变电站土建设计中的结构安全性与耐久性

变电站土建设计中的结构安全性与耐久性

刘苏

六安明都电力咨询设计有限公司 安徽省六安市 237002

摘要：目前，我国社会经济水平显著提升，社会各个层面对于电力能源的需求越来越大，变电站作为电力能源输送的重要组成部分，其建设数量也在逐渐增多，为了确保变电站功能发挥，在变电站土建设计过程当中，必须要充分重视其结构的安全性与耐久性。本文结合实践对此问题展开详细分析，探讨变电站土建设计过程中的结构安全性与耐久性的重要性。并指出有效的提高措施，旨在为相关工作提供有益参考。

关键词：变电站；土建结构；耐久性；安全性

引言

变电站工程有一定系统性，变电站土建设计时，应该将每个施工环节在进行相应的设计时有机结合，于变电站工程结构稳定以及相关整体性有着直接影响。由此分析，对变电站土建设计水平进行相应的提升尤为重要，唯有此才能对变电站土建设计进行一定程度的优化操作，确保结构的安全和耐久性，最终达到较好的效果。而由此可以看出，变电站土建设计的相关原则进行研究已经刻不容缓。

1土建结构的安全性和耐久性分析

在变电站土建结构设计中，需要将安全性和耐久性等因素纳入考虑范围。在安全性方面，变电站土建设计结构的安全性可以从整体安全性、构成部分安全性和结构设计安全性三个方面来进行分析，这三个方面会对变电站土建设计安全性产生直接的影响。以整体安全性为例，如果有部分损坏出现于土建结构中，则会最大程度地限制其对整体的影响力。构成部分的安全性是指组成土建结构的各项内容和参数能够符合相关规定和要求，例如材料、力度参数、构建负荷等。结构设计的安全性是指避免有威胁因素存在于土建结构理论设计中。在耐久性方面，变电站土建结构持久使用的程度就被人们称之为耐久性。它会直接关系到土建设计结构的稳定性。

2变电站土建结构设计中需要遵循的原则

依照我国技术，经济政策层面进行分析，在设计变电站土建工程过程中，应当确保安全性原则，同时按照统一标准进行实施，在此前提下，还应当认真遵守以下原则：（1）统一性。在设计变电站土建结构时，应当对变电站场地充分研究与分析，并结合变电站的运行情况，最大程度的确保变电站土建结构设计的安全性，稳定性，还要考虑其经济因素以及实用性特征，同时，在变电站土建结构设计过程中，还应当充分重视企业文化建设的重要性。（2）可靠性。变电站土建结构设计是否稳定可靠，直接影响变电站的运行安全性与稳定性，因此设计时，必须要科学选择电气设备，并与环境实际充分结合，加强变电站土建结构设计，不同设计模块儿进行分开或者组合，都应当确保变电站设备可靠性与安全性。在设计变电站土建结构图中，充分呈现出变电站区域总体规划，更好地指导变电站土建结构施工。（3）经济性。在确保变电站土建结构设计安全性基础上，有效提升技术水平，才能更好地将变电站功能充分体现出来，并将其中无用的，多余的功能进行剔除，确保变电站功能的有效发挥，并考虑其经济性。（4）时效性。设计变电站土建结构时，还应当保持动态化的理念，科学的制定动态修订制度，以及相关跟踪科学技术，推动电网发展，对变电站土建结构设计技术不断提升与完善。

3影响变电站结构设计安全性及耐久性的因素

为了更好地通过设计提高其安全耐久性，必须对其影响因素有一个基本认识，从而更好地确保设计的针对性。其影响因素主要表现在以下几个方面：

3.1周边环境因素

变电站结构设计中的安全性和耐久性都是根据工程所处地的环境因素所进行的，但是在当前的结构设计工作中，设计工作者往往不能意识到环境因素可能会给工程建设带来的影响。在不同的环境作用下，应该采取不同的设计方式。在不利的环境中，应该运用相应的防护措施来避免环境因素给结构安全性和耐久性造成的隐患。在工程建设处于寒冷地段或者极寒地区，应按照国家规定的设计方式进行结构设计，不能按照以往的思路，要考虑天气因素可能会对输电线路造成的侵蚀效果;不能忽略风向因素可能对输电线路造成的影响。有些设计者在设计过程中过多考虑变电站工程建设内部所应用材料的影响，而忽略了外部环境对结构产生的不利因素，这样是存在很大风险的。在结构设计工作中，设计者应该实地考察，严格控制不同环境因素对变电站结构安全性和耐久性的影响，这样才能保证在不同的环境中变电站的耐久性和安全性。

3.2结构质量

混凝土的质量是决定变电站土建设计施工中的基本环节。而施工中所需材料的质量，对于变电站的施工结构和质量具有很大的影响。这些对于变电站的土建设计的安全性能和耐久性能至关重要。为了有效的保障变电站的建设质量，我们需要根据混凝土的性质并结合变电站施工实际需要来检查变电站建设中所需的材料。因此，混凝土的水灰比对于混凝土的质量具有很大影响，我们需要在施工的过程中严格的控制其质量，进而保证变电站混凝土结构的稳定性，避免其受到影响。

3.3结构检测

在对变电站结构内外因素进行分析后，还要考虑的一点就是定期的结构检测，变电站的安全性和耐久性与结构检测是分不开的，检测工作可以及时发现当前变电站系统中所存在的问题或者潜在隐患，是对变电站安全性负责的表现。但是，当前我国在变电站设计过程中过多注重对变电站工程的建筑，而忽略了事后的检测工作，在设计中缺少检测工作相关内容或是不能按时对变电站内部结构进行检测，这都可能会导致变电站结构设计不合格，影响建筑工程的安全性和耐久性。

