某变电站场地岩土工程条件分析评价

李保山，苟廷海

广西电力工业勘察设计研究院，广西 南宁 530023

0 引言

拟建变电站位于天等县天等镇山松村北侧的峰林谷地内，站址区有机耕路与该三级公路相接通，交通便利。本次研究的目的是为地基基础设计、施工和不良地质作用的整治提供可靠的岩土参数和岩土工程资料，对基础形式和地基处理方案提出评价。

1 站址岩土工程条件

1.1 地形地貌及不良地质作用

站址区位于岩溶峰林谷地内，地势平缓，大致呈西北高东南低，勘察范围内地面高程443.5m～447.5m，最大高差约4m，地面坡度2°～5°。据调查，站址场地内未见滑坡、塌陷、采空区等不良地质作用分布，地形地貌条件良好，场地稳定，山体灰岩多为厚层状灰岩，结构较完整，不存在大规模滚石的危险，较小的松动危岩滚动不会影响到变电站的安全。

1.2 地基岩土特性

站址区内土层主要为第四系坡洪积层（Qsl+pl）和坡残积层（Qsl+el），上部分布少量人工堆积层（Qs），下伏基岩为泥盆系上统（D3）灰岩。1）第四系人工堆积层（Qs）：耕（植）土①1：褐色、浅褐色，呈稍湿、松散状，成分以粘土为主。素填土①2：褐色，杂色，棕红色，呈稍湿、松散状，成分以灰岩碎石为主，夹少量块石；2）第四系坡洪积层（Qsl+pl）：褐黄色、浅褐色，土呈稍湿、硬塑状，粘性一般～稍好，韧性中等，干强度较高，混少量铁锰质结核，以次圆状为主，粒径1mm～4mm；3）第四系坡残积层（Qsl+el）：褐黄色、浅黄色、棕黄色，土呈稍湿、硬塑状，粘性较好，韧性较好，干强度较高；4）泥盆系上统（D3）：下伏基岩为灰岩，灰色、浅灰色，中厚层状～厚层状，属较硬岩。根据其溶蚀发育程度及岩体破碎程度，将下伏基岩划分为强溶蚀带④1和弱溶蚀带④2。

1.3 水文地质条件

站址区位于峰林谷地，地形较平缓，西北略高于东南，主要地表水沿为西南侧的丽川小河，场地的降雨后地表水沿坡面向低洼侧汇集，通过灰岩山边的落水洞等向外排泄，一般不存在淹没及内涝问题。场地地下水除上层滞水外，主要为岩溶裂隙水。补给源主要来自于西北侧岩溶峰林山地区，水量丰富，但埋深较大，略具承压性。站址场地位于地下水径流区域，场地地下的补给主要为地表雨水，经场地径流后，排泄于西北向的小溪。

1.4 岩溶

根据区域地质，岩溶水文地质资料，天等盆地为布谷地下河的补给区，天等县城东侧的龙洞为吸收盆地地表水如丽川小河等的集中排泄口，并进入布谷地下河。站址处于岩溶峰林地内，附近岩溶峰林有溶洞分布，但场地为隐伏型岩溶发育区，地表未见岩溶漏斗、落水洞、岩溶裂隙等不良地质作用，从区域岩溶发育特征分析，站址主要以垂直发育为主，地下水活动为树枝状的脉管形式，沿着基岩面及其浅部发育的岩溶裂隙、沟槽运动，未能发育成较大的地下溶洞（管道）。

2 场地岩土工程分析评价

2.1 场地稳定性分析及适宜性评价

站址场地无区域活动性断裂通过，站址区与区域活动性断裂的最小距离约35km，站址场地区域地质构造稳定。

2.2 场地与地基的地震效应分析

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），经计算得土层的等效剪切波速vse≈204.9m/s。根据《变电所岩土工程勘测技术规程》（DL/T 5170-2002）表5.1.4的划分，站址场地属建筑抗震一般地段；根据场地覆盖层厚度在3.8m～11.6m，按表5.2.13判定，建筑场地类别为Ⅱ类。

2.3 地基岩土特性分析

1）耕（表）土①1：褐色、浅褐色，呈松散状，站址区均有分布，厚度薄，力学强度低，不宜作建筑物地基持力层，宜清除；2）填土①2：厚度薄，力学强度低，不宜作建筑物地基持力层；3）粘土②：呈稍湿，硬塑状，站址区均有分布，力学强度较高，厚度大且分布均匀，为良好的地基持力层；4）粘土③1：呈稍湿、硬塑状，整个场地均有分布，力学强度高，为主要的建筑地基持力层；5） 粘土③2：呈湿、可塑状，该层仅部分孔段有揭露，多分布于基岩面顶部附近，力学强度较低，为地基软弱下卧层；6）粘土③3：呈很湿、软塑状，该层仅部分孔段有揭露，分布于基岩面顶部附近，受地下水影响，力学强度低，为地基软弱下卧层；7） 灰岩：属较硬岩，力学强度高，埋藏相对较深，为良好的地基持力层。

2.4 特殊性土及岩土胀缩性分析评价

根据国家标准《岩土工程勘察规范（2009年版）》（GB50021-2001）6.2.2-3判断。红粘土③1为Ⅱ类浸水性土，红粘土③2为Ⅰ类类浸水性土，红粘土③3为Ⅱ类类浸水性土。

选取4组粘土②、4组粘土③1试样进行了自由膨胀率试验，试验结果表明，粘土②自由膨胀率范围为30%～40%，平均值为32.75%；粘土③1自由膨胀率范围为25%～40%，平均值为34.5%。根据统计成果，按国家标准判定为非膨胀土，局部具弱膨胀潜势。

2.5 水文地质评价

场地地下水主要为岩溶裂隙水。主要为西北侧岩溶峰林石山区地下水补给，水量丰富，但埋深较大，略具承压性。站区地表水及地下水土对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性，土对钢结构具有弱腐蚀性

2.6 岩溶发育及场地稳定性评价

站址区为隐伏型岩溶发育区，站址内地形完整、无岩溶漏斗、地面塌陷、落水洞、等岩溶形态分布，从区域岩溶资料发育分析，地下无地下暗河、大的溶洞等岩溶发育，钻孔岩溶遇洞率偏低，场地岩溶发育偏弱，工程建设影响小，主要不改变原有的地质环境，不改变岩溶水温地质条件，场地及建筑物呈安全稳定的，判定场地不会发生地面塌陷，或者说发生地面塌陷的可能性是很小的。

3 结论及建议

场地地貌上属峰林间谷地，场地溶洞发育偏弱，无岩溶漏斗、溶洞等岩溶作用，亦无滑坡，地面塌陷等不良物理地质作用。场地稳定，适宜建站。基于岩溶发育特点，工程建设宜利用上部土层，尽量不改变岩溶水文地质条件，为此，建议尽可能少挖少填，基础以浅埋为主。站址范围内建（构）筑物，均可采用天然地基，以粘土②场地的基础地基持力层，对于填土厚度大于2.0m的地段需进行地基处理，如采用换填法处理，或采用桩（墩）基础，以粘土②、粘土③1为桩（墩）端持力层。

[1]戴一鸣.探讨解决岩土工程勘察中存在的技术问题[J].福建建设科技，2005(1).

[2]赖华东.浅谈民用建筑中的岩土工程勘察技术与防控[J].科技咨询导报，2007(25).