地基是建筑物的重要组成部分,其强度、稳定性、可靠性和安全性直接影响到建筑物的正常使用。为满足上部结构对湿陷性黄土地基承载力和变形的要求,对变电站地基需要采取处理措施,以减小或消除湿陷性黄土地基因浸水而引起的湿陷变形,保证变电站的正常使用。本文结合甘肃省国家电网项目,以陇西九州台湿陷性黄土作为研究对象,首次提出湿陷性黄土地区灰土垫层与防渗膜联合处理变电站地基的方案。本文在分析湿陷性黄土、灰土和土工膜的物理力学特性基础上,对变电站地基提出了整片处理和局部处理两种方法,并通过现场调研、室内试验、理论分析与数值模拟等一系列手段对其进行性能研究,揭示了联合地基的协同工作机理和承载特性。此外,运用FLAC3D等软件对提出的两种地基处理方案,在不同基础截面面积、不同垫层厚度、不同上部荷载、不同基础中心距的情况下,深入研究了变电站地基中灰土垫层和湿陷性黄土的应力应变分布及其变化规律。结果表明：地基的最大竖向应力随垫层厚度的增加而增大,应力扩散范围随荷载的增加出现不同程度地扩大；沉降量随垫层厚度的增加而减小,随上部荷载的增加而增大,且越接近基础底面沉降效果越明显；同一竖直面内,沉降量随埋深的增加而减小,同一水平面内,沉降量从边缘到中心呈增大趋势；荷载相同时,采用整片处理的地基承载力大于局部处理的,沉降量却是前者小于后者,但差值较小。因此,判断某一工程具体采用哪一种地基处理方式更加合理时,还应结合现场环境、经济及施工等因素综合考虑。该方法具有隔水效果好、工程造价低、施工可行性高等优点,能有效降低地基土体的沉降量,能较大幅度地提高地基承载力,为湿陷性黄土地区变电站及相关工程的实践提供理论和技术支撑。