水利工程基坑支護(hù)造價分析

南長勇

摘要：近些年來，基坑支護(hù)技術(shù)越來越廣泛的被運用到水利工程中，大大提升了大型水利工程的施工安全性，同時也避免了周邊環(huán)境和建筑物受到損害?；又ёo(hù)雖然是臨時工程，但畢竟費用較高，對投資的影響也比較大，所以選用合理且經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方案，尤為重要。

關(guān)鍵詞：水利工程;基坑支護(hù);造價分析

在水利工程中，基坑支護(hù)是一種經(jīng)常采用的施工保護(hù)措施。例如：河道護(hù)岸工程中經(jīng)常會發(fā)生土體變形、沉陷、坍塌等各種情況，可以采用鋼板樁支護(hù)來保護(hù)相鄰建（構(gòu)）筑物、道路、地下管線等設(shè)施的安全;水閘泵站工程可采用多種形式的基坑支護(hù)來確?；舆吰卤３址€(wěn)定，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的施工安全等等。

1基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造價分析

1.1圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)

1.1.1重力式圍護(hù)墻

當(dāng)前在水利工程中較為常見的重力式圍護(hù)墻主要有水泥土攪拌樁墻和高壓旋噴樁兩類。其中水泥土攪拌樁墻主要選擇水泥材料固化劑，由攪拌機(jī)攪拌地基土和固化劑后形成搭接連續(xù)的柱狀水泥土擋墻結(jié)構(gòu)，水泥土攪拌樁兼具止水和擋土功能，且施工過程中無噪聲和振動，污染少，造價經(jīng)濟(jì);但是其相對位移較大，對于深基坑并不適用，且墻體厚度大，對周圍環(huán)境有較高要求。高壓旋噴樁則主要借助鉆機(jī)將注漿管和噴頭鉆至樁底，并將事先制備好的漿液從注漿管噴嘴高壓壓出，以使?jié){液和土體充分混合，達(dá)到加固軟弱地基的目的。該技術(shù)施工噪聲小、振動低，施工占地少，但是對環(huán)境有一定污染，造價高。

1.1.2排樁式圍護(hù)墻

此型式的圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)的排樁以隊列式間隔布置，具體包括鋼板樁、鉆孔灌注樁和鋼管樁等形式，可根據(jù)工程實際選擇單排或雙排的排樁布置方式，并將鋼筋混凝土導(dǎo)梁增設(shè)在排樁頂部，以加固排樁之間的聯(lián)系，增強(qiáng)排樁圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)的整體性。該形式的圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)適合基坑開挖放坡難度大以及受場地限制開挖深度為6-10m的基坑，鉆孔灌注樁排樁形式防水性差，為增強(qiáng)其防水性能，除應(yīng)增強(qiáng)其排水處理外，還應(yīng)在樁間增設(shè)粉噴樁或在樁后增設(shè)攪拌樁。鋼板樁能通過型鋼和鎖扣的有效連接增強(qiáng)樁墻的穩(wěn)固可靠性，且防水性良好，施工簡便，對于地下水位高的較深基坑較為適用。

1.1.3板墻式圍護(hù)墻

該形式的圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)主要采用地下連續(xù)墻，該技術(shù)最早起源于歐洲，并且是在石油鉆井技術(shù)和水下混凝土澆筑技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，具有施工無噪聲、無振動，對地下管線及周圍建筑影響小，墻體強(qiáng)度高剛度大，兼具承重、擋土、抗?jié)B、截水的效果，且不受場地限制，但是板墻式圍護(hù)墻造價高。

1.2支撐系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，具體包括鋼支撐和鋼混支撐兩種，前者施工速度快，但整體剛度小;后者支撐剛度大，整體性好，但是施工速度慢，施工進(jìn)度難以保證。支撐系統(tǒng)通常以重量為造價計算單位，造價中主要包括租賃費、攤銷費及人工機(jī)械費。

1.3降水措施

基坑降水施工主要為基礎(chǔ)工程提供地下連續(xù)作業(yè)條件，具體包括輕型井點降水、基坑明排水、噴射井點降水、大口徑井點降水等。對于開挖深度<6.0m的基坑通常采用輕型井點，開挖深度≥6.0m的基坑則采用其余井點降水形式。

