變電站軟土深基坑支護(hù)技術(shù)及應(yīng)用

文/李陽洋 中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)東北電力設(shè)計(jì)院有限公司 吉林長(zhǎng)春 130021

近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市電網(wǎng)建設(shè)也隨之快速發(fā)展，變電站數(shù)量不斷增加，基坑工程設(shè)計(jì)及施工也得到了大量實(shí)踐與積累[1]。但因每個(gè)基坑受當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水溫、基坑開挖深度、經(jīng)濟(jì)條件等多方因素影響，都存在特異性，因此在施工時(shí)應(yīng)按照以上因素制定基坑支護(hù)方案及施工，才能確保施工安全、建筑穩(wěn)固，才能有效保證工程的質(zhì)量[2]?；诖?，本文筆者通過對(duì)變電站軟土深基坑具體情況的模擬，介紹施工中如何使用支護(hù)技術(shù)，才能使深基坑方案合理且經(jīng)濟(jì)，以供參考。

1、變電站項(xiàng)目介紹

1.1 變電站軟土深基坑項(xiàng)目概述

現(xiàn)擬于某市一農(nóng)場(chǎng)南部進(jìn)行一項(xiàng)220kV 的變電站項(xiàng)目，該項(xiàng)目共含地下一層、地上三層，是一個(gè)四層的變電站；該鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)80m、高16m、寬30m；該項(xiàng)目基坑建設(shè)以筏板為主要材料，筏板厚1m，基坑開挖深度：5.6m，部分集水井基坑開挖深度：6.1m。該項(xiàng)目南部為水域，北部為農(nóng)田，西部為施工前期所建圍墻，西部為農(nóng)民自建房屋，與基坑圍護(hù)間相聚6m 左右。

1.2 土層分布

變電站所處位置為軟土地質(zhì)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)，地基土主要土層包含：素填土1 層、灰色回填土2 層，灰色砂質(zhì)粉土3 層，灰色淤泥質(zhì)黏土1 層，灰色黏土1 層等。經(jīng)勘測(cè)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)施工的地質(zhì)條件如下：3 層灰色砂質(zhì)粉土厚度在10m以上，以中密狀態(tài)為主，分布于整個(gè)施工場(chǎng)地內(nèi)；1 層粉質(zhì)黏土是土質(zhì)較好的硬土層，大量分布于整個(gè)場(chǎng)地內(nèi)。

1.3 環(huán)境特點(diǎn)

該項(xiàng)目南部為水域，北部為農(nóng)田，西部為施工前期所建圍墻，西部為農(nóng)民自建房屋，與基坑圍護(hù)間相聚6m 左右。

2、基坑支護(hù)方案選擇

2.1 排樁加內(nèi)支撐的特點(diǎn)

該方法造價(jià)高，且無法便捷挖土，工期長(zhǎng)，多用于其他圍護(hù)方法無法操作情況下。因本項(xiàng)目為深基坑開挖，且已有建筑距離圍護(hù)結(jié)構(gòu)較近，因此須行排樁加內(nèi)支撐方式。本項(xiàng)目排樁選擇的是可止水及擋土且便于回收的、可重復(fù)利用的采用型鋼的SMW共法樁，選擇的支撐類型為安裝及拆除均方便且工期短、自重輕的鋼支撐。

2.2 水泥攪拌重力檔墻的特點(diǎn)

目前，在基坑圍護(hù)中，在處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土等水含量高的土質(zhì)時(shí)，多以深層攪拌樁水泥土重力擋墻為主[3]。相較于其他方法，該方法不會(huì)在施工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)、噪音、泥漿廢水等，且操作簡(jiǎn)便、工期短、造價(jià)低，因此廣為用于基坑工程施工中；但該方法因基坑深度在5-6m，易出現(xiàn)變形情況，且若施工處土質(zhì)pH 值不高、有機(jī)含量高的話，其加固效果并不理想，此外，若土質(zhì)為較好的硬土，還需要有足夠的施工面積才能貫穿[4]。

