摘要：由于变电站站址经常选择在平原地区，地形平坦，站址区上部经常覆盖冲积层，且有很厚的淤泥层，需要特别重视填土地基的处理，该文结合工程实例，从设计参数与施工技术上分析论证填土地基的处理方法。

关键词：填土地基；压实系数；地基的稳定；变形和强度


根据工程的需要和广东省用地紧地皮贵的特点，结合变电站少占或不占农田的指导思想，珠江三角洲地区一般的220kV变电站的站址都选择在平原地区，地形平坦，高差不大。为了满足百年一遇洪水位的要求，站区内主要是填方区，所以要特别重视变电站填土地基的处理，以广东省东莞市进埔220kV新建变电站为例，变电站位于广东省东莞市东北部的中堂镇与麻涌镇交界处,东南距东莞市22km，北距新塘镇3km，东北距中堂镇4km。站址北侧距麻涌公路2km，东侧与香村河相临，距居民区较远，环境较好，无污染源。站址属于东江Ⅰ级阶地地貌，地面高程为-2.00～2.60m之间。站址区域内有一处鱼塘，其它部分地段为成熟的香蕉林。站址区上部覆盖第四系(Q4)冲积层，下伏第三系(N)泥岩。

站址选择确定后，按照“站区竖向布置在考虑所内外挖填方总平衡的前提下，宜使站区场地平整，土方量最小，当挖填不平衡时，宜减少向所外取土或弃土。”的原则，对该新建变电站场区进行土方平衡计算，整个站区都为填方区，局部最多填5.6m深。

在以往工程中，由于填土层处理不好，建筑物和地坪开裂事故不少，所以要特别重视变电站填土地基的处理。在这个工程的设计中，由于220kV变电站整个站区处于珠江、东江及其支流横涌海等河网交汇地区，上部覆盖第四系冲积层，下伏第三层泥岩，自上而下为粘土表层、淤泥层、粉砂层、淤泥质土、粘土层、粗砂层、泥岩等，场地类别为Ⅲ类软弱土，地下水位较高，距地面以下0.5m，所以在深度11.0～16.0m的粘土层以上不存在天然地基的地层。对于那些对沉降敏感的站内建（构）筑物、主控制室、10kV配电装置及电容器室、警传室、水泵房、蓄水池，220kV及110kV构、支架，主变压器事故油坑等均采用预应力高强混凝土管桩，建筑物首层地面采用现浇钢筋混凝土楼板，以防止地面产生不均匀沉降、开裂等情况。站内外道路、电缆沟、挡土墙及室内小型设备等面积较大或长度较长的设施，其地基采用水泥土搅拌法进行加固，以避免因地基变形产生不均匀沉降、开裂等情况而影响正常使用。水泥土搅拌桩的桩径为500mm，中心距为1000mm。加固深度10m左右，加固后的地基承载力特征值应大于150kPa。站内一般场地，采取分层碾压夯实，要求压实系数达到0.95。

所以在利用填土作为建筑物地基时，必须同时考虑地基的稳定、变形和强度三方面的问题。首先，只有在作为建筑物地基的填土层在其本身自重和建筑物重量的作用下，不会产生滑动的条件下，才能在填土层上作浅基础，这取决于建筑场地的工程地质条件。其次是变形问题，应从两方面考虑：一是预估填土地基可能产生的绝对沉降值，这主要取决于填土的压实程度，另一方面是同一建筑物范围内填土地基与原状土地基的差异沉降，是否会超过该类建筑的容许值，这与地基持力层内两类土的变形模量的比值和荷载条件有关。第三是强度问题，这一方面要看作为建筑物地基的填土本身是否具有足够的强度，又取决于填土的压实强度。总之在不丧失稳定的条件下，填料的性质及压实强度是决定能否做浅基础的关键。填土的压实方法可采用机械碾压压实法和重锤夯实法，近年来不少工程采用了强夯法，效果很好。而构、支架基础设计时，因其高度较高，除要注意以上三个方面问题外，还要注意其基础设计主要取决上拔力控制，要保证足够的埋深。

利用填土作为建构筑物地基，应尽可能在土方工程动工之前，根据建构筑物的结构类型、填料性质和现场条件提出对填土地基的质量要求，用分层压实方法处理填方。填土土料的选择，应以就地取材为原则，如碎石、土夹石和粘性土都是良好的填料，但前三种要注意颗粒级配，而后者则要注意其含水量、淤泥、耕土、冻土、膨胀性土以及有机物含量大于5的土都不得作为填料。当填料含有碎石时，碎石粒径一般不宜大于20cm。压实填土地基在铺填料前应清除或处理场地内填土层底面以下的耕土和软弱土层。填土要在最优含水量时压实，以期得到良好效果。
场区压实填土的质量以压实系数和含水量控制，《建筑地基基础设计规范》规定，填土地基的质量要求与建筑物的结构类型和填土的受力部位有关，可按规范中压实填土地基质量来控制。

填土的压实设备种类很多，各种设备都有它的适用范围：羊足碾压机对粘土压实效果好，重型胶轮和平板振动压实机适用于砂土，而振动碾压机对泥夹石和砂石类土较有效。

在填料和压实机械已确定的条件下，保证压实填土地基质量的三个关键因素是：控制合适的含水量、虚铺厚度和碾压遍数。每层虚铺厚度和压实遍数与压实机械功能的大小有关，一般应在现场通过试验确定，当无试验资料时，可参考表1。

施工时，将接近最优含水量的填料，按规定的虚铺厚度铺平，随后进行碾压。碾压应按顺序进行，避免漏压，机械压不到的地方应用人工补夯。

填土地基的质量检验，一般是在施工过程中分层测定干土重度，并与控制干土重度比较，或采用静力及动力触探法检验，也可两种同时采用。用触探法时，宜预先通过碾压试验在触探指标与干土重度之间建立对应关系，施工时所用填料、施工机械和工艺，应与试验时相同。根据工程需要每100～500m2应有一个检验点，检验其干密度和含水量。开挖基坑以后，尚应进行施工验槽，发现问题要及时处理，避免大规模返工出现。

压实填土地基的承载力与填料性质、施工机具和施工方法有关，一般宜采用原位测试方法确定。当无试验资料时，可参考表2。


与进埔变电站比较，韶关始兴变电站新建工程按照设计要求，并依据以上的原则，对主变场区回填土进行分层碾压后进行强夯，获得了预期的效果。并委托广东科诺电力岩土工程有限公司，对韶关始兴变电站新建工程主变压器地段回填土进行检测工作，原场地地形起伏较大，回填整平后地形较平坦，地面高差在0.5m左右，场区地貌属于丘陵区。本次检测场地回填土均有分布，厚薄不均，厚度一般在3.10～7.30m之间，为粉质粘土组成的素填土，其下为原耕植土及可塑—坚硬的粉质粘土。检测地段的回填土呈可塑—坚硬状态，液性指数0.429，稍湿—湿，含水量21.3～30.3，为中等压塑性土，压塑系数0.13～0.49MPa-1，压塑模量4.10～12.05MPa，压实系数可达到0.92～0.97，主变压器基础按浅基础设计，基本上达到了设计要求。

总结以上的经验，我们要认识到科学设计、合理控制工期，正确掌握施工方法，才能保证工程的质量，避免发生事故，这需要设计工作者和施工单位共同努力，密切配合。