摘要：变电站在电力系统网络中起着变压、分流的作用，变电站土建工程主要是为输变电设备服务，土建工程质量的好坏直接影响变电站的安全运行。在变电站土建工程中.影响工程质量的因素除了其本身结构施工质量的好坏之外，就是不良地基引起的基础不均匀沉降。地基基础设计是变电站土建设计的重要组成部分，其设计方案的优劣直接影响工程质量和土建造价。主所作为变电站的主要建（构）筑物，不仅上部荷重较大，同时对地基沉降的要求也较高，要求地基土具有较高的承载力和压缩性指标。本文在详细分析变电站场地工程地质条件的基础上开展地基处理方案比选，最终得到拟建厂房以预应力管桩方案为优的结论。

关键词：变电站;地基处理;方案比选;预应力管桩

1  工程背景

2.1工程概况

绵阳利尔化学110kV变电站位于利尔化学有限公司厂区内西南角，地处绵阳市经开区，紧临绵三公路与绵阳二环路，交通条件十分便利，厂区道路满足运输要求。场地地处木龙河右岸一级阶地，属第四系现代河流冲积一级阶地地貌类型。场地原为农用旱地，场地经过人工整平，地面高程436.16～436.56m，相对高差0.40m。

2.2地质构造及地震

拟建场地位于四川台陷北西缘、绵阳帚状构造（亦称绵阳环状旋扭构造）吴家坝向斜南翼，该向斜轴部宽缓，地层倾角近于水平，一般为2～5°。场地范围及邻近区域内无浅埋的全新活动断层通过，地质构造简单;2008年“5·12”汶川8.0级地震期间未遭受破坏性震害，区域相对稳定。2008年“5·12”汶川8.0级地震期间，项目所在地虽有强烈震感，但未遭受破坏性震害，属地震波及区。综上所述，在区域稳定性方面，工程所在地处于地壳稳定区。

依据GB18306-2015《中国地震动参数区划图》和GB50011-2010《建筑抗震设计规范》（2016年版），工程所在的塘汛镇基本地震动峰值加速度0.10g，对应的抗震设防烈度为7度;设计地震第二组，基本地震动加速度反应谱特征周期为0.40s。

根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223-2008）关于对建筑工程使用功能的重要性以及该变电站对整个厂区的重要性，本建筑抗震设防类别为丙类。

2.3地基岩土的组成及分布

拟建场地均由第四系松散地层覆盖，现自上而下分述于下：

2.3.1 第四系全新统人工堆积层

杂填土：杂色，以粉土及建筑垃圾为主，夹少量生活垃圾，硬杂质含量20～30%。结构松散，自重固结尚未完成。场地内均有分布，层厚1.6～2.4m。

2.3.2 第四系全新统冲积堆积层

（1） 粉土：灰黄色，稍湿，松散;无光泽反应，干强度与韧性低，无摇振反应;土质不均一，下部粘粒含量较重，普遍含有黄灰色粉砂、细砂团块与条带，或与粉细砂互为薄层，近于“五花肉”状，下部分布薄层砂层;场地内均有分布，层厚1.1～4.3m，埋深1.6～2.4m，顶面高程433.96～434.86m。

（2） 细砂：浅灰色，湿，松散，常夹有粉土团块或薄层，偶见卵砾石。场地内呈断续状局部分布，厚度1.8～5.8m，埋深2.8～6.2m，顶面高程429.96～433.76m。

（3） 卵石土：卵石含量55～75%，骨架颗粒成份主要为中风化～微风化石英岩、石英砂岩、灰岩、岩浆岩及变质岩类。粒径5～12cm居多，大者可达16cm以上，且含有粒径25～35cm的漂石;分选性较差，磨圆度中等，一般呈亚圆形。填隙物以砾石与泥质为主，夹少量粗细砂，湿～饱和;卵石土中泥质物含量3～8%，随着深度的增加，砂质含量越重。

卵石土密实度的划分标准，按照《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009年版）第3.3.8条与绵阳地区经验综合确定为：超重型N120圆锥动力触探修正击数N120≤3击为松散卵石，3

