變電站土建設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化策略研究土木工程專業(yè)

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1、變電站土建設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化策略研究 摘要：在變電站建設(shè)的時(shí)候，土建工程設(shè)計(jì)和優(yōu)化是非常重要的，本文主要研究了變電站土建設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵要素和變電站土建設(shè)計(jì)優(yōu)化策略，旨在為提高變電站設(shè)計(jì)質(zhì)量提供幫助，并為以后關(guān)于變電站設(shè)計(jì)的研究有一定的推動(dòng)作用。 關(guān)鍵詞：變電站; 設(shè)計(jì)要點(diǎn); 優(yōu)化策略 在我國電力工程建設(shè)中，變電站是一個(gè)非常重要的組成，國家電網(wǎng)的運(yùn)作離不開變電站的正常運(yùn)行，變電站工程質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到人民的正常日常生活以及國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，是社會發(fā)展，經(jīng)濟(jì)騰飛的重要基礎(chǔ)，是建設(shè)和諧小康社會的必要條件。通過多年參與變電站的設(shè)計(jì)與建設(shè)，我們知道在國家電網(wǎng)建設(shè)中，變電站只是一項(xiàng)常規(guī)性的建設(shè)項(xiàng)目

2、，但是對變電站的研究卻要求我們做到“沒有最好，只有更好”。無論哪個(gè)變電站的土建設(shè)計(jì)，必須受到管理人員和設(shè)計(jì)人員的高度重視和負(fù)責(zé)，對設(shè)計(jì)質(zhì)量必須嚴(yán)格把關(guān)，精心施工。本文將對變電站設(shè)計(jì)和土建的關(guān)鍵要素與優(yōu)化策略進(jìn)行研究。 1、 變電站土建設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 1.1前期準(zhǔn)備工作 （1） 選址 選擇變電站建設(shè)地址首先對變電站負(fù)荷分布及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行考察，然后確定變電站的負(fù)荷中心位置，另外，變電站的選址還要綜合考慮城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃、土建土石方的施工量、耕地占用，盡量占用土地質(zhì)量差的鹽堿地或者是荒地。通常在對初步選定的變電站建設(shè)地址綜合分析的時(shí)候要考慮一下幾個(gè)方面：變電站建設(shè)的選址應(yīng)盡量不占或者少占耕地

3、，盡量利用鹽堿地及荒地；另外，由于變電站的建設(shè)位置一般比較偏僻，還要考慮交通運(yùn)輸?shù)臈l件；在變電站建設(shè)選址的時(shí)候還要綜合考慮城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃，應(yīng)建在離公路、鐵路等重要交通線路；變電站建設(shè)選址還要考慮周邊環(huán)境，如遇周邊有軍事基地、機(jī)場或者是旅游區(qū)的時(shí)候，必須經(jīng)由相關(guān)部門的批準(zhǔn)。 （2）可行性研究 在變電站站址選擇之后，經(jīng)過相關(guān)部門審查批復(fù)，詳細(xì)論述批復(fù)站址的建設(shè)方案，重點(diǎn)解決批復(fù)站址的可行性問題，這是變電站土建專業(yè)可行性研究階段的主要工作。可行性研究階段與選址階段相比，應(yīng)充分論證占地面積、地基處理以及地下隱蔽設(shè)施、經(jīng)濟(jì)作物和拆遷或者林木賠償這幾個(gè)方面。占地面積，對于各類型的變電站，為了設(shè)計(jì)規(guī)范和建

4、成之后運(yùn)行維護(hù)管理的方便，大都有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的方案，但是由于我國土地資源緊缺，在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上根據(jù)具體情況優(yōu)化變電站平面設(shè)計(jì)。地基處理以及地下隱蔽設(shè)施，根據(jù)具體情況，在可行性研究階段，通過評價(jià)站址方案的穩(wěn)定性，對站址及附近區(qū)域是否有滑坡、溶洞、不良地質(zhì)等進(jìn)行判斷，并提出防治措施。經(jīng)濟(jì)作物和拆遷或者林木的賠償，對建設(shè)變電站所造成的土地征用費(fèi)、拆遷費(fèi)以及林木賠償費(fèi)等問題，應(yīng)詳盡搜集資料并做詳細(xì)的分析，從而在后續(xù)工作中能夠合理地計(jì)算費(fèi)用。 （2） 變電站建設(shè)的可行性研究 1.2初步設(shè)計(jì)階段 變電站的初步設(shè)計(jì)階段是在取得可行性研究批復(fù)意見后進(jìn)行的。在此就變電站的總平面布置設(shè)計(jì)、豎向布置設(shè)計(jì)

5、、建筑結(jié)構(gòu)、地基處理及基礎(chǔ)選型幾個(gè)方面進(jìn)行簡要的介紹： （1）變電站的總平面布置設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是優(yōu)化道路運(yùn)輸、引接、進(jìn)出線位置以及安全距離等方面，合理安排已確認(rèn)規(guī)模的建筑物，并嚴(yán)格按照國家規(guī)范和電力系統(tǒng)的規(guī)程，盡量減少平面用地。 （2）豎向布置設(shè)計(jì)，在豎向設(shè)計(jì)中，有階梯式和平坡式布置兩種情況，無論是采用哪種豎向布置，都應(yīng)盡量平衡填挖方量，使場地的平整填挖方量達(dá)到最少。 （3）建筑結(jié)構(gòu)方面，根據(jù)國家建筑規(guī)范要求，當(dāng)建筑物的高度低于3.6m時(shí)，可以采用磚混結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)高度大于3.6m時(shí)，需采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)才能滿足抗震、承載力等方面的要求，此時(shí)，在建筑物的支架和構(gòu)架上采用鋼結(jié)構(gòu)。 （4）地基處

