湿陷性黄土地区场坪及散水膨胀问题分析及对策

杨生勇++汪春凤

摘 要：陕西及甘肃大部分地区内黄土最为发育，地层齐全，厚度大，分布广而连续，此地区的建设的变电站土质多数为湿陷性黄土，给地基处理和场平回填带来困难，本文针对目前变电站出现的场平和散水问题进行分析，通过实例，研究解决对策，为今后同类问题的处理提供依据。

关键词：黄土地区；地质；散水膨胀；原因

中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0070-01

1 变电站地质情况

本站地处甘肃陇西地区，黄土湿陷性在黄土高原地区范围属最严重湿陷性，为自重湿陷黄土，湿陷等级综合判定为Ⅳ级。

2 主要存在的问题及分析

运行近2年后，变电站场坪方砖出现膨胀，多数出现在场坪与道路边、基础边以及750配电区板块面积较大的部位；建筑物散水也出现部分部位膨胀，且表现出阴面膨胀相对较多，阳面相对较少的想象。经施工人员对沉降观测点进行观测，未发现场坪出现沉降塌陷的质量问题。经组织参会人员分析，导致场坪方砖出现膨胀的因素有三种可能性：

（1）施工期间灰土封闭层所用白灰如有未充分熟化现象，将造成白灰遇水继续熟化，导致灰土体积膨脹，造成场坪方砖出现膨胀；（2）场坪土含有盐渍等不良成分，具有遇水膨胀性，导致灰土膨胀，造成场坪方砖出现膨胀；（3）根据变电所所处地区降雨量频繁，且方砖出现膨胀的时间均为冬期到第二年开春前，可能是由于长期降雨渗透，导致场坪下部土体经历冬期低温出现冻胀，造成场坪方砖出现膨胀。

3 存在问题、落实情况

施工单位前往现场对存在问题的地方抽取数据，要求监理单位对现场取样检测、现场观测等工作进行了见证，具体数据情况如下：

（1）通过对现场多处冻胀较为严重的区域拆除场坪方砖和场坪细石混凝土后对灰土进行不同深度的断层取样，每个检查部位点分三个深度分别进行取样，经有资质的试验检测，上部灰土中的含水率在31.2-42.2%之间，超过21.6%最优含水率，含水率较高，呈饱和状态。另外通过对取样点进行观察，检测点立剖面部位呈现出灰土拌制均匀，配比合理，拌制灰土所用的熟石灰熟化彻底，未发现有白灰二次熟化导致的土体破坏现象。（2）通过对现场出现膨胀部位的灰土以及拌制灰土的原状素土进分别取样，经过进行土的膨胀性主要指标易溶盐分析检测，大多数数据在合理范围内，数据表明：土的遇水膨胀可能性不大。（3）对变电站主要的建筑物和重要设备基础进行了沉降观测测量，监理单位进行了见证，实测数据符合设计及规范要求，确定建筑物及重要设备基础均未出现沉降。

4 主要原因分析

经过组织专家进行分析论证，初步认为产生问题的原因如下：

（1）场坪方砖满铺后使得降雨过程的水顺砖缝进入基层后排出困难。（2）场坪方砖和垫层下的300mm厚3：7灰土具有隔水性，使得进入的水无法下渗，造成80mm厚混凝土垫层与灰土之间，30-50mm厚方砖铺设砂浆层成为积水层，因此产生了受冻膨胀。（3）场坪为整片3：7灰土处理，透水性差，通过这次取样试验来看，上部灰土含水率高，密度较差，再根据资料分析认为主要是场坪进水后无法很好的排出及消散，造成灰土受冻膨胀。

5 目前采取的对策

（1）经过多次分析，要求设计单位出具多方案进行计经技术比较，考虑到场坪面积较大，处理难度大，且要保证处理能够彻底，经组织各相关单位，并征得运维检修部门同意，确定由施工单位在现场对设计出具的方案进行试验，待经历一个冬期考验没有问题再进行全面处理，目前为以下处理方案措施：1）方案一：设计主要推荐处理方案，需进行实验。拆除不透水砖地面、水泥砂浆垫层及80厚混凝土层，采用中粗砂为垫层，重铺砖地面，砖缝隙塞填采用细沙。2）方案二：保留80厚混凝土，将水泥砂浆改为中粗砂，重铺地面。80厚混凝土若断裂应予以修复，新旧混凝土结合处设置变形缝。3）方案三：在原设计方案的基础上，在靠近路缘石最低点处设置排水暗沟，并将排水暗沟接至站区有组织排水系统。该方案为实验方案，目的在于验证该方案的有效性，面积不宜过大。（2）确定了需消缺处理及试验的范围，对下一步施工作业要求等进行了明确，具体如下：1）对建筑物散水及外墙面砖存在问题的全部进行消缺处理。2）本次将全部750GIS基础外边区域的场坪作为试验处理范围，由设计单位明确处理方案，施工单位根据三种方案分别进行施工试验，再根据历经一个冬期后的试验情况对比，来确定最终施工方案。3）对750kV配电装置区冻涨较大的部分区域也要进行消缺处理，处理方法按照方案二执行。4）检修公司要求在施工前严格按照要求办理“三措一案”，施工过程中严格遵守运行要求，确保全过程施工安全。

6 处理情况

按照设计方案和处理范围，施工单位进行了处理，目前已经过了进一年时间，三种方案没有明显差异，处理效果均比较好，在扩建区域按照方案1进行了处理，目前为发生地坪下陷现象，拟推荐此方案进行大面积处理。

7 结语

针对湿陷性黄土地质情况，在进行场平回填设计时，应考虑当地土质情况有针对性地进行方案的必选，同时应参考同类工程经验，施工中应严格按照设计和规范的要求进行控制，注重原材料的质量，通过实验和检测，防止变电站出现场平、散水类似问题，保证变电站安全稳定运行。