影响本地区2002年夏季的正常供电。为使500kV变电站在拟定时间内投人运行，经多方案比选，采用“地基土体卸载法”对地基基础进行加固处理，收到了安全、经济、快捷的效果，值得同类型基础设计借鉴。

　　1工程概况该工程为某500kV变电站主变压器扩建工程，三台变压器基础顺列布置，每台基础由散热器基础。主变基础及油池组成，平面布置见。

　　主变压器设备重2291/台（包括油重），地基平均应力141.5kPa.散热器设备重17t/台，地基平均应力145.0kPa.工程于2001年11月初开工，11月下旬施工完毕，2002年初主变设备就位安装、加载，在加载过程中发现变压器基础下沉，比较大沉降量29，而散热器基础无下沉，连接变压器与散热器的膨胀节发生不同程度扭曲变形，严重影响设备的正常运行，故需对地基基础进行加固处理。

　　2工程地质条件根据地质勘察报告，该场地原为山洼耕地，经回填平整。该场地主要土层野外特征自上而下分述如下：（1）素填土：回填时间约10年，红色，结构疏松，稍湿，主要由粉质粘土回填，局部含少量水泥块，整个场地均有分布，层厚2.2~4.8m，标准贯人击数yV=4~8击。（2）耕植土：灰色，湿，软塑，土质为粉质粘土，局部含少量植物根，整个场地均有分布，层厚。4~2.2m，标准贯人击数7V=8~9击。（3）坡残积亚粘土（粉质粘土）：红褐色，稍湿，可塑，粘性好，局部含少量砂粒，夹粘土薄层，整个场地均有分布，层厚2.5~4.6m，标准贯人击数Af=8~13击。（4）残积亚粘土：褐夹粉红色，硬塑，层厚5~6.5m，标准贯人击数iV=12~17击。

　　3基础沉降原因分析3.1地基承载力取值过高该工程设计要求地基承载力达到200kPa，事实上变压器基础与散热器基础均放置在素填土上，该土层虽然回填时间较长，但未经任何处理，结构疏松，压缩性较大，承载力低，远未达到200kPa的要求。因而在荷载作用下，基底压力大于地基承载力，地基发生下沉。

　　3.2基础尺寸取值不合理本结构设计要求主变基础与散热器基础沉降差glOmm，而变压器基底面积23.56m2，基底平均应力141.5kPa. 145.0kPa.由地基比较终沉降量计算可知，在基底附加应力基本相同的条件下，底面积大的基础其地基压缩层影响深，基础沉降大。在一般工程中，由于地基强度计算时地基承载力取值偏小，且留有余度，地基变形的这一规律也许反映不明显，但该工程地基承载力取值偏高，而基础设计时没注意按上述规律调整基底尺寸，因而导致两基础沉降不一致，沉降差比较大达29mm，影响设备的正常运行。

　　3.3基础型式选择不当根据设备运行的特点，要求变压器基础与散热器基础变形一致，也就是说，本设备对沉降差的要求是严格的，而该场地地基有填土2.2~4.8m，耕植土0.4~2.2m等软弱土层，极有可能造成不均匀沉降，在这种情况下，应采取措施尽量使两基础沉降一致，减少不均匀沉降。对本工程宜采用整体基础的形式，以达到沉降一致的目的。

　　3.4基坑验收环节未把好关由于基坑验收未能严格把关，致使地基承载力远未达到设计要求的200kPa仍通过了验收，导致基础受荷后产生沉降。

　　4加固方案该工程为省内重点工程，为解决本地区2002年夏季缺电的问题，电网公司拟定目标，要确保2002年6月23日试运行，2002年6月30日正式投产。当时离试运行时间仅21天，工期紧，任务重，建设单位非常重视，组织专家及各有关人员，进行会审剖析，要求以不卸设备荷载为原则，15天为处理工期，对各单位提出的方案进行比选。各方案归纳大致如下：4.1方案一高压喷射注浆法。该法把能量大，速度快的喷射流连续集中地作用在土体上，使注人的浆液和土拌合凝固为新的固结体，以提高地基强度，达到改良地基的效果。此方法较为简单，但用此方法处理既有建筑地基时，很可能在固结过程中对地基产生附加变形，使地基与基础间出现脱空或局部脱空现象，能否有效地控制固结过程中出现的沉降量，把握不大。本方案预计工期为12~15天，估算投资40~50万元。

　　4.2方案二桩基加固法。主变压器基础及散热器基础通过桩基把上部荷载直接传到压缩性小，强度高的密实土层，以满足承载力和变形的要求。

　　这一方法在许多工程中都有成功的经验，是比较安全稳妥的做法。基加固按成桩工艺的不同，可采用人工挖孔桩或预应力管桩，人工挖孔桩做法是：每台主变压器基础沿周边共布置6根挖孔桩，挖孔成桩后，在桩顶设牛腿支托，牛腿支托与原基础连接，见。

