摘要:阐述了复杂地质条件下,特别是岩石场地建筑物的防雷接地极的施工问题,针对工程施工的难点和特点进行了分析,就在工程实践如何减小施工难度,保证接地电阻符合设计和规范要求的,进而达到解决施工难题、减少投资、取得良好施工质量效果的目的。
关键词:接地  复杂地质  碎石土  电阻 

某大型电石厂,场地位于鹤壁市大河涧窑家村南,规划厂区占地面积700×500平方米。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)有关规定划分,本工程重要性等级为二级,场地复杂程度等级为二级,地基复杂程度为二级。本场地地形有起伏,北东高,南西低,基本上为—北东—南西向的小山包,最低标高+246.2m,最高标高+261.5m,相对高差15m,南高北低,地形起伏较大,为丘陵沟谷地貌,丘顶为奥陶系灰岩直接裸露,表层有残积物掩盖,谷底有坡积物及黄土。场地区域性受太行山山前断裂带的汤东、汤西两大断裂所控制。场地位于汤西断裂之西约12公里。地层划分为四个工程地质单元,1、第四系杂填土,为近期回填,成分主要为粘性土、碎石块及巨型石块,不均匀,松散,具大孔隙,该层主要发育在3#4#、5#6#电石冷却炉处,厚1.5—6.2米。2、第四系更新统粘土,褐红色,硬塑状态,稍湿,结构致密,含微许钙质结核和铁锰氧化物,底部含砾石。无摇振反应,干强度、韧性中—高,该层场地内普遍发育,厚0.8—2.8米。3、碎石土;粘土褐红色,含砾石、碎石,含量40—60%,伴有大块状漂石及巨型灰岩块,直径超过1米,松散—稍密状态,该层在场地普遍发育,厚0.9—1.8米。4、奥陶系石灰岩;青灰色,上部2—3米中等—强风化,具裂隙、溶蚀孔隙,含方解石脉,该层普遍发育,揭露厚度4—8米,据区域资料该层厚度120米左右。由于该场地位于低山丘陵沟谷地带,回填土所用材料比较理想的粘性土不宜取到,从外地运至厂区费用过高。就近取材平整回填比较现实,所用材料也就是碎石土、灰岩块,(回填土在回填过程中可能会出现大空隙,大孔洞,岩块级配差等其他原因,会造成土质挤不密实,挤土效果不理想)但土壤电阻率过高,达不到使用要求。
原设计防雷接地是按常规设计方法建筑物四周均布接地极,未考虑厂区内地质状况,厂区内基本为奥陶系灰岩直接裸露,土壤接地电阻值为62.8。具统计,全厂约需458根接地极,接地极选用∠50×50×5角钢,长度2.5m,加上接地干线埋深0.8m,接地极共需埋深地下3.3米,如按原设计做接地极,全厂区各建筑物周围需挖458个3米×3.5米的大坑,挖坑时基本穿越三层复杂的地质表面层,需多投入资金200多万元。按原设计要求埋设接地极有很大的困难,即增加土石方工程量,(需打眼放炮方能开挖),影响目标工期的完成,同时还增加预算资金的投入,又严重影响厂区内道路交通,材料周转及其他工序的施工。经过大量的查阅资料,研究论证后决定利用全厂建筑物四周均有管子沟的优势,把原设计接地极做到全厂给排水管子沟里,再给接地极局部施以降阻剂的方案,解决了这个难题,为盐化工整体建设即争取了部分时间,又减少了不必要的资金投入。  
经过计算厂房与接地极的距离以不超过20米为宜。原设计管子沟的深度绝对标高不等,平均深度在2.5米左右,我们利用开挖管子沟时,用钩机在接地极的位子局部挖深。具体做法是;在管子沟的深度基础上根据不同的管沟底标高,利用挖掘机再挖深至接地极敷设深度的要求,因为使用320钩机开挖,钩机斗宽度为1米比较适宜,铺设好管道后,在管道细石粉垫层上,再局部铺衬100mm厚200mm宽黏土,把接地极平放在黏土上,接地干线与接地极焊接连成通路,焊接处用沥青漆做好两次防腐,然后两侧用200mmX2500mm的胶木板护住接地极两侧,再把按比例搅拌好的降阻剂填在内,盖住接地极与木板平,等降阻剂基本成固体后,去掉两侧木板,再把接地极周围回填黏土分层夯实,然后沟内回填低电阻值土壤黑黏土。全厂的给排水管沟是互通的,这样就形成了一个电气通路,经过更改后敷设的接地极,以电机壳车间为例,原土壤电阻率是62.8欧姆•米,设计要求电阻小于1欧姆,接地极实测电阻值两组,分别为0.7欧姆、0.3欧姆,完全达到设计及使用要求。

结束语:
建筑电气中的避雷接地是建筑电气安装工程中非常关键的工程,特别是在空旷的山区场地上,工程地质条件差,施工难度大,大地电阻率高,在设计、大地电阻率测试、施工、检测每一个环节上稍有不慎,使用过程中都会造成大的事故,后果不堪设想,工程实践中,特别是化工、电力等工业建设项目,往往选址在山区,但在工程实务中只要,结合现场实际做好充分准备工作,把现场情况吃透,方案合理措施到位,提高现场作业人员责任心强,以上问题是完全可以解决的。