變電站軟土深基坑支護技術研究及其運用

1、變電站軟土深基坑支護技術研究及其運用 變電站軟土深基坑支護技術研究及其運用 【摘 要】基坑支護方案要根據(jù)支護類型的特點、地質條件和基坑周邊環(huán)境的要求來確定，才能到達平安、經(jīng)濟和合理。結合某變電站的施工，介紹了多種支護形式在變電站軟土地深基坑施工中的實踐與經(jīng)驗。通過發(fā)揮深基坑不同支護形式的特點，合理解決軟土地基坑支護方案選擇時所面臨的困境，使基坑支護方案更加合理和經(jīng)濟。 【關鍵詞】軟土；深基坑；支護 近年來，隨著城市電網(wǎng)建設的快速開展，基坑工程的數(shù)量不斷增加，大量的工程實踐積累了豐富的基坑工程設計和施工經(jīng)驗。但是每個基坑都有其特殊性，需根據(jù)場地的工程地質和水文地質條件、基坑開挖深度和周邊環(huán)境條件

2、，選用經(jīng)濟合理的支護形式。 1 工程概況 1.1 變電站軟土地深基坑工程 某擬建變電站為地下1層，地上3層，建筑物主樓高16.3m，長40.3m，寬28.0m，鋼筋混凝土框架結構。地下室總建筑面積為942m2，根底采用筏板，厚0.4m。基坑開挖深5.59m，局部集水井部位開挖深6m。 1.2 土層分布 擬建變電站地處軟土地，現(xiàn)場勘察深度范圍內地基土由1層素填土；2層灰褐灰色吹沖填土；3層灰色砂質粉土；1層灰色淤泥質粘土；1層灰色粘土；1層暗綠草黃色粉質粘土；1層草黃色砂質粉土；2-1層草黃色粉砂；2-2層灰黃色粉砂構成。施工現(xiàn)場的地質條件有以下特點： 13層灰色砂質粉土大于10m，呈中密狀態(tài)，

3、場地內均有分布基坑底部根本位于該層底部，該層土物理力學指標較好，對基坑的穩(wěn)定性及變形控制較為有利。但該層土滲透系數(shù)大，基坑開挖時在動水作用下易產生坍塌、流砂、管涌等不良地質現(xiàn)象，應采取相應的防范措施，尤其是降水、止水，止水帷幕需隔穿該層，以確保平安。 21層粉質粘土為硬土層，呈硬塑狀，場地內普遍分布，土質較好 該層土各項物理力學指標均較好，對控制基坑踢腳失穩(wěn)較為有利，但該層土埋深較大，立柱樁可采用該層土作為持力層。 3場地內淺層地下水屬潛水 地下水主要補給來源為大氣降水及地表徑流，勘察期間測得鉆孔中地下水埋深約0.51.3m。 1.3 周邊環(huán)境分析 基坑西側、南側為水域，北側為圍墻，東側為既有

4、房屋?；訃o結構離既有房屋最大距離約為6，最小距離約為2。 2 基坑支護方案選擇 2.1 排樁加內支撐的特點 排樁加內支撐的圍護形式一般造價高，而且挖土不方便，工期相對較長，在周邊環(huán)境相對復雜的情況下采用。本工程基坑開挖深度較深，場地條件比擬緊張，基坑周邊均需考慮作為施工。便道，建議采用排樁加內支撐的圍護形式。目前常見的排樁有SWM工法樁和鉆孔灌注樁，SWM工法樁具有止水和擋土雙重成效，同時型鋼可回收重復利用，有利于節(jié)約資源，如地下室施工總周期小于半年，圍護造價較鉆孔灌注樁經(jīng)濟。因此，采用SWM工法樁加內支撐的圍護形式。支撐選型應在平安的根底上，盡可能地考慮有利于土方開挖和提高施工速度，減少

5、整體施工工期和支撐費用。深基坑工程中水平支撐主要有鋼筋混凝土支撐及鋼支撐兩種形式，這兩種支撐都是比擬成熟的工藝。 鋼支撐的突出優(yōu)點是自重輕，安裝、撤除靈活，施工速度快，大大減少了圍護體無支撐暴露時間，又可施加和附加預應力，能有效地控制圍護體變形，加快了整體施工進度。但其剛度及整體性較混凝土支撐差，鋼支撐的穩(wěn)定性與節(jié)點的施工質量關系較大，必須保證節(jié)點及連接處的焊縫質量，確保其強度、整體性和平直度，這就對施工質量提出了更高的要求。本工程基坑形狀比擬規(guī)那么，且挖地較淺，適宜采用鋼支撐。鋼筋混凝土內支撐具有剛度大、變形小的特點，應用范圍廣，對減少圍護結構水平位移，并保護圍護體穩(wěn)定具有重要作用。同時，混

