变电站软土深基坑支护技术与施工

朱涛

摘 要：基坑支护方案要根据支护类型的特点、地质条件和基坑周边环境的要求来确定，才能达到安全、经济与合理。文章根据拟建变电站的具体案例，介绍了多种支护方式在变电站软土地深基坑施工中的实践与经验。通过发挥不同支护形式的特点，使基坑支护方案更加经济合理。

关键词：软土；深基坑；支护

近些年来，随着我国经济的快速发展，城市电网的建设也发生了日新月异的变化。基坑工程的数量不断增加，通过大量的工程实践积累了丰富的基坑工程设计与施工的经验。但是每个基坑都具有其特殊性，需要根据场地的工程地质、水文地质条件、基坑开挖深度以及周边的环境条件，选取经济合理的支护形式。

1 变电站项目概况

1.1 变电站软土地深基坑项目。现拟建一变电站工程位于某市一农场靠东位置，是一项220kV变电站项目。拟建的这所变电站上下共分为四层，其中地上三层，地下一层；变电站项目的主楼长85，宽30m，高16.5m，属于钢筋混凝土的框架结构；在这所拟建的变电站中，基础建设采用厚度为1m的筏板，基坑的开挖深度为5.60m，部分集水井的基坑开挖深度为6.10m；在该项目中，基坑的西侧与南侧均被水域覆盖，基坑东边位置是已有房屋，基坑的围护结构和房屋之间的距离为2-6m，北侧是项目施工时建立的围墙[1]。

1.2 土层分布。变电站拟建在软土地，现场勘查深度范围内地基土由一层素填土；二层灰褐-灰色回填土；三层灰色砂质粉土；一层灰色淤泥质粘土；一层灰色粘土；一层暗绿-草黄色粉质粘土；一层草黄色砂质粉土；2-1层草黄色粉砂；2-2层灰黄色粉砂构成。施工现场的地址条件还有以下几条特点：三层灰色砂质粉土大于10m，呈中密状态，场地内均有分布；一层粉质粘土为硬土层，呈硬塑状，场地内普遍分布，土质较好；场地内地下水属于潜水。

1.3 环境分析。变电站项目的附近水域处于项目建设场地的西侧与南侧，北侧为围墙，东侧为已有房屋建筑。基坑围护结构距离已有房屋的最大距离约为6m，最小的距离为2m。

2 基坑支护的方案选择

2.1 排桩加内支撑的特点。一般来说，排桩加内支撑的维护方式造价较高，且挖土不是很方便，工程周期相对较长，在周边环境相对复杂的情况下采用。本工程基坑开挖深度相对较深，场地条件相对紧张，基坑周边都需要考虑到施工，因此建议采用排桩加内支撑的围护方式。目前常见的排桩有SMW工法桩与钻孔灌注桩，SMW工法桩拥有止水与挡土的双重作用，同时型钢便于回收，还可重复利用，有利于资源的节约。支撑选型应该建立在安全的基础上，尽努力的考虑有利于土方开挖与提升建设速度，减少整体施工工期和支撑费用。深基坑工程中水平支撑主要有钢筋混凝土支撑以及钢支撑两种形式，这两种支撑方式都是目前比较成熟的工艺。钢支撑的突出优点是自重轻，安装与拆除方便，施工速度快，在很大程度上减少了围护体无支撑暴露时间，又可以施加和附加预应力，能够有效控制围护体变形，提高整体的建设速度。但是钢支撑还存在着刚度与整体性比混凝土支撑差的缺点，钢支撑的稳定性和节点的施工质量关系较大，所以必须保证节点以及连基础的焊缝质量，保证强度、整体性与平直度，这就对施工质量提出了很高的要求。拟建变电站的项目基坑形状比较规则，且挖地较浅，适合采用钢支撑[2]。

