淺析翻機車室及轉運站深基坑工程

劉彬權

西北電力建設第三工程有限公司，陜西商洛 726007

當前各類建筑工程規模不斷擴大，經常在建設過程中出現深基坑工程建設。在深基坑工程建設過程中受到水文地質條件、施工現場環境、基礎類型的影響，其開挖深度、降排水條件、周邊荷載等都要重點關注，避免現場施工過程中出現各類安全隱患問題。論文從商洛發電有限公司翻機車室及轉運站的深基坑工程建設開始進行分析。

1 工程概況

陜西商洛發電有限公司2×660MW工程位于陜西省商洛市東南的張村鎮，直線距離約15km，南邊緊鄰丹江，西與張村鎮政府、張村330kV變電所毗鄰，312國道、西安至武漢高速公路 （G40）及寧西鐵路由廠址西南通過，交通較為便利。廠區地貌屬丹江沖積階地區，地勢總體北高南低。

本次開挖位置坐落在廠區西北角。包含1#轉運站及1#2#廊道定位放線、基坑開挖、地基驗槽、邊坡噴漿 （翻車機室西側） 等。1#轉運站和1#2#廊道+0.00相當于661.2m，其中1#轉運站基底標高為638.586m，1#廊道基底標高為644.991m，2#廊道基底標高北側為640.144m，南側為654.45m。

由上到下，分別為②1中砂-②2礫砂-②粉質黏土-②1中砂-②粉質黏土-③3礫砂-③圓礫-④強風化沙質泥巖曲線分布，其中粉質黏土層厚9m，為該區域主要特征土質。

土方開挖必須安排專人現場進行管控，采取分層分段對稱開挖的方式進行處理，嚴格遵循相應的開挖原則。當開挖到基礎底板標高附近時，現場要及時進行抄平，同時安排人員進行清槽，避免出現超挖現象，然后針對現場圍護結構進行及時修整，避免土方出現安全事故。防護樁體周圍土方安排進行人工清理。

一般情況下深基坑開挖流程包括：測量放線→切線分層開挖→排、降水→修坡整平→留足預留土層。現場開挖土方時，需要安排專業技術人員使用儀器進行軸線、中心點、樁標高等參數的測量，確保現場施工位置準確，控制土方挖掘進度，在基坑邊界設排水溝避免場地內水流入建筑地基當中造成濕陷問題，在深基坑周邊避免超堆荷載。

土方開挖的流程、工藝必須符合工廠設計標準，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的基本原則。對于深基坑、管溝等方面的土方工程進行驗收時，必須保證支護結構、周圍環境的安全。基坑開挖期間要注意避免碰撞支護結構、工程樁，或對基底原狀土產生擾動。防護欄桿應有上、下兩道橫桿及欄桿柱組成，上桿離地高度為1.0～1.20m，下桿離地高度為0.5～0.6m，并加掛安全立網。當施工現場與外電線路共用同一供電系統時，電氣設備應根據當地的要求作保護接零。

2 深基坑工程施工技術分析

2.1 深基坑工程的基本特征

開挖深度超過5m，地下存在三層或地質條件、環境條件較為復雜的基坑工程均可成為深基坑工程，在深基坑工程施工過程中需要考慮基坑支護體系、現場施工、土方開挖幾個方面的內容，需要多個專業的技術人員進行緊密配合。而常見的深基坑工程具有以下幾種基本特征[1]：

（1） 深基坑支護體系是臨時的，一般情況下存在較大的安全風險，整體的安全儲備較低。同時深基坑工程區域性較強，受到施工區域的工程地質、水文地質條件的影響較為顯著。

（2） 深基坑工程的支護體系、土方開挖不僅與施工區域的水文地質條件有關，還會對周邊建筑、管線產生影響，為更好地保護周圍建筑及構筑物，在進行深基坑工程設計、施工時必須注意，要采取因地制宜的措施對深基坑進行分析，制定科學、合理的支護方式和土方開挖方案。

（3） 深基坑工程從設計到施工需要考慮支護體系、土方開挖兩部分內容。實際建設過程中，需要對土方開挖施工組織的合理性進行考察，確保支護體系能夠充分發揮作用，避免造成現場主體結構樁基變位、支護結構形變過大，甚至出現支護體系失穩等嚴重問題，盡量引入新型控制監測手段，確保現場能夠實施信息化建設[2]。

2.2 支護體系施工

2.2.1 支護體系的基本要求

深基坑支護結構要能夠起到擋土作用，才能保證基坑邊坡的穩定，同時對于臨近建筑或構筑物、道路、地下管線等設施，不會因土體形變、坍塌等造成危害；在進行支護的過程中要采取有效的降排水措施確保施工在地下水位以上進行；在考慮環境保護和支護結構施工要求的基礎上降低工程造價，提升現場施工便利性。

