文/葛永志 中國能源建設(shè)集團天津電力建設(shè)有限公司 天津 300041

隨著水資源的緊缺和適應發(fā)達地區(qū)電力需求，很多電廠選址選在江浙、上海、天津等地的江河沖淤區(qū)，這些地區(qū)的土質(zhì)相對承載力低，土質(zhì)主要為淤泥，這些地方土方開挖都需要進行邊坡支護，而電廠建筑施工中，汽機基座、循環(huán)水泵坑、凝泵坑、循環(huán)水管道、翻車機室等部位都需開挖至十幾米到二十米，都需要進行深基坑支護設(shè)計，深基坑支護能夠確保整個電廠基坑部位環(huán)境，處于可靠性的狀態(tài)。

1、深基坑支護方案優(yōu)選

大型電廠建筑基坑的主要特點是占地廣，開挖面積大、往往大基坑套小基坑，淺基坑套深基坑。由于基坑一般比較寬廣，所以內(nèi)側(cè)大都不能設(shè)置支撐，這就造成火電廠基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工和普通民用建筑基坑支護不同。選擇支護型式和地下水位的高低、土的物理力學性質(zhì)指標和附近環(huán)境條件等，有密切聯(lián)系。一般優(yōu)先采用造價比較低的鋼筋網(wǎng)噴射支護再到土釘，最后為幾種支護方式組合在一起的復合支護方案。深基坑工程的挖土堅持“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則，避免深基坑挖土之后，土體回彈產(chǎn)生較大變形，施工中設(shè)法減少土體中有效應力的變化、縮短暴露時間并避免地基土浸水是防止基坑回彈變形的有效手段。所以，在基坑開挖期前、開挖期間與開挖之后，都要采取降排水措施，以保證開挖的順利進行。

2、深基坑支護方式

2.1　排樁或地下連續(xù)墻

一般其組成部分包括圍護墻、支撐與防滲帷幕等。排樁的類型主要有鋼管樁、預制混凝土樁、鉆孔灌筑樁、挖孔灌筑樁、加筋水泥土樁等。適合基坑側(cè)壁安全等級一、二、三級；在軟土場地中，懸臂式結(jié)構(gòu)要小于5m；在地下水位超出基坑底面時，適合使用降水、排樁加截水帷幕或地下連續(xù)墻。

2.2　土釘墻

土釘墻的組成部分包括密集的土釘群、被加固的原位土體、噴射的混凝土面層等。土釘墻即為一種邊坡穩(wěn)定式的支護，其不同于被動起擋土的圍護墻，它的主要作用為主動嵌固，提高邊坡穩(wěn)定性，確保開挖基坑后坡面的穩(wěn)定。適合基坑側(cè)壁安全等級最好是二、三級的非軟土場地；基坑深度一般要小于12m；在地下水文超出基坑底面時，適合選擇降水或截水的手段。

2.3　水泥土墻

水泥土墻一般為利用自身重量和剛度對坑壁進行保護的重力式擋墻，通常不宜設(shè)置支撐，特殊狀況下采取一定的措施可局部加設(shè)支撐。水泥土墻存在深層攪拌水泥土樁墻、高壓旋噴樁墻等類型，適合二、三級基坑側(cè)壁安全等級；重力式擋墻與圓拱支擋方案能充分發(fā)揮圓形結(jié)構(gòu)物空間效應優(yōu)勢，均勻受力時，截面只受壓應力控制，可有效控制變形，保證土體穩(wěn)定，其經(jīng)濟優(yōu)勢明顯。實際工程案例中采取格構(gòu)式布置水泥土墻有達到4.55米的工程實例。其上部采取1:10放坡配合噴漿掛網(wǎng)支護從+1.35米開控至-5.05米，又采用由6排500mm攪拌樁及兩排樁位置格構(gòu)組成厚度為4.2m的攪拌樁圍護結(jié)構(gòu)，樁長為9.95m。普通水泥土樁施工范圍內(nèi)地基承載力最好小于150kPa；基坑深度最好小于6m。水泥土墻支護結(jié)構(gòu)計算時要進行抗傾覆/抗滑移、整體性移定、墻體隆起、抗管涌等各項驗算。

