变电站软土深基坑支护技术探究及其应用.docVIP

变电站软土深基坑支护技术探究及其应用【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、经济和合理。结合某变电站的施工，介绍了多种支护形式在变电站软土地深基坑施工中的实践与经验。通过发挥深基坑不同支护形式的特点，合理解决软土地基坑支护方案选择时所面临的困境，使基坑支护方案更加合理和经济。 【关键词】软土；深基坑；支护 近年来，随着城市电网建设的快速发展，基坑工程的数量不断增加，大量的工程实践积累了丰富的基坑工程设计和施工经验。但是每个基坑都有其特殊性，需根据场地的工程地质和水文地质条件、基坑开挖深度和周边环境条件，选用经济合理的支护形式。 1 工程概况 1.1 变电站软土地深基坑项目 某拟建变电站为地下1层，地上3层，建筑物主楼高16.3m，长40.3m，宽28.0m，钢筋混凝土框架结构。地下室总建筑面积为942m2，基础采用筏板，厚0.4m。基坑开挖深5.59m，局部集水井部位开挖深6m。 1.2 土层分布 拟建变电站地处软土地，现场勘察深度范围内地基土由1层素填土；2层灰褐—灰色吹（冲）填土；3层灰色砂质粉土；1层灰色淤泥质粘土；1层灰色粘土；1层暗绿—草黄色粉质粘土；1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。施工现场的地质条件有以下特点： 1）3层灰色砂质粉土大于10m，呈中密状态，场地内均有分布基坑底部基本位于该层底部，该层土物理力学指标较好，对基坑的稳定性及变形控制较为有利。但该层土渗透系数大，基坑开挖时在动水作用下易产生坍塌、流砂、管涌等不良地质现象，应采取相应的防范措施，尤其是降水、止水，止水帷幕需隔穿该层，以确保安全。 2）1层粉质粘土为硬土层，呈硬塑状，场地内普遍分布，土质较好 该层土各项物理力学指标均较好，对控制基坑踢脚失稳较为有利，但该层土埋深较大，立柱桩可采用该层土作为持力层。 3）场地内浅层地下水属潜水 地下水主要补给来源为大气降水及地表径流，勘察期间测得钻孔中地下水埋深约0.5～1.3m。 1.3 周边环境分析 基坑西侧、南侧为水域，北侧为围墙，东侧为既有房屋。基坑围护结构离既有房屋最大距离约为6ｍ，最小距离约为2ｍ。 2 基坑支护方案选择 2.1 排桩加内支撑的特点 排桩加内支撑的围护形式一般造价高，而且挖土不方便，工期相对较长，在周边环境相对复杂的情况下采用。本工程基坑开挖深度较深，场地条件比较紧张，基坑周边均需考虑作为施工。便道，建议采用排桩加内支撑的围护形式。目前常见的排桩有SWM工法桩和钻孔灌注桩，SWM工法桩具有止水和挡土双重功效，同时型钢可回收重复利用，有利于节约资源，如地下室施工总周期小于半年，围护造价较钻孔灌注桩经济。因此，采用SWM工法桩加内支撑的围护形式。支撑选型应在安全的基础上，尽可能地考虑有利于土方开挖和提高施工速度，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及钢支撑两种形式，这两种支撑都是比较成熟的工艺。 钢支撑的突出优点是自重轻，安装、拆除灵活，施工速度快，大大减少了围护体无支撑暴露时间，又可施加和附加预应力，能有效地控制围护体变形，加快了整体施工进度。但其刚度及整体性较混凝土支撑差，钢支撑的稳定性与节点的施工质量关系较大，必须保证节点及连接处的焊缝质量，确保其强度、整体性和平直度，这就对施工质量提出了更高的要求。本工程基坑形状比较规则，且挖地较浅，适宜采用钢支撑。钢筋混凝土内支撑具有刚度大、变形小的特点，应用范围广，对减少围护结构水平位移，并保护围护体稳定具有重要作用。同时，混凝土支撑布置灵活、施工适用性强，可以预留较大的出土空间，方便土方开挖，减少工期，适用于各种复杂情况和基坑面积较大的基坑工程。此外，混凝土支撑能与挖土栈桥相结合，方便了施工，降低了施工技术措施费。其缺点是混凝土支撑需现场浇注，养护周期较长，且支撑的拆除也较钢支撑复杂。 2.2 水泥搅拌桩重力挡墙的特点 深层搅拌桩水泥土重力挡墙在处理淤泥、淤泥质土、粉土等含水量高的基坑围护中得到广泛应用。与其它方法相比，该支护形式具有许多优点：施工时无振动、无噪声、无泥浆废水污染环境；施工操作简便、成桩工期较短、造价较低；基坑开挖时一般不需要设置支撑拉锚，方便挖土；施工工艺成熟，兼备挡土和隔水两种功能，工程造价较低，施工工期较短；挡墙顶部可设置路面行驶施工车辆，而路面结构又可增加挡墙刚度。 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；对有机质含量高、ph值低、初始抗剪强度甚低的土，加固效果差；基坑开挖深度较深时，水泥土坝体宽度相应增加，要求施工场地足够大；难以贯穿地面或地下土质较好的硬土。 2.3 支护方案