變電站軟土深基坑支護(hù)技術(shù)研究及其運(yùn)用

1、變電站軟土深基坑支護(hù)技術(shù)研究及其運(yùn)用 變電站軟土深基坑支護(hù)技術(shù)研究及其運(yùn)用 【摘 要】基坑支護(hù)方案要根據(jù)支護(hù)類(lèi)型的特點(diǎn)、地質(zhì)條件和基坑周邊環(huán)境的要求來(lái)確定，才能到達(dá)平安、經(jīng)濟(jì)和合理。結(jié)合某變電站的施工，介紹了多種支護(hù)形式在變電站軟土地深基坑施工中的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)發(fā)揮深基坑不同支護(hù)形式的特點(diǎn)，合理解決軟土地基坑支護(hù)方案選擇時(shí)所面臨的困境，使基坑支護(hù)方案更加合理和經(jīng)濟(jì)。 【關(guān)鍵詞】軟土；深基坑；支護(hù) 近年來(lái)，隨著城市電網(wǎng)建設(shè)的快速開(kāi)展，基坑工程的數(shù)量不斷增加，大量的工程實(shí)踐積累了豐富的基坑工程設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)。但是每個(gè)基坑都有其特殊性，需根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、基坑開(kāi)挖深度和周邊環(huán)境條件

2、，選用經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)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(zhǎng)40.3m，寬28.0m，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。地下室總建筑面積為942m2，根底采用筏板，厚0.4m?；娱_(kāi)挖深5.59m，局部集水井部位開(kāi)挖深6m。 1.2 土層分布 擬建變電站地處軟土地，現(xiàn)場(chǎng)勘察深度范圍內(nèi)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(zhì)粉土；1層灰色淤泥質(zhì)粘土；1層灰色粘土；1層暗綠草黃色粉質(zhì)粘土；1層草黃色砂質(zhì)粉土；2-1層草黃色粉砂；2-2層灰黃色粉砂構(gòu)成。施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件有以下特點(diǎn)： 13層灰色砂質(zhì)粉土大于10m，呈中密狀態(tài)，

3、場(chǎng)地內(nèi)均有分布基坑底部根本位于該層底部，該層土物理力學(xué)指標(biāo)較好，對(duì)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(kāi)挖時(shí)在動(dòng)水作用下易產(chǎn)生坍塌、流砂、管涌等不良地質(zhì)現(xiàn)象，應(yīng)采取相應(yīng)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(zhì)粘土為硬土層，呈硬塑狀，場(chǎng)地內(nèi)普遍分布，土質(zhì)較好 該層土各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)均較好，對(duì)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(chǎng)地內(nèi)淺層地下水屬潛水 地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水及地表徑流，勘察期間測(cè)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(cè)、南側(cè)為水域，北側(cè)為圍墻，東側(cè)為既有

4、房屋。基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)離既有房屋最大距離約為6，最小距離約為2。 2 基坑支護(hù)方案選擇 2.1 排樁加內(nèi)支撐的特點(diǎn) 排樁加內(nèi)支撐的圍護(hù)形式一般造價(jià)高，而且挖土不方便，工期相對(duì)較長(zhǎng)，在周邊環(huán)境相對(duì)復(fù)雜的情況下采用。本工程基坑開(kāi)挖深度較深，場(chǎng)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(nèi)支撐的圍護(hù)形式。目前常見(jiàn)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(shí)型鋼可回收重復(fù)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(hù)造價(jià)較鉆孔灌注樁經(jīng)濟(jì)。因此，采用SWM工法樁加內(nèi)支撐的圍護(hù)形式。支撐選型應(yīng)在平安的根底上，盡可能地考慮有利于土方開(kāi)挖和提高施工速度，減少

5、整體施工工期和支撐費(fèi)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(diǎn)是自重輕，安裝、撤除靈活，施工速度快，大大減少了圍護(hù)體無(wú)支撐暴露時(shí)間，又可施加和附加預(yù)應(yīng)力，能有效地控制圍護(hù)體變形，加快了整體施工進(jìn)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(diǎn)的施工質(zhì)量關(guān)系較大，必須保證節(jié)點(diǎn)及連接處的焊縫質(zhì)量，確保其強(qiáng)度、整體性和平直度，這就對(duì)施工質(zhì)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(nèi)支撐具有剛度大、變形小的特點(diǎn)，應(yīng)用范圍廣，對(duì)減少?lài)o(hù)結(jié)構(gòu)水平位移，并保護(hù)圍護(hù)體穩(wěn)定具有重要作用。同時(shí)，混

6、凝土支撐布置靈活、施工適用性強(qiáng)，可以預(yù)留較大的出土空間，方便土方開(kāi)挖，減少工期，適用于各種復(fù)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(jié)合，方便了施工，降低了施工技術(shù)措施費(fèi)。其缺點(diǎn)是混凝土支撐需現(xiàn)場(chǎng)澆注，養(yǎng)護(hù)周期較長(zhǎng)，且支撐的撤除也較鋼支撐復(fù)雜。 2.2 水泥攪拌樁重力擋墻的特點(diǎn) 深層攪拌樁水泥土重力擋墻在處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土等含水量高的基坑圍護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。與其它方法相比，該支護(hù)形式具有許多優(yōu)點(diǎn)：施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)泥漿廢水污染環(huán)境；施工操作簡(jiǎn)便、成樁工期較短、造價(jià)較低；基坑開(kāi)挖時(shí)一般不需要設(shè)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(jià)較