　　预应力管桩法：每台主变压器基础及散热器基础侧面均匀布置11根钢筋混凝土预应力管桩，采用静力压人的施工方法将桩压人土中，原基础周边植筋与新设边梁连接，边梁再与桩基连接，见。

　　岩土工程勘测采用桩基加固安全可靠，但相对工期较长，施工较为复杂。因为桩基施工时有可能对原基础及设备造成影响，为将影响降到比较低，施工需采取一系列措施，如对称分组错开施工；对原基础作支撑保护等。因而工作面不能全面铺开，工期难以保证，预计挖孔工期为28天，估算投资约36.3万元；预应力管桩工期为31天，估算投资约39.0万元。

　　4.3方案三地基土体卸载法。本场地基础下回填土回填的时间较长，其在自重作用下的变形已基本完成，在基底附加应力作用下回填土原有的应力状态发生变化，从而引起新的变形。本方案通过加大基础底面积，减少基底附加应力，以满足地基承载力的要求，并达到减少基础沉降的目的，同时把主变压器基础与散热器基础联结成整体，增强整体刚度，从而排除两基础沉降不一致的可能性。具体的做法是：在主变压器基础的四周，与基础底面平齐处设置一边梁，截面为1x1米，边梁通过植筋与原主变基础紧密结合，同时做一根足够刚度的肋梁将主变基础与散热器基础连成一体，见。

　　加固后的基础底面积比原基础底面积增大1倍多，基底平均应力比较大为81.9kPa.比原基底平均应力少42%.本方案主要优点：（1）安全可靠。施工时不扰动基础底面以下的地基，因而对原有地基不会造成任何不良影响；⑵施工简便。施工工艺与一般的地梁浇注基本相同；⑶节省时间。各工作面可同时铺开，且各工序均可交叉进行，大大地缩短了施工工期；本方案预计工期为10天：造价低廉。整个基础的加固约需钢筋混凝土98m3，加上植钢筋的费用合计约13.5万元。

　　综合考虑安全、进度、投资等方面因素，确定采用方案三加固。

　　5加固后地基强度与变形分析5.1基础受力偏心分析（1）设备关于Y轴对称，基础关于F轴对称，因此，基底合力沿7向偏心为零（见）。

　　⑵基础及设备的总重心到轴的距离为4.67m，基础底面的形心到；f轴的距离为4.87m（见），两者间的距离与平行于偏心方向基底因此，基底合力偏心满足规范要求。

　　基础形心。2地基强度验算5.2.1地基承栽力特征值的确定假定原基础的施工、安装、加载过程相当于浅层平板载荷加载试验过程，在这个加载过程中，地基土在141.5kPa压力作用下产生压缩变形，而在这个压缩变形过程中周围的土体无出现隆起或破坏性裂缝，荷载值与沉降量呈直线变化，且沉降已趋于稳定，相对沉降S/=0.007<0.06（S为沉降量，B为基础宽度），这时基底应力141.5kPa可认定为加固后地基承载力极限值（偏于保守），由此推论，加固后地基承载力特征值为fak=141.5/2=71kPa. 5.2.2基底压力计算及地基强度验算基底压力：础底面边缘的比较大、比较小压力值；八为荷载效应。

　　标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值；GK为基础自重和基础上的土重标准值；财<为荷载效应标准组合时，作用于基础底面的力矩值；4为基础底面面积；F为基础底面的抵抗矩。

　　=81.9kPa　　7d=l取用）；"y为基础底面以下土的重度（kN/m3）；6为基础底面宽度（m）；7为基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3）；d为基础埋置深度（m）；5.3地基变形分析由地基强度计算可知，基础底面边缘的比较大与比较小压力值相差仅为1.1kPa，用压缩模量法计算沉降可知，基础底面两端点a上（见）的沉降差很小，几乎趋于零，即基础倾斜度趋于零。也就是说，采用“地基土体卸载法”对地基基础进行加固处理后，基础不均匀沉降不再发展，地基是安全可靠的。

　　6结语采用方案三加固处理，概算价为13.8万元，现场施工仅9天，比业主要求的工期15天提前了6天，确保了变电站试运行和投产的质量及工期要求。

　　本变电站建成投产且连续安全运行已一年多，经观测，加固后的基础沉降<.5mm（基本无沉降），上部设备无任何异常情况，运行良好。因此，采用“地基土体卸载法”加固地基基础，满足规范要求，满足运行要求，是安全、经济、切实可行的，值得同类型基础设计借鉴。