2.3 支護(hù)方案選擇

在選擇支護(hù)方案時(shí)，應(yīng)結(jié)合基坑特點(diǎn)、基坑設(shè)計(jì)、工程造價(jià)、工期、施工便捷性、地質(zhì)等多方因素[5]。本項(xiàng)目圍護(hù)為三軸攪拌樁與一道內(nèi)支撐相結(jié)合的方式，在西部挨近已建房屋處采取三軸攪拌樁，直徑650＊900，采取型鋼插二隔一的內(nèi)插方法，并將一道鋼管或型鋼支撐于圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)。

2.4 防水手段

由于該項(xiàng)目中的基坑所處土質(zhì)中有三層透水性較好的灰色砂質(zhì)粉土層，因此在開挖基坑時(shí)一定要時(shí)刻關(guān)注地下水滲透問題及坑底、圍護(hù)穩(wěn)定性問題。因此，施工人員一定要按照現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況選取適宜的基坑圍護(hù)方法，并建立完善的防水機(jī)制。本模擬變電站項(xiàng)目的降水施工方法為輕型井點(diǎn)降水，即將排水溝設(shè)置于圍護(hù)結(jié)構(gòu)周邊，以便及時(shí)排出降雨或滲水，避免基坑內(nèi)部滲水。

2.5 應(yīng)急措施

為確保整個(gè)變電站工程施工順利完成，并確保周圍環(huán)境安全，且不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成破壞，施工時(shí)一定要預(yù)先做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)于有可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)制定好防范對(duì)策及規(guī)章制度。一旦施工時(shí)出現(xiàn)支撐力過大情況，應(yīng)加固支護(hù)或增設(shè)斜撐；在開挖基坑時(shí)若出現(xiàn)圍護(hù)體變形過大或變形過快情況，應(yīng)馬上暫停相應(yīng)范圍內(nèi)開挖工作，并派人查看并解決該問題；一旦發(fā)現(xiàn)局部滲水，應(yīng)行水泥注漿或旋噴樁止水帷幕。如有必要應(yīng)提前準(zhǔn)備好搶險(xiǎn)應(yīng)急材料，以防意外。

3、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督及測(cè)評(píng)

同時(shí)，為了確保順利開挖及整個(gè)施工過程順利，提高施工安全及質(zhì)量，應(yīng)由專人負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行全過程監(jiān)督及測(cè)評(píng)，確保施工現(xiàn)場(chǎng)管理動(dòng)態(tài)化、施工信息化。通過以往在開挖深基坑時(shí)的經(jīng)驗(yàn)來看，在施工之前一定要全面調(diào)查基坑周邊環(huán)境，提前預(yù)估好基坑開挖可能給周邊環(huán)境造成的影響，施工時(shí)應(yīng)予以現(xiàn)場(chǎng)有效的指導(dǎo)，及時(shí)按照開挖情況調(diào)整施工，以保證周圍馬路、已有建筑、地下管線等設(shè)施安全。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)主要監(jiān)測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)深層土體位移、支撐內(nèi)力、周圍建筑沉降情況、壓頂梁上沉降及水平位移、地下管線、立柱樁沉降等；同時(shí)，應(yīng)將當(dāng)日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)于當(dāng)日填入相應(yīng)表格，并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析，以便為設(shè)計(jì)、建設(shè)、監(jiān)理及施工單位及時(shí)提供參考意見，以上單位也應(yīng)按照相關(guān)數(shù)據(jù)分析評(píng)估整個(gè)基坑的穩(wěn)定性及綜合情況，并及時(shí)針對(duì)異常情況進(jìn)行處理，進(jìn)而最大程度保證施工質(zhì)量及整個(gè)工程的安全。

結(jié)語：

綜上，在選擇變電站基坑支護(hù)技術(shù)并進(jìn)行施工時(shí)按照當(dāng)?shù)剀浲恋刭|(zhì)環(huán)境條件施工對(duì)于確保工程建設(shè)質(zhì)量及安全至關(guān)重要；同時(shí)，在選擇支護(hù)技術(shù)時(shí)，一定要按照當(dāng)時(shí)施工實(shí)際情況進(jìn)行選擇，只有選擇適宜的排樁加內(nèi)支撐及水泥攪拌重力擋墻才能確保施工順利進(jìn)行，此外一定要制定好相應(yīng)的應(yīng)急措施，以免突發(fā)意外導(dǎo)致基地施工不穩(wěn)，影響工程建設(shè)。