2工程概況

某供水工程擔(dān)負(fù)著為周邊城鎮(zhèn)提供飲用水源和農(nóng)田灌溉用水的任務(wù)，該工程始建于1993年，并于次年投產(chǎn)運營，之后經(jīng)歷過三次較大規(guī)模的改擴(kuò)建。原供水系統(tǒng)以天然河道為主要水源，隨著天然河道水質(zhì)的持續(xù)惡化，該供水工程必須進(jìn)行水源更換，通過工供水線路的改造，建設(shè)供水專用渠道，增加輸水能力，實現(xiàn)清污分流。該供水工程主要包括供水泵站、隧洞、箱涵、明槽及渡槽等建筑物，輸水線路改建段總長度54.5km，全線均埋設(shè)于地下，且施工標(biāo)段場地較開闊，但是部分樁號段周圍既有廠房較多，箱涵放坡開挖缺少足夠空間，必須進(jìn)行基坑支護(hù)。為此，必須進(jìn)行各種支護(hù)形式施工便捷性、造價等方面的綜合比較，以提出該供水工程深基坑開挖安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的施工方案。

3基坑支護(hù)方案

3.1總體布置

該供水工程基坑開挖深度較大，且開挖后對結(jié)構(gòu)的安全性有較大影響，為此提出主體結(jié)構(gòu)基坑支護(hù)布置方案。方案一為中間井字撐+四角對撐的方案，該方案下立柱樁設(shè)置較少，且基坑兩側(cè)開敞空間較大，便于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及土方挖運，所涉及的圍護(hù)結(jié)構(gòu)搭拆及土方開挖外運工程量小，施工工期短，支護(hù)總造價約為5617萬元;方案二為井字對撐，需搭設(shè)的立柱樁多，施工復(fù)雜，工期長，總造價約6430萬元。方案二比方案一支護(hù)施工總造價多813萬元，且鋼筋混凝土支撐工程量多1500m，按照2900元/m計算，鋼混支撐環(huán)節(jié)造價多出435萬元;型鋼立柱工程量增加150t，按照3800元/t計算，該環(huán)節(jié)費用增加57萬元;φ800鉆孔灌注樁立柱基礎(chǔ)施工量增加400m3，按照3600元/m3核算，則該環(huán)節(jié)費用增大144萬元。綜上來看，方案一造價低，且施工期間對供水工程主體影響小，工期短，所以本供水工程改擴(kuò)建深基坑支護(hù)采用中間井字撐+四角對撐方案。

3.2圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)選型

通過對圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)形式施工參數(shù)及造價的比較分析可以看出，地下連續(xù)墻安全可靠，但是施工難度大，造價高;鉆孔灌注樁造價比SMW工法略高，但是結(jié)構(gòu)剛度大，安全性高，支護(hù)施工工期長，所以經(jīng)濟(jì)性并不顯著。故從安全性、經(jīng)濟(jì)性角度綜合考慮，本工程選擇鉆孔灌注樁和三軸攪拌樁結(jié)合的施工方案，圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)總造價為2650萬元。

3.3支撐系統(tǒng)選型

供水工程改擴(kuò)建項目深基坑支護(hù)支撐系統(tǒng)應(yīng)采用鋼混支撐和型鋼立柱搭配的方式，具體采用中間井字撐+四角對撐布置，并將上下兩道鋼混支撐增設(shè)在基坑中，鋼格構(gòu)立柱為φ800鉆孔灌注樁，支撐系統(tǒng)總造價1998萬元。

3.4降水措施

為提升基坑內(nèi)上層滯水疏干速度，并將基坑外滲水有效封擋在基坑以為，本工程采用真空深井井點和輕型井點相結(jié)合的降水措施，既能彌補(bǔ)單一井點降水深度不足的弊端，又能降低降水施工造價。本供水工程改擴(kuò)建項目若采用單一輕型井點降水措施則必須設(shè)置二級井點，降水部分造價約為650萬元，而且降水周期長;如果采用結(jié)合降水措施，則降水造價約為460萬元，所以，從施工進(jìn)度及造價等方面綜合考慮，本工程應(yīng)選用真空深井井點和輕型井點相結(jié)合的降水措施。從該供水工程改擴(kuò)建項目整體投資來看，主體結(jié)構(gòu)基坑支護(hù)造價共5466.42萬元，圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)、支撐系統(tǒng)及降水措施造價分別為2650萬元、1998萬元和460萬元，分別占48.48%、36.55%和8.42%，剩余6.56%為其他費用。從費用的構(gòu)成情況來看，結(jié)構(gòu)正常，占比合理，且本工程深基坑支護(hù)費用在該供水工程總投資中的占比也控制在合理范圍內(nèi)。

結(jié)束語

通過上述案例分析可以看出，該項目基坑支護(hù)設(shè)計方案的選型結(jié)果，是在設(shè)計和造價人員的通力合作下，經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)雙重方案比選而得出的，是綜合考慮了對周邊海塘大堤的保護(hù)、滿足本工程地下結(jié)構(gòu)施工安全要求的優(yōu)選方案，方案在技術(shù)上是安全可靠的，經(jīng)濟(jì)上是合理可控的，操作上又便于施工的，從而可以為整個工程的順利實施，提供良好的安全支撐。

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