6、理及基礎(chǔ)選型方面，從經(jīng)濟(jì)性和施工的難易度等方面，專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面的分析，從而確定出最優(yōu)的地基處理方案及基礎(chǔ)類型。 1.3施工圖設(shè)計(jì)階段 在初步設(shè)計(jì)完成之后的階段為施工圖設(shè)計(jì)階段，施工圖設(shè)計(jì)是在實(shí)際中應(yīng)用已經(jīng)通過審查的方案，依照現(xiàn)行規(guī)范或國家標(biāo)準(zhǔn)以及不超過初步設(shè)計(jì)審查確定范圍的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。為保證變電站達(dá)到所需建筑規(guī)格，就要把握好施工圖的設(shè)計(jì)，一般可通過下述四種措施來盡可能地提高土建工程的施工圖的質(zhì)量以及施工效率：對所提供的資料、尺寸等進(jìn)行核實(shí)，在確認(rèn)準(zhǔn)確無誤后進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)較少變動(dòng)的變電站內(nèi)建筑物為參考進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了避免各專業(yè)溝通不足出現(xiàn)問題，應(yīng)建立各專業(yè)之間資料互提

7、制度。在變電站土建施工中，應(yīng)建立土建施工反饋制度，以方便設(shè)計(jì)部門第一時(shí)間解決問題。 2 變電站土建設(shè)計(jì)優(yōu)化的對策分析 2.1 變電站的主要建構(gòu)方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化 建構(gòu)方案設(shè)計(jì)：一般包括建筑平面、立面方案設(shè)計(jì)、暖通風(fēng)及水工方案、地基處理方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)。變電站建筑常采用聯(lián)合布置形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，目的是節(jié)約用地。在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)上，變電站的主要建筑物幾乎都采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其構(gòu)架及支架采用鋼結(jié)構(gòu)，不過其設(shè)計(jì)還要考慮變電站的重要程度及站址的抗震設(shè)防烈度。平面設(shè)計(jì)方案，一般要做到兩點(diǎn)：一是保證各功能房間有足夠的空間；二是建筑立面能產(chǎn)生美觀的效果。建筑基礎(chǔ)形式需根據(jù)地質(zhì)情況選擇，當(dāng)?shù)刭|(zhì)好時(shí)

8、，用天然地基處理技術(shù)即可；當(dāng)填土較厚時(shí)，采用的處理技術(shù)是強(qiáng)夯；當(dāng)?shù)刭|(zhì)是較厚的淤泥時(shí)，處理技術(shù)是灌注樁管樁或水泥土攪拌樁以及預(yù)壓法。暖通風(fēng)方案設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)一般能達(dá)到設(shè)備運(yùn)行及消防的需要即可。 2.2站址方案的比較及選擇 根據(jù)上述情況，對可供選擇的多個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，然后，由專家對此次方案的可行性進(jìn)行初步評定，在評定過程中要重視審查的意見及建議，從中篩選出最優(yōu)方案。那么對于方案的評定需要確立科學(xué)、合理的評價(jià)指標(biāo)，結(jié)合工程實(shí)踐，提出方案的首選與備選方案，以備施工組織需要。同時(shí)，對最優(yōu)方案要進(jìn)一步完善，確定最后的設(shè)計(jì)方案。 2.3 站區(qū)排水及消防系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化 設(shè)計(jì)前，要從水源條

9、件角度分析設(shè)計(jì)方案。由于變電站生活用水量及消防補(bǔ)水量都較少，若條件允許供水方案設(shè)計(jì)時(shí)，可優(yōu)先考慮能否通過市政來供給。給水系統(tǒng)主要包括消防給水和生活給水這兩個(gè)系統(tǒng)，但兩者宜分開而獨(dú)立設(shè)置。排水系統(tǒng)中各排水系統(tǒng)應(yīng)采用分流排放。值得注意的是在消防方案的設(shè)計(jì)過程中，要認(rèn)真考慮建筑物與建筑物間、設(shè)備與設(shè)備間、設(shè)備與建筑物間的距離；考察其間距是否達(dá)到消防規(guī)定的間距標(biāo)準(zhǔn)，如果達(dá)不到就應(yīng)采取防火窗或防火墻等措施進(jìn)行替代處理。 2.4　屋外構(gòu)支架的設(shè)計(jì)與優(yōu)化 變電站屋外構(gòu)支架的結(jié)構(gòu)選型和布置方式根據(jù)電氣主接線方式進(jìn)行選擇。為了達(dá)到減少縱向尺寸和節(jié)約占地面積的目的，采用聯(lián)合構(gòu)架時(shí)，有的間隔可以采用兩個(gè)間隔一跨，構(gòu)架縱向中部設(shè)置單端支撐。運(yùn)用LCC全壽命比較分析法對屋外構(gòu)支架的材料（鋼管桿與水泥桿）進(jìn)行科學(xué)的比較分析，選出與變電站使用周期相符合的桿材料，從而達(dá)到降低成本的目的。 結(jié)語 綜上所述，從變電站的土建設(shè)計(jì)的流程及各階段的內(nèi)容來看，需要注重前期準(zhǔn)備階段、初步設(shè)計(jì)階段以及施工圖設(shè)計(jì)階段；由于變電站所在地區(qū)不同、地質(zhì)條件以及重要性不同，因而土建設(shè)計(jì)就會有很大的不同，但只要能夠有效的把握設(shè)計(jì)重點(diǎn)，就能很好的完成土建設(shè)計(jì)任務(wù)。