研究内容和实施方案

3.1研究内容分析

本次研究主要是针对山区场地低洼部分回填土使用情况进行分析，并且明确加固处理方法。由于山区地形条件也比较特殊，大多数回填土都是使用场地内现有岩土层。在原始地貌下，土层稳定性比较良好，强度和性能也比较优越。然而，经过人力开挖和堆填之后，会导致其结构松散，无法作为地基持力层，所以需要采用安全有效的地基处理方法，提升填土强度，使其能够作为建筑物的持力层。所以研究内容主要包括以下方面。

了解工程范围内土层结构特征，分布状态，力学性质以及粒径大小。明确场地岩土层密实性，渗透性和压缩性。选择具有可行性的地基处理方法，充分考虑经济性，加固效果以及环境影响等因素。明确加固处理后的填土检验和实验方法，不同方法应当采用不同的检验标准和方法。

对于不同地区土质回填土碾压工艺进行分析。按照土质特点，深入研究和分析变电站回填土性质，加固效果，沉降量以及承载力，并且制定适宜的验收标准和施工工艺。利用现场碾压试验，明确回填土土壤性质，分层碾压厚度，碾压机械种类，未见有施工工艺进行完善。首先需要明确正确的施工顺序，不同施工参数，并且形成标准化的施工工艺。在对回填土进行碾压处理之后需要进行静置反应，监测和检测回填土质量。

对回填土碾压所形成的沉降量，地基承载力和变形情况进行分析。首先分析回填土处理后的承载力，对影响建筑上部结构稳定性的因素进行分析。设计和计算回填土碾压后的沉降量，变形量和承载能力。深入分析和研究回填土碾压工艺适用范围。

3.2研究的关键点和难点

第一，由于山区回填土建筑面积和土石工程量比较大，无法确保填筑压质量，因此对压实施工工艺的要求比较高；

第二，填筑体自重比较大，会加大填方地基沉降量，因此在填筑期间需要监测地基沉降情况，对沉降速率和总沉降量进行控制，以此确保填方地基不会出现破坏失稳问题。

第三，由于填料性能涉及内容比较多，因此必须注重沉降问题。由于在施工完成之后要经过很长一段时间才能够完成沉降，因此必须做好预测和计算工作。

第四，由于填筑厚度比较大，因此必须验算边坡稳定性，要求高填方填筑自身具备强大的稳定性和强度。

4、结束语

综上所述，尽管有部分学者研究和探讨填方地基处理，沉降稳定性以及填方填筑施工方法。然而对于填料不均匀，山区地形复杂条件下的变电站填方工程研究比较少，特别是填方工程变形和沉降量方面的研究，未形成系统性的研究成果。所以，此次研究以山区变电站项目为主，深入分析和研究填方地基稳定性和变形问题，希望可以对同类工程项目建设提供参考性价值。

参考文献:

[1]金艳丽,黄小华.加筋挡土墙在广西某变电站填方高边坡中适用性研究[J].山东工业技术,2019,23(06):136+123.

[2]冯仁祥,蔡勇.高能量强夯置换法处理变电站深厚软土地基研究[J].电力勘测设计,2018,15(S2):113-117.

[3]余龙.智能变电站继电保护检修作业安全风险管控策略[J].城市建设理论研究(电子版),2017(34):71.

[4]沈健,张敏,周斌等.提高变电站基础量测数据时间同步性的方法[J].电测与仪表,2015,52(15):41-45.

[5]宋永梅.基于不同地质条件变电站基础的施工技术探讨[J].江西建材,2015,25(23):55.