电力工业是我国的支柱产业,电力建设是国家发展、经济建设的命脉,电力工程的质量关系到我国的方方面面。目前,我国变电站建设工程越来越多,而土建设计是与电气一二次设计有着密切联系的基础性工作,贯穿于整个变电站建设的全过程,因此显得尤为重要。整个过程主要分为可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段、竣工图设计阶段。
1.变电站土建设计各阶段的设计
1.1可行性研究阶段及要点
可行性研究阶段重点从占地面积、站址位置、拆迁、地基及地下隐蔽设施等方面考虑,确定最终站址位置。
设计要点:选址工作一开始应确定负荷中心位置。负荷中心由系统人员根据电网规划及潮流分析后提供,同时系统人员还应提供主变、出线、无功补偿规模以及接入系统方案等。根据系统资料,土建人员通过现场考察、收集资料等方式,初步选定若干候选站址。这些站址应尽量靠近负荷中心,以减少网损。此时需要对每个候选站址进行综合分析,考虑的因素主要有以下几个方面:
(1)站址所在地是否违反城建的相关规划。需特别注意的是,该站址是否被划入基本农田保护区,除通过国土部门对土地利用总体规划进行调整外,不得占用基本农田。还需向规划部门收集资料,了解站址的规划情况,避免与城建规划相冲突。如需要避让公路、铁路等。
(2)土地征用、交通运输、水文地质等是否可行。为了建设资源节约型、环境友好型电网,变电站选址应注意节约用地,尽量利用荒地、劣地、不占或少占耕地和经济效益高的土地,同时应注意避开不良地质构造、矿产等,例如站址应距离地震断裂带1 km以上。由于站址经常选择在山坡及较偏远的位置,需考虑进站道路的宽度、坡度及转弯半径是否满足主变等大设备运输的要求。
(3)注意变电站对周边环境的影响。要特别注意站址周围是否有军事设施、通信设施、飞机场、导航台、风景旅游区、陵园等。如存在上述情况,应通过征询获得相关协议或批准后方可建站。
从上述几个方面进行考虑,可以确定合理的站址位置。
1.2初步设计阶段及要点
初步阶段设计,主要对确定的站址位置从总平面及竖向布置及挖填方量、挡土墙、边坡、建筑、结构、基础、道路、上下水等不同设计方案比较后提供经济合理的方案,确定站址最终征地面积,一般要求设计二个或二个以上方案比较合理。
要点:(1)总平面布置。主要从进出线、道路接口、排水接口、安全距离、消防、运输方面进行优化。根据规范、规程对已确定规模的各建构筑物合理布置,尽量合并共用设施,减少道路占地面积,尽量向空中发展,使平面布置更加紧凑,节约用地。例如:电容器室和配电室合建为一字型,可以取消消防间距。配电室、电容器室、主控制室合为一体,减少占地,也无须考虑建筑物之间消防间距。进出线构架由单跨做成连续跨等。
(2)竖向布置。无论平坡式还是阶梯式布置,必须尽量利用原有地形,使场地平整挖填方较小,减少不必要的开挖量,同时从环保角度考虑,也可减少对生态自然和植被影响。根据站址位置地形高差大小,确定采用阶梯式或平坡式布置,降低平整场地和基础费用,设计中土方平整应考虑基坑开挖土石方、边坡、挡土墙及主变压器油坑、构支架基础、电缆沟、排水沟(管)等开挖量。阶梯式布置两平面高差最好不大于3.5m,便于满足站内道路连接坡度。对于地形较平坦的站址,采用平坡式设计,坡度尽量与原地形一致,考虑场地排水,坡度不小于0.5%。
(3)挡土墙和边坡。挖填方量变化微小的条件下,挡土墙高度越小越好,高度低于6.0m挡土墙是比较经济节约,高度超过8.0m,一般采用钢筋混凝土悬臂式或衡重式挡土墙。经过平面和竖向优化后,再根据不同地质条件和用途选择不同的断面形式;根据土质边坡的允许值,确定边坡的开挖坡度,在满足边坡稳定性的条件下,尽量使坡度大些(即更陡),这样既减少边坡土方开挖量,减少占地,也减轻对当地的生态自然和植被的破坏。
(4)建筑结构。根据变电站设计规模确定建筑面积,尽量在满足使用功能要求时,减少不必要的附属面积。根据现有规范,多层建筑层高超过3.6m,砖混结构已不满足抗震要求。建议电容器室、配电室、主控制室等房间尽量采综合建一栋楼房比较合理,降低单位建筑面积造价,宜采用框架结构,形成大空间,便于电气设备布置,且节约占地面积。也节约房屋间消防间距面积,从而节约造价。
(5)基础。建构筑物基础选型时,必须结合地质情况,因地制宜,充分利用天然地基,普通条形基础在建筑物总造价中占比例约为15~20%,因此有必要对基础优化。一般情况下首先考虑利用天然地基,条形放大基础。老粘土夯实地基,位于地下水位以上考虑挖深2.5m左右,采用三七灰土或三合土人工或机械夯实,每次虚填土厚度25cm左右,夯实至厚度为15cm,直至基础底面。承载力小于150kPa的天然地基,考虑采用换填土放大基础,一般换填土采用级配卵石放大基础。对回填区填土压实系数不小于0.94,实测其承载力,直接在其上部做单层建筑物没有问题。对于多层建筑根据持力层深度大于5m宜采用桩基础,3~5m以内超深基础采用块石灌浆或毛石混凝土比较经济。
初步设计方案一般主要从上述5方面考虑,比较后推出方案以达到优化设计目的。
1.3施工图设计阶段及要点
这一阶段主要是对初步设计审查确定的方案,按现行的规范及规程或国家标准,设备的订货尺寸,进行施工图设计。一般按照先局部后整体调整,调整原则不得超过初步设计确定原则。所有尺寸确定无误后,对初步设计估算的各建构筑物结构尺寸进行详细计算和经济比较,应按照因地制宜,就地取材原则,采用先进的技术工艺和合理的断面,选用地方的材料,减少不必要运输费用。
1.4竣工图设计阶段及要点
竣工图设计阶段,是以设计单位施工图为基础,并依据由设计、施工、监理、调试、建设单位审核签认的“设计变更通知单”、“工程联系单”、设计更改的有关文件以及现场施工验收记录和调试记录等资料编制竣工图。竣工图内容应与施工图设计、设计变更、施工验收记录、调试记录等相符合,应真实反映工程竣工验收时的实际情况。
2.变电站土建设计过程中应注意的问题
2.1变电站土建设计结构安全性 (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)