根据现场超重型N120圆锥动力触探测试，结合控制性取芯钻孔岩芯鉴定，场地卵石土按其密实度可分为松散、稍密卵石及中密卵石共三个亚层，现分述如下：

① 松散卵石：卵石骨架颗粒含量约55%，偶见漂石，卵石骨架排列混乱，大部分不接触。松散状态，钻进较容易，孔壁易坍塌;呈层状、透镜体状分布。② 稍密卵石：卵石骨架颗粒含量55～60%，含少许漂石;卵石骨架排列较混乱，少部分接触。稍密状态，钻进较困难，孔壁易坍塌;呈层状、透镜体状分布。③ 中密卵石：卵石骨架颗粒含量60～65%，含少量漂石;卵石骨架呈交错排列，大部分接触。中密状态，钻进较困难，孔壁有坍塌现象;呈层状、透镜体状分布。卵石土顶面埋深7.2～10.5m，顶面高程425.73～429.05m，其顶面坡度一般小于10%，局部大者可达14.5%。

2.3.3侏罗系上统七曲寺组

粉砂质泥岩：紫红色，粉砂泥质结构，泥质胶结;具有遇水软化，失水后崩解的特性;岩石中不均匀分布有浅绿灰色砂质条块，局部近于泥质粉砂岩产出。强风化基岩中裂隙较发育，岩质软弱;岩石RQD值一般为10～25%，岩体完整性破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。强风化带厚度1.0～3.0m，本次勘察未揭穿。

2.3.4地质环境及不良地质作用

据勘探揭示及现场调查，沿场地内未发现埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。无不良地质作用：当地下水位达到近期内年最高水位高程431.00m时，场地内的细砂处于地下水位之上，场地液化等级属严重，应考虑液化影响。

2  地基基础方案评价比选

2.1基本情况

场平标高436.70m，场区地面高程436.16～436.56m（相对高差0.40m），略低于场平标高，地表存在少量的填方。粉土顶面高程433.96～434.86m，低于场平2.14～3.04m。卵石土顶面高程425.73～429.05m，低于场平7.95～11.27m。地下水水位埋深428.86～428.98m左右，低于场平8.02～8.14m。

2.2地基基础方案

2.2.1独立基础，粉土天然地基

选用粉土作天然地基持力层，基础进入持力层不小于0.3～0.5m，基础埋深2.5～3.4m（自场平标高起算，下同）。鉴于场地液化等级严重，不宜选用。

2.2.2换填人工地基

清除素填土至粉土层，以粉土作换填人工地基的下卧层，选用级配较好的砂卵石换填至设计标高，并分层碾压密实满足设计要求。鉴于场地液化等级严重，不宜选用。

2.2.3 CFG桩（碎石桩）复合地基

基桩应穿过粉土和细砂，以下伏卵石土作桩端持力层，对粉土进行处理，基础埋深2.0米，桩长度6.5～9.8m;基础下由CFG桩（碎石桩）复合地基构成地基持力层。但CFG桩施工存在一定的水下影响，适宜性一般。

2.2.4人工挖孔灌注桩基础

以稍密及以上密实度卵石作桩端持力层，桩端进入持力层中1倍桩径，基桩长度不小于6.0m（按桩顶低于场平标高1.0m，桩端进入持力层中1.0m计桩长度，下同）;桩身直径须根据上部荷载大小与施工的可操作性确定。桩端持力层处于水位以下，基桩施工受地下水影响较大，需考虑工程降水，对桩周土实施护壁施工，具备人工挖孔成桩的可能性，适宜性较差。

2.2.5预应力管桩基础

桩身穿过粉土，以分布相对稳定的松散及其以上密实度的卵石土作桩端持力层;桩端进入持力层中不小于一倍桩径且不小于0.5m（或基桩进入持力层中的深度按贯入度控制），基桩长度不小于6.0m。基桩施工无需工程降水，拟建场地具备预应力管桩成桩的可能性。

2.2.6 钻（冲）孔灌注桩

施工较方便，可不考虑降水措施，成桩可行性好;但桩底沉碴较多，施工质量控制难度较大，造价相对较高。根据绵阳城区已有的工程经验，适宜选用冲击成孔灌注桩，以中密卵石作桩端持力层。场地东侧毗邻已建建筑，施工场地有一定限制，须慎重考虑。

由于施工中将产生大量泥浆，须制定合理可行的泥浆排放措施，以避免污染城市环境，并注意施工噪声的扰民问题。综合评价，拟建厂房以预应力管桩方案为优。

3  结束语

在以往变电站建筑工程施工中，由于填土层处理不好，常常出现建筑物和地坪开裂事故，因此要特别重视对变电站填土地基的处理。本文以绵阳利尔化学110kV变电站为依托，针对项目场地液化严重等问题，开展地基处理方案比选，最终综合实际情况，选择拟建厂房以预应力管桩方案为优。项目的成功建造证明了所选方案的可行性和可靠性，为今后类似工程提供借鉴。

参考文献

[1]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）

[2]《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）

[3]《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223-2008）