2.2 水泥搅拌桩中立挡墙的特点。深层搅拌桩水泥土中立挡墙在处理淤泥、淤泥质土、粉土等含水量较高的基坑围护中得到广泛应用。跟其他的方法相比较，这种支护像是具有许多种优点：在施工时没有振动、没有噪音、没有泥浆废水；施工方法操作简单、成桩时间短、造价低；基坑开挖时一般不需要设置支撑拉锚，方便挖土；施工工艺相对成熟，拥有挡土与隔水两种功能，工程造价较低，施工时间段；挡墙顶部能够设置路面行驶施工的车辆，而路面结构又可以增加挡墙刚度。水泥土搅拌桩重力坝的缺点主要有：对开挖深度5-6m的基坑，采用该工艺变形较大；对有机含量高、PH值较低、初始抗剪程度较低的土加固效果差；在基坑开挖深度较深的适合，水泥土坝体宽度会相应增加，要求施工场地有足够大的面积；难以贯穿地面或者土质较好的硬土。

2.3 支护方案的选取。关于支护方案的选择，首先要考虑到造价、工期与施工方便性等方面，结合本基坑的特点，还需要结合工程地质条件以及相关的基坑设计经验。基坑采用三轴搅拌桩结合一道内支撑的方式进行维护。紧邻保留建筑边围护桩，采用直径为650×900的三轴搅拌桩，内插H500×300×18×11的型钢，型钢采用插二隔一的方法，围护结构内设一道钢管或型钢支撑。

2.4 防水措施。此变电站基坑底部位于三层灰色砂质粉土层中，该层透水性相对较好。基坑开挖重点是防止地下水对于基坑渗透的可能性以及围护和坑底的稳定性问题，因此，施工团队必须采取有效的基坑围护方式，以及建立全面完善的防水机制。这个工程基坑围护采用的是轻型井点降水，在基坑附近设置排水沟，防止暴雨进入基坑内部。

2.5 应急对策。为了保证变电站建设的顺利实施，以及周边环境的安全和正常使用，施工单位必须针对可能出现的险情或者意外事故做好防范措施，需要制定相应的规章制度。倘若在施工过程中发生支撑力过大，则必须予以加固或者增设支撑或斜撑；在基坑开挖的过程中发现围护体变形过大或者变形速度过快的情况，必须立即停止相应范围内的土方挖掘工作，必要时需要设置应急支撑以便控制围护桩的变形；如果出现了局部渗水的情况，就需要采用水泥注浆，或者旋喷桩止水帷幕[3]；如果出现围护桩间漏土的情况，则应该在围护桩内侧使用钢筋网喷射混凝土止土；还应当在施工现场准备像草包、钢管、水泥等的抢险应急设备材料，一旦施工现场出现危险情况，可以进行抢险，备不时之需。

3 现场监督与测评

为了保证整个施工过程的安全与开挖的顺利进行，在整个施工过程中应当进行全过程的监管与测评，实行动态的管理和信息化施工。根据众多的深基坑开挖的经验，现场监测对掌握基坑开挖对周围环境的影响，用有效的方式对开挖进行指导，及时调整施工措施，确保周边马路、地下管线和周边建筑的安全。主要的监测内容有：监测围护结构深层土体位移；监测支撑内力；监测基坑周边的每栋建筑物沉降；监测压顶梁上的沉降及水平位移；监测地下管线；监测立柱桩的沉降。观测数据一般应当天填入规定的记录表格，并及时提供给设计、建设、监理以及施工单位。每天的数据应当绘制成数据曲线，根据发展趋势分析整个基坑的稳定情况，以保证施工的安全。

4 结语

总结来说，软土环境条件下对变电站深基坑的支护技术选择和施工对于工程建设具有非常重要的作用，它是工程建设稳定性的根本保证，对于支护技术的选择则应该根据工程建设场地的具体特点进行选择。为了保证工程建设的顺利进行，在进行软土支护施工的同时，还应当对可能发生的意外情况做好应急预案，以确保基底施工的可靠性，提高变电站工程项目的建设质量。

参考文献

[1] 楼凯.软土地区深基坑不同施工阶段综合支护技术方法分析[J].中华民居，2013（07）：19-20.

[2] 焦德贵，谢弘帅，朱健.无锡信息港淤泥质软土深基坑支护设计施工技术[J].施工技术，2013（12）：113-114.

[3] 贾静.某软土地区深基坑支护设计与施工工艺研究[J].山西建筑， 2014（02）：60-61.endprint