7、低，施工工期較短；擋墻頂部可設(shè)置路面行駛施工車(chē)輛，而路面結(jié)構(gòu)又可增加擋墻剛度。 水泥土攪拌樁重力壩的缺點(diǎn)主要有：對(duì)開(kāi)挖深度56m的基坑，采用該工藝變形較大；對(duì)有機(jī)質(zhì)含量高、ph值低、初始抗剪強(qiáng)度甚低的土，加固效果差；基坑開(kāi)挖深度較深時(shí)，水泥土壩體寬度相應(yīng)增加，要求施工場(chǎng)地足夠大；難以貫穿地面或地下土質(zhì)較好的硬土。 2.3 支護(hù)方案的選擇 根據(jù)本基坑的特點(diǎn)，結(jié)合工程地質(zhì)條件以及相關(guān)的基坑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，考慮到造價(jià)、工期和施工方便性等因素，基坑采用三軸攪拌樁結(jié)合一道內(nèi)支撐的方式進(jìn)行圍護(hù)。緊鄰保存建筑邊圍護(hù)樁，采用直徑為650900的三軸攪拌樁，內(nèi)插H5003001811的型鋼，型鋼采用插二隔一的形式。其

8、余三邊圍護(hù)樁采用直徑為650900的三軸攪拌樁，內(nèi)插H5003001811的型鋼，型鋼采用插一隔一的形式。圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)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(zhì)粉土層中，該層透水性相對(duì)較好?；娱_(kāi)挖重點(diǎn)是防止地下水對(duì)基坑滲透的可能性及圍護(hù)和坑底的穩(wěn)定性問(wèn)題，必須采取有效的基坑圍護(hù)及隔水措施。本工程基坑圍護(hù)采用輕型井點(diǎn)降水，在基坑四周設(shè)排水溝，以防暴雨進(jìn)入坑內(nèi)。 4 應(yīng)急對(duì)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(jìn)展，對(duì)可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情制定了相應(yīng)的對(duì)策。如果發(fā)生支撐內(nèi)力過(guò)大，那么必須予以加固或增設(shè)支撐或斜撐；如果開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)圍護(hù)體變形過(guò)大或變形開(kāi)展速率過(guò)快

9、，應(yīng)立即停止相應(yīng)范圍內(nèi)的土方開(kāi)挖，必要時(shí)設(shè)置應(yīng)急支撐以控制圍護(hù)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(hù)樁間漏土，那么在圍護(hù)樁內(nèi)側(cè)用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土止土；如果施工現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)，應(yīng)具備像草包、鋼管、水泥等的搶險(xiǎn)應(yīng)急設(shè)備及材料。 5 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 為了確保施工的平安和開(kāi)挖的順利進(jìn)行，在整個(gè)施工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)，實(shí)行動(dòng)態(tài)的管理和信息化施工。根據(jù)眾多的深基坑開(kāi)挖的工程經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)對(duì)掌握基坑開(kāi)挖對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，以有效科學(xué)指導(dǎo)施工，及時(shí)調(diào)整施工措施，確保周邊馬路、地下管線(xiàn)和周邊建筑的絕對(duì)平安。 監(jiān)測(cè)內(nèi)容 監(jiān)測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)深層土體位移；監(jiān)測(cè)支撐內(nèi)力；監(jiān)測(cè)基坑周邊的每幢建筑物沉降；監(jiān)測(cè)壓頂梁上的沉降及水平位移；監(jiān)測(cè)地下管190線(xiàn)；監(jiān)測(cè)立柱樁的沉降。 監(jiān)測(cè)要求 對(duì)基坑周?chē)h(huán)境的監(jiān)測(cè)，應(yīng)在土方開(kāi)挖之前就開(kāi)始進(jìn)行，并將測(cè)得的原始數(shù)據(jù)以及周?chē)默F(xiàn)狀記錄在案。一般情況下開(kāi)挖期間每天觀(guān)察1次，如遇位移、沉降及其變化速率較大時(shí)，那么應(yīng)增加觀(guān)測(cè)次數(shù)。觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)一般應(yīng)當(dāng)天填入規(guī)定的記錄表格，并及時(shí)提供應(yīng)建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工等單位。每天的數(shù)據(jù)應(yīng)繪制成相關(guān)曲線(xiàn)，如位移沿深度變化曲線(xiàn)，根據(jù)其開(kāi)展趨勢(shì)分析整個(gè)基坑的穩(wěn)定情況，以便及時(shí)采取平安措施。 6 結(jié)語(yǔ) 變電站深基坑工程已經(jīng)于2021年完成，