2.2.2 支護體系方案的確定

深基坑周邊根據實際情況設置擋土樁，將其與錨桿結合，節約建設成本的同時，提升基坑開挖效率。在施工過程中可以先沿地下外墻設鉆孔灌注樁、人工挖孔擴底樁，然后向下逐層進行逆作施工，確保支護方案、措施的經濟性，但是現場施工過程中難度較高，人工開挖效率較低，在基坑外側設閉合擋土拱圈能充分發揮混凝土抗壓性能，適用于較大場地施工。總體來說，深基坑支護體系方案的確定，應該根據基坑深度、水文地質情況、場地大小、相鄰建筑情況、外部載荷等情況進行合理選擇，確保方案安全可靠的同時，經濟合理，現場設計過程中通過對基坑周邊市政管道設置情況進行充分了解，避免出現不必要的破壞[3]。

2.2.3 不同支護體系的控制要點

（1） 采用混凝土灌注樁施工時，要注意控制鉆孔深度、鋼筋籠長度、籠底標高、灌注樁間距及數量、混凝土標號及其灌注量，及時觀察灌注過程中是否存在塌孔情況。

（2） 采用重力土水泥撐拌樁施工時，要注意控制水泥漿的水灰比、下鉆速度、鉆孔深度、上提速度、噴漿壓力等。確保水泥漿能充分加固土層。在注漿過程中，水灰比越低成樁質量越好，這主要是由于注漿達到一定壓力后水泥硬化速度快，水泥漿容易變的黏稠造成管道堵塞，這對于現場操作人員來說是非常麻煩的，會直接影響成樁效率，因此，必須加強現場管理，避免重力土水泥撐拌樁存在質量隱患，還可以通過摻入減水劑等方式進行處理。在采用重力土撐拌樁施工前要根基現場要求進行試樁，并能夠做好相應記錄，根據相應的試驗數對水灰比、水泥摻入量進行控制。

（3） 采用錨桿進行施工的時，要關注錨桿的倒刺焊接方式、注漿孔間距、錨桿打入角度、錨桿壁厚等多種要素，在現場注漿過程中要確保已經滿足深基坑支護體系的設計要求，從關注漿液稠度、注漿壓力兩個方面入手，合理控制現場施工過程中的注漿量。

2.3 土方開挖

2.3.1 開挖的基本原則

深基坑工程中的土方開挖前要保證挖方區域無水，開挖過程中要堅持“慎開挖、快支護、勤監測、早處理”的基本原則，同時確保支護、降排水方案能夠同步實施，在整個土方開挖過程中，要將深基坑的降排水工作作為核心工作來抓，確保現場開挖工作的順利進行。實際開挖過程中要采用分層、分段、按先后順序開挖的方式進行處理，進行開挖設計時，就應考慮相應的時空效應，確定土方開挖層數、分層分段數量、開挖時間限制、護壁留置的寬高限制，土方開挖過程中可以通過人工清挖與機械開挖進行配合施工[4]。

深基坑開挖期間會破壞原狀土的平衡，并且還會伴隨有邊坡、基坑及其周邊區域的變形問題，容易引發基坑開挖事故。由于土方開挖風險較大，隨著深度的不斷增加，要持續進行系統監測，充分利用現場施工條件對施工安全、進度、質量、成本等目標進行有效控制。一般情況下深基坑開挖面積較大，在開挖過程中要注意進行分層、分段開挖，及時進行支護，同時注意采用土釘墻、錨桿等進行分步開挖，對于深基坑中間的大面積土方可以控制在合理速度范圍內進行超挖。若現場存在軟土地基需要進行開挖，要合理掌握開挖土方空間尺寸，縮短基坑支撐前的基坑暴露空間。而對于基坑邊壁來說，必須嚴格控制，避免出現超挖或土體松動的情況，若現場監測發現異常必須及時采取措施控制施工速度，待現場恢復正常后才能繼續施工。

3 結語

在工程建設期間深基坑是土體與周邊圍護結構相互作用的復雜、動態的系統，若只依靠單純的理論分析、經驗評估無法針對各類工程項目條件確立科學的基坑支護結構，從而避免基坑周邊土體的形變、破壞等問題。為減少此類問題的出現，同時提升深基坑工程建設的經濟性，必須充分明確深基坑工程建設的重難點問題，并針對可能存在的安全隱患采取有效措施，確保現場施工及環境保障的安全，進而保障整個工程項目的順利開展。