6、凝土支撐布置靈活、施工適用性強，可以預留較大的出土空間，方便土方開挖，減少工期，適用于各種復雜情況和基坑面積較大的基坑工程。此外，混凝土支撐能與挖土棧橋相結合，方便了施工，降低了施工技術措施費。其缺點是混凝土支撐需現(xiàn)場澆注，養(yǎng)護周期較長，且支撐的撤除也較鋼支撐復雜。 2.2 水泥攪拌樁重力擋墻的特點 深層攪拌樁水泥土重力擋墻在處理淤泥、淤泥質土、粉土等含水量高的基坑圍護中得到廣泛應用。與其它方法相比，該支護形式具有許多優(yōu)點：施工時無振動、無噪聲、無泥漿廢水污染環(huán)境；施工操作簡便、成樁工期較短、造價較低；基坑開挖時一般不需要設置支撐拉錨，方便挖土；施工工藝成熟，兼?zhèn)鋼跬梁透羲畠煞N功能，工程造價較

7、低，施工工期較短；擋墻頂部可設置路面行駛施工車輛，而路面結構又可增加擋墻剛度。 水泥土攪拌樁重力壩的缺點主要有：對開挖深度56m的基坑，采用該工藝變形較大；對有機質含量高、ph值低、初始抗剪強度甚低的土，加固效果差；基坑開挖深度較深時，水泥土壩體寬度相應增加，要求施工場地足夠大；難以貫穿地面或地下土質較好的硬土。 2.3 支護方案的選擇 根據(jù)本基坑的特點，結合工程地質條件以及相關的基坑設計經(jīng)驗，考慮到造價、工期和施工方便性等因素，基坑采用三軸攪拌樁結合一道內支撐的方式進行圍護。緊鄰保存建筑邊圍護樁，采用直徑為650900的三軸攪拌樁，內插H5003001811的型鋼，型鋼采用插二隔一的形式。其

8、余三邊圍護樁采用直徑為650900的三軸攪拌樁，內插H5003001811的型鋼，型鋼采用插一隔一的形式。圍護結構內設一道鋼管或型鋼支撐。 3 降水措施 本工程基坑底位于3層灰色砂質粉土層中，該層透水性相對較好?；娱_挖重點是防止地下水對基坑滲透的可能性及圍護和坑底的穩(wěn)定性問題，必須采取有效的基坑圍護及隔水措施。本工程基坑圍護采用輕型井點降水，在基坑四周設排水溝，以防暴雨進入坑內。 4 應急對策 為了確?；又苓叚h(huán)境的平安和正常使用，確保本工程的順利進展，對可能出現(xiàn)的險情制定了相應的對策。如果發(fā)生支撐內力過大，那么必須予以加固或增設支撐或斜撐；如果開挖過程中發(fā)現(xiàn)圍護體變形過大或變形開展速率過快

9、，應立即停止相應范圍內的土方開挖，必要時設置應急支撐以控制圍護樁的變形；如果出現(xiàn)局部滲水，那么采用水泥注漿，或旋噴樁止水帷幕；如果出現(xiàn)圍護樁間漏土，那么在圍護樁內側用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土止土；如果施工現(xiàn)場搶險，應具備像草包、鋼管、水泥等的搶險應急設備及材料。 5 現(xiàn)場監(jiān)測 為了確保施工的平安和開挖的順利進行，在整個施工過程中應進行全過程監(jiān)測，實行動態(tài)的管理和信息化施工。根據(jù)眾多的深基坑開挖的工程經(jīng)驗，現(xiàn)場監(jiān)測對掌握基坑開挖對周圍環(huán)境的影響，以有效科學指導施工，及時調整施工措施，確保周邊馬路、地下管線和周邊建筑的絕對平安。 監(jiān)測內容 監(jiān)測圍護結構深層土體位移；監(jiān)測支撐內力；監(jiān)測基坑周邊的每幢建筑物沉降；監(jiān)測壓頂梁上的沉降及水平位移；監(jiān)測地下管190線；監(jiān)測立柱樁的沉降。 監(jiān)測要求 對基坑周圍環(huán)境的監(jiān)測，應在土方開挖之前就開始進行，并將測得的原始數(shù)據(jù)以及周圍的現(xiàn)狀記錄在案。一般情況下開挖期間每天觀察1次，如遇位移、沉降及其變化速率較大時，那么應增加觀測次數(shù)。觀測數(shù)據(jù)一般應當天填入規(guī)定的記錄表格，并及時提供應建設、設計、監(jiān)理和施工等單位。每天的數(shù)據(jù)應繪制成相關曲線，如位移沿深度變化曲線，根據(jù)其開展趨勢分析整個基坑的穩(wěn)定情況，以便及時采取平安措施。 6 結語 變電站深基坑工程已經(jīng)于2021年完成，