2.4　鋼板樁

鋼板樁支護近幾年來大都采用國外進口拉森Ⅲ、拉森型Ⅳ鋼板樁結(jié)構(gòu)，此兩種型號鋼板樁具用強度高，硬度好，重復使用次數(shù)多，咬合緊密等特點而深受喜愛。鋼板樁有9米和12米、15米三種規(guī)格，寬度每塊400mm,鋼板樁利及鋼板樁之間互相咬合密實來阻止外面水進入基坑。利用鋼板樁的入土深度及本身鋼度來抵抗外面土壓力。不設(shè)內(nèi)支撐的鋼板樁支護由于受鋼板樁本身剛度及強度的限制，基坑深度不能很深，否則會造成變形及位移超標出現(xiàn)支護失穩(wěn)事故。

2.5　深基坑止水效果的控制

針對地下水位較高的地區(qū)，地下水對深基坑工程施工存在較大的危險系數(shù)。地下水通常源自于上層滯水、潛水、雨水、承壓水及基坑附近的滲漏管道水。因為水的來源較多，枯水期與豐水期水位變化，在確定止水方案時必須全面考慮深基坑工程的防水、降水與排水三個因素，結(jié)合地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料，對形成地下水的原因進行分析。

3、電廠建筑深基坑支護防護措施

基坑支護工程是風險性較大的工程，施工過程中可能會遇到各種意外情況，為做到有備無患，要根據(jù)工程特點，制定應急措施。

在電廠建筑深基坑支護設(shè)計期間，要綜合分析現(xiàn)場的地質(zhì)情況，既要注重深基坑支護設(shè)計的安全防護，又要保障周圍構(gòu)筑物的安全，設(shè)計時，禁止誘發(fā)深基坑變形、沉降的問題，全面預防安全風險，做好深基坑支護防護的設(shè)計工作。支護防護中的監(jiān)測，監(jiān)測不僅僅體現(xiàn)在深基坑支護后期，也要在深基坑支護設(shè)計、施工過程內(nèi)，實行監(jiān)測，基坑土體的挖出及基坑降水等施工因素將造成坑外土壓力、水壓力向基坑水平移動，帶動周圍土體下沉，導致圍護結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境產(chǎn)生變形。通過對圍護結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境等的監(jiān)測，并通過對監(jiān)測結(jié)果的處理，分析地層、支護結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，及時掌握圍護結(jié)構(gòu)與相鄰環(huán)境的變化數(shù)據(jù)、變形規(guī)律和受力范圍，判斷基坑施工對周圍環(huán)境的影響程度。通過將監(jiān)測分析結(jié)果及時反饋，可以修正設(shè)計參數(shù)、優(yōu)化施工工藝、變更施工方法，做到信息化安全施工。

水泥攪拌樁 當墻頂水平位移超標時，墻體出現(xiàn)裂縫，墻后土體位移伴隨沉降，應調(diào)查傾斜情況，如屬抗傾覆穩(wěn)定性不足，可采取墻后卸土減載，墻前加豎向斜支撐加固方案，豎向斜支撐不得影響主體工程樁安全。如屬于抗滑移穩(wěn)定性不足，除應在墻后卸土減載外，還應在墻前堆土反壓或支撐，然后設(shè)法搶鋪砼墊層，增加坑底整體水平抗力。

基坑土體發(fā)生位移后，應首先穩(wěn)定基坑土體，防止繼續(xù)位移，并根據(jù)已發(fā)生的情況采取相應措施。

特別注意在采取以上應急措施的同時，必須積極創(chuàng)造條件，盡早鋪筑基底砼墊層，特別是靠近基坑邊的砼墊層，以提高基坑抵抗土體變形的整體能力。

結(jié)語：

電廠建筑深基坑支護設(shè)計中，要明確深基坑支護的基本需求，規(guī)范好設(shè)計的內(nèi)容，注重防護措施的應用，積極提高電廠建筑深基坑的質(zhì)量與性能，避免對電廠建筑的使用造成影響，體現(xiàn)深基坑支護設(shè)計的規(guī)范性和有效性，保障深基坑支護在電廠建筑中的實踐效果，改善電廠建筑的工程環(huán)境。