4提高变电站土建安全性和耐久性的措施

4.1规范变电站土建安全性和耐久性设计标准

只有保证变电站土建结构的安全性，稳定性，才能有效增强建筑工程的质量，倘若变电站土建工程结构的安全性耐久性存在不足，必定会影响国民经济安全性。所以，为了有效确保变电站土建结构安全性、稳定性，国家有关部门应当在此方面加强设计标准的规范，对变电站土建工程安全系数合理确定，科学化的制定最低的安全系数及使用寿命标准，并将相关的审查做好。同时在耐久性方面，也应当制定相关的安全系数，并对其使用周期进行明确规定，对相关技术标准体系不断完善。同时，地方政府还应当结合自身实际，对变电站土建设计安全性、稳定性方面的标准，认真进行设计与规范，更好地促进变电站结构设计，安全性，稳定性不断提升，为相关工作开展，提供有效的参考作用。

4.2正确处理各类荷载

变电站土建结构不仅在施工过程中同时也在建设完成后，结构本身都将承受不同类型的短期或长期荷载，这些荷载因素必然会对土建结构设计的安全性和耐久性产生较大影响。对此，在结构设计时应充分考虑结构本身将承受的荷载，避免漏计荷载或对荷载计算的不准确，而在荷载的计算及选取方面，首先应严格依据国家相关规范的要求，并充分考虑结构所处的环境因素。除此之外，对混凝土最低强度等级予以限定以期在荷载的长期作用下结构的安全性和耐久性满足设计要求。通常情况下现浇混凝土强度最低强度不应低于C30，预应力混凝土强度等级不低于C40，最大氯离子含量控制在0．08%以内。

4.3保证施工材料质量

变电站的土建施工设计中的主要材料是施工中所使用的混凝土材料，因此在进行设计的过程中要根据施工建设的标准来选择质量合适的混凝土，同时注意施工成本的控制。混凝土材料的质量对于变电站土建设计施工的安全性和耐久性都有重要的贡献。其次，在施工中，要选择合适的混凝土混合比，并根据检测来判断最佳的配比。这样不单单可以从经济型角度出来控制成本，还能从施工建设的质量出发来保证施工安全、耐久。

4.4科学制订结构检测方案

在设计变电站土建结构的过程中，需要科学制订结构检测方案的科学性，然后结合实际情况更新和调整结构检测方案。检测方案包括诸多的内容，依据国家相关的规范制度，要定期整体测试变电站土建设计中的结构安全性和耐久性，并结合具体施工情况，检测项目模块，依据结构检测方案，检测阶段性完成的土建设计结构，检测土建设计结构中的各项参数数据。

4.5加强结构检测与养护

多数的单位仅仅只是对建设进行重视，然而却忽视了工程的维护。在土建工程竣工使用后，要对土建工程的使用情况做出全面的检测分析，通过采取合理的检查标准，将存在着的问题及时发现，进而做出有效处理。此外，需要对变电站建构筑物工程总体维修费用进行全面的提高，不断加强对土建工程的安全性以及耐久性的维护力度，保证我国变电站能够更加高速以及稳定的运行。

4.6对外部影响因素的综合考量

综合考量外部影响因素时，除了对工程建设地区环境的相关考虑外，更重要的还是对混凝土使用规范性的探究，混凝土是变电站建设工程中结构耐久性的支撑基础，假如一个变电站，它的使用寿命为一百年，那么它对混凝土各个方面的条件性质要求是非常严格的，混凝土在建筑工程中的强度等级不能低于C30;混凝土结构的最低预应力强度不能低于C40;氯离子含量不能超过0.05%;为了保证变电站结构的耐久性，可以选择在混凝土中掺加非碱性骨料，骨料中碱含量要按照要求的比例配比，一般是1m³不得超过3kg;浇筑混凝土保护层时，应注意保护层的厚度，若选择过厚则可能造成表面变形，固结之后出现不平整、脱灰问题，可通过选取适宜的保护层厚度来减少压力，进而保证平面平整。注意选取混凝土耐久性较高设计来作为保证变电站结构的耐久性，以确保变电站的安全使用。

4.7加强细节设计，优化设计成效

在对变电站土建结构进行设计时，为了更好地优化设计效果，应切实加强细节设计。如在注重建筑结构和总平面设计的同时，往往忽视对边坡的设计。所以在设计边坡时，应结合施工现场对其高度进行计算和设计，并切实加强地质资料的应用，才能更好地确保设计的针对性。

5变电站建筑结构设计的具体思路

具体进行变电站结构设计中，首先应从总平面与竖向布置方面着手。一般平面设计中调整的范围不大，多调整局部压缩小部分，并注意以竖向布置调整为依据进行总平面布置，以此保证标高的合理性，将护坡量、场平工程量等控制到最低。其次，应注意做好边坡、挡土坡的设计。通常对于变电站建筑施工，要求结合其地质情况进行挡土与护坡的开展，假若整个施工处于地基承载力弱位置，应通过基础埋置深度的减少、基础扩大等，保证结构整体稳定性。除此之外，在结构设计中，若选择砖混结构形式，还需保证室外配电装置计算较为合理，且控制框架结构的数量，可考虑将钢筋混凝土环形杆引入其中，有利于结构整体安全性与耐久性的提升。

结语

结构耐久性与安全性是现行变电站建筑设计中需考虑的主要内容。实际设计中，应正确认识耐久性与安全性在变电站建筑结构中的具体表现，立足于现行结构设计中存在的混凝土质量问题、裂缝问题，采取相应的完善策略，明确结构设计思路，进而达到提高结构耐久性、安全性的目标。

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