软土地区变电站综合楼筏板基础和桩基础的方案对比

摘 要：长江三角洲和珠江三角洲地区的经济发达且建设用地紧张，其新建的变电站大多采用全户内综合楼的形式。这些地区属于河流冲积平原，均含有较深厚的淤泥质土，对于软土地区的变电站综合楼基础形式，本文提出补偿性筏板基础、桩基础两种基础方案，从施工总周期、排水排油便利性、材料用量等方面对比，最后提出基础方案采用的原则及建议。

关键词：软土地区；变电站综合楼；筏形基础；桩基础

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.098

1 引述

如图1所示，超深补偿式筏形基础，以下简称筏形基础，是软土地区变电站常用的基础形式。按照是否有梁，可分为平板式筏板和梁板式筏板，另外按照梁与板的位置关系，梁板式筏板又分为上位板筏板和下位板筏板。筏形基础利用自身的刚性，可以抵抗不均匀沉降，同时传递平衡上部结构传递下来的荷载。应该指出的是，由于地基承载力会随着深度的增加进行修正，超深开挖可以起到一种承载力的“补偿”，从而提高软土的地基承载力，满足要求。这种筏板基础通过地垄墙的，使得整体的材料用量不会增加太多，在电缆夹层所需的设计标高处设置预制板，也近似一种箱型基础。

由图2可见，桩基础是指在地基中设置的柱型构件，依靠地基土体提供的侧摩阻力和端阻力承担荷载。这种基础形式具有可提供较大的承载力、工后沉降小、能较好控制由荷载不均或由压缩性土层厚度差异较大可能造成沉降差的优点。对于长三角地区，因为软土深度较大，桩基础主要依靠侧摩阻力，亦即摩擦桩；而对于珠三角地区，软土厚度不大，一般可以在15～25m左右达到基岩，所以该地区的桩基础的端阻力贡献较大，亦即端承摩擦桩。在变电站的电缆夹层地面，同时是桩承台和防水板的顶面，桩承台之间则通过连系梁形成一个基础体系。

2 方案对比

施工总周期：筏形基础在基坑支护及开挖、井点降水完毕后，可以浇注素混凝土垫层，然后支模和架设钢筋，浇注筏板及深地梁的混凝土，施工周期体现在基坑支护的工作量较大；桩基础在打桩设备进场后打桩，如果是预制桩则在打桩完成后需要等待28天然后补充桩基检测，如果是灌注桩的施工周期会更长，待成孔后放置钢筋笼，浇注混凝土，等待强度达到设计值进行桩基检测。桩基检测合格后，开挖基坑，浇注桩基承台和连系梁和防水板。综合上述比较，可以看出桩基础方案的施工周期大于筏形基础方案。

排水排油便利性：为了增加地基承载力而超深开挖，筏形基础的结构底板标高大都在-4.5～-5.0m之间，相应地，筏形基础以下的集水坑或者主变基础的集油坑的底板标高在-5.3～-5.8m的范围内。另一方面，雨水管、井的底标高大都处于-3.0m，这使得集水坑的积水无法直接排到雨水管网，需补充水泵机械排水。桩基础的结构底板标高则在-1.8，集水坑底标高在-2.6m，可以排入雨水管网。通过比较可知筏形基础方案的排水排油便利性不如桩基础方案。

材料用量：相比较而言，筏形基础的底板一般较厚，800～1000mm，甚至达到1200mm，而地基梁因为需平衡传递上部结构的不平衡弯矩，截面尺寸较大，梁高一般在1500～1800mm范围内，计算配筋较多。桩基础由于在承台处就近平衡了上部结构传递下来的荷载，所以连系梁只起到在构造上增强整体性的作用，截面较小；承台处的厚度大都与筏形基础的厚度一致，其余的底板是采用防水板，板厚按跨度的二十分之一取值，亦即450～500mm范圍内。由此可见，筏形基础方案的材料用量及造价大于桩基础方案。

3 两种方案需要处理的细节

筏形基础需要处理好的细节包括：基坑的支护、预制板与地垄墙的配合。对比桩基础方案，筏形基础方案的基坑深度增加约2m，用于支护的钢板桩在考虑嵌固深度的影响，需增加的总长度为6m，同时需考虑水平拉结构件。另外，电缆夹层所在的地面需先铺设预制板，再将预制板作为底模，浇注底板，这里面的预制板的支撑构件，即是地垄墙，地垄墙的布置要综合预制板的尺寸和地梁的布置来决定，同时还要做好整个底板的排水组织布置。桩基础要处理好的细节包括建筑地面排水及集水坑的重力排水的防倒灌设置。还有，集水坑的积水如若采用重力自排的方式接入外部的管网系统，需要设置防倒灌设施，也可采用加设水泵机械排水的方式，但是这样的设置相比筏形基础的排水排油就不再具有相对优越性。

4 结论

软土地区的变电站综合楼的基础形式选择，要综合考虑项目建设各方面的因素，在建设周期紧张且地基承载力允许的条件下，优先选择筏板基础。在地基土的力学指标不理想，对沉降指标要求严格的条件下，优先选择桩基础。

参考文献：

[1]龚晓南.桩基工程手册（第二版）[M].中国建筑工业出版社，2016（01）.

作者简介：李孟洲（1983-），男，广东阳春人，工程师，主要从事电力行业土建设计与管理。