陸 弘

（上海送變電工程公司，上海 200235）

近年來，隨著城市電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)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(shè)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(zhì)和水文地質(zhì)條件、基坑開挖深度和周邊環(huán)境條件，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項目

擬建變電站工程位于上海市浦東新區(qū)東海農(nóng)場東首，東大公路南側(cè)，為35kV風電場改擴建工程，也是國家電網(wǎng)公司柔性直流輸電重大科技示范工程。該建筑為地下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(jié)構(gòu)。地下室總建筑面積為942m2，基礎(chǔ)采用筏板，厚0.4m?；娱_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(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)場的地質(zhì)條件有以下特點：

1）3層灰色砂質(zhì)粉土大于10m，呈中密狀態(tài)，場地內(nèi)均有分布 基坑底部基本位于該層底部，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(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，以確保安全。

2）1層粉質(zhì)粘土為硬土層，呈硬塑狀，場地內(nèi)普遍分布，土質(zhì)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(nèi)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0.5～1.3m。

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)為既有房屋。基坑圍護結(jié)構(gòu)離既有房屋最大距離約為6m，最小距離約為2m。

2 基坑支護方案選擇

2.1 排樁加內(nèi)支撐的特點［1]

排樁加內(nèi)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，場地條件比較緊張，基坑周邊均需考慮作為施工。便道，建議采用排樁加內(nèi)支撐的圍護形式。目前常見的排樁有SMW工法樁［2]和鉆孔灌注樁，SMW工法樁具有止水和擋土雙重功效，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SMW工法樁加內(nèi)支撐的圍護形式。

支撐選型應(yīng)在安全的基礎(chǔ)上，盡可能地考慮有利于土方開挖和提高施工速度，減少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，這兩種支撐都是比較成熟的工藝。

鋼支撐的突出優(yōu)點是自重輕，安裝、拆除靈活，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(yīng)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(zhì)量關(guān)系較大，必須保證節(jié)點及連接處的焊縫質(zhì)量，確保其強度、整體性和平直度，這就對施工質(zhì)量提出了更高的要求。本工程基坑形狀比較規(guī)則，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，應(yīng)用范圍廣，對減少圍護結(jié)構(gòu)水平位移，并保護圍護體穩(wěn)定具有重要作用。同時，混凝土支撐布置靈活、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(jié)合，方便了施工，降低了施工技術(shù)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，且支撐的拆除也較鋼支撐復雜。

2.2 水泥攪拌樁重力擋墻的特點［1，3]

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中得到廣泛應(yīng)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(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，工程造價較低，施工工期較短；擋墻頂部可設(shè)置路面行駛施工車輛，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主要有：對開挖深度5～6m的基坑，采用該工藝變形較大；對有機質(zhì)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(yīng)增加，要求施工場地足夠大；難以貫穿地面或地下土質(zhì)較好的硬土。

2.3 支護方案的選擇

根據(jù)本基坑的特點，結(jié)合工程地質(zhì)條件以及相關(guān)的基坑設(shè)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(jié)合一道內(nèi)支撐的方式進行圍護。緊鄰保留建筑邊圍護樁，采用直徑為650＠900的三軸攪拌樁，內(nèi)插H500×300×18×11的型鋼，型鋼采用插二隔一的形式。其余三邊圍護樁采用直徑為650＠900的三軸攪拌樁，內(nèi)插H 500×300×18×11的型鋼，型鋼采用插一隔一的形式。圍護結(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，該層透水性相對較好。基坑開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(shè)排水溝，以防暴雨進入坑內(nèi)。

4 應(yīng)急對策

為了確?；又苓叚h(huán)境的安全和正常使用，確保本工程的順利進展，對可能出現(xiàn)的險情制定了相應(yīng)的對策。如果發(fā)生支撐內(nèi)力過大，則必須予以加固或增設(shè)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發(fā)展速率過快，應(yīng)立即停止相應(yīng)范圍內(nèi)的土方開挖，必要時設(shè)置應(yīng)急支撐以控制圍護樁的變形；如果出現(xiàn)局部滲水，則采用水泥注漿，或旋噴樁止水帷幕；如果出現(xiàn)圍護樁間漏土，則在圍護樁內(nèi)側(cè)用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土止土；如果施工現(xiàn)場搶險，應(yīng)具備像草包、鋼管、水泥等的搶險應(yīng)急設(shè)備及材料。

5 現(xiàn)場監(jiān)測

為了確保施工的安全和開挖的順利進行，在整個施工過程中應(yīng)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(diào)整施工措施，確保周邊馬路、地下管線和周邊建筑的絕對安全。

1）監(jiān)測內(nèi)容［4]監(jiān)測圍護結(jié)構(gòu)深層土體位移；監(jiān)測支撐內(nèi)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)測地下管線；監(jiān)測立柱樁的沉降。

2）監(jiān)測要求 對基坑周圍環(huán)境的監(jiān)測，應(yīng)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，則應(yīng)增加觀測次數(shù)。

觀測數(shù)據(jù)一般應(yīng)當天填入規(guī)定的記錄表格，并及時提供給建設(shè)、設(shè)計、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，如位移沿深度變化曲線，根據(jù)其發(fā)展趨勢分析整個基坑的穩(wěn)定情況，以便及時采取安全措施［5]。

6 結(jié)語

變電站深基坑工程已經(jīng)于2011年完成，現(xiàn)場監(jiān)測情況良好，符合預先設(shè)定的要求。本文結(jié)合上海軟土地變電站深基坑工程實踐，探討了多種支護形式在深基坑施工中的應(yīng)用案例。通過發(fā)揮不同支護形式的優(yōu)點，合理解決基坑支護方案選擇時所面臨的問題，使基坑支護方案更加合理和經(jīng)濟。