論文：北村泵站基坑支護設計分析

1工程概況

北村泵站位於現有北村水閘南側，雅瑤水道出口處。按照10年一遇最大24小時暴雨一天排完，控制內水位1.50m標準要求新建北村泵站，規劃流量105m/s。設計安裝3臺3300ZBG39.5- 2.11型豎井貫流泵，電機配用3臺TKS 1600- 8型同步電動機，總裝機容量4800kW，泵站規模屬大型。

2基坑施工難點

本工程主要難點有以下方面:①本工程位於現北村水閘及居民住宅區之間，主體建築物距離現有水閘、住宅區較近，施工場地狹窄，基坑開挖較深，最深處達到12.1m基坑邊緣基本貼着北村水閘及北村水閘交通橋，需保證施工期基坑安全，並儘量減少對現有建築物的影響。②交通疏導方案，對工程佈置影響較大。③主體施工時間短，水下結構必需在4月15日完工並拆除圍堰。

3基坑支護方案比選

北村泵站的基坑位於現有北村水閘南側，基坑底南側邊緣距離用地邊線約爲12~40m，尤其是外江出水涵洞EF~J K段與現有房屋最小距離僅爲12m，沒有完全放坡開挖的場地，爲確保基坑開挖時不影響現有建築物的安全，並儘量減少房屋拆遷，經分析，在基坑南側內涌斜坡連接段至外江出水涵洞JK段需採取垂直支護措施進行開挖。

本工程內涌斜坡連接段至內涌進水池反濾段建基面高程爲-6.825~- 7.325m;泵房內涌段建基面高程爲-13.625m，泵房中間段建基面高程爲-9.60m~- 13.6m ,泵房外江段建基面高程爲-7.725m;外江出水涵洞AB~JK段建基面高程爲-7.025~- 3.8m，基坑頂地面高程爲2.5m~4.4m，基坑開挖深度約7.3m~12.1m。根據地質資料，內涌進水池段及外江出水涵洞段揭露地層爲:①人工填土層、②-1衝淤積含淤質砂、含礫砂層、②-3衝淤積淤泥質粘土層及泥質砂岩、砂礫岩;泵房段揭露地層有:①人工填土層、②-1衝淤積含淤質砂、含礫砂層、②-3衝淤積淤泥質粘土層、②-4沖積含泥細砂、含礫中粗砂層及泥質砂岩、砂礫岩。上述土層中②-3衝淤積淤泥質粘土層爲高壓縮性土，屬軟弱層，揭露厚度約爲1.0~4.6m。

根據地質資料，擬定以下2種基坑支護方案進行比

選。①方案1-衝孔灌注樁支護加旋噴樁圍護方案。在基坑外側採用衝孔灌注樁作基坑支護結構，樁間採用旋噴樁止水防滲。從地面約3.5 m高程開始以1:1.5放坡開挖至2.25m~- 2.5m高程，2.25m~- 2.5m高程到基坑底採用灌注樁垂直支護。衝孔灌注樁直徑爲1.0m，樁中心間距爲1.05m，樁頂設計高程爲~2.5m~2.25m，單樁長爲9.0m~ 16.0m，旋噴樁直徑爲0.6m，樁中心間距爲1.05m，單樁長爲5.0m~5.5m.②方案2重力式格構式攪拌樁擋土牆支護方案。從地面約3.5 m高程開始以1:1.5放坡開挖至2.25m~- 2.5m高程，2.25m~- 2.5m高程到基坑底採用重力式格構式攪拌樁擋土牆垂直支護。擋土牆厚4.0m，由格構式佈置的直徑0.5m，中心間距爲0.35m的水泥攪拌樁與樁間土體組成。

4基坑支護設計

本工程衝孔灌注樁支護範圍爲內涌斜坡連接段至外江出水涵洞JK段及內引涌右岸，支護縱向長約300.3m ,樁中心間距1.05m，共佈置287條，各部位的灌注樁樁頂高程及樁長列於表2所示。爲進一步保證基坑安全，減少灌注樁樁頂水平位移，在內涌進水斜坡連接段一外江出水涵洞AB段衝孔樁處-3.0m和-5.0m高程、外江出水涵洞BC段一JK段衝孔樁處1.0m和-1.0m高程設定2道張拉錨杆，錨杆直徑爲32mm，採用HRB335級鋼筋，單條錨杆長15.0m，水平間距2.1m，錨杆與水平面傾角200，共佈置287條。在灌注樁樁頂設鋼筋礆連繫樑，樑高1.0m，寬1.0m。爲保護開挖邊坡受雨水沖刷，採用0.1 m厚的C20噴射礆對基坑開挖邊坡進行護面。

5基坑安全監測

爲確保基坑開挖和周邊房屋安全，需對泵站南側基坑進行監測。監測項目包括支護結構水平及豎向位移、坡頂水平及豎向位移、周邊建築物變形、地下水位等。具體佈置如下:在基坑南側邊坡頂部設定25個水平及豎向位移監測點，監測點間距約20m;在灌注樁樁頂聯繫樑上設定15個水平及豎向位移監測點，監測點間距約20m;在灌注樁樁體內埋設測斜管，共埋設3支，每支間距約80m，用於監測樁體的.深層水平位移;在張拉錨杆處設定2處錨杆拉力監測點，每處佈置3根監測點;在泵站基坑周邊內外側共埋設3支測壓管，用於監測基坑開挖過程中地下水位變化情況。

在基坑與南側房屋間設沉降、位移觀測水準點，共10個，用於觀測該部位土體變形情況。以上各項監測的時間間隔根據施工進程確定，當監測結果變化速率較大時，應加密觀測次數。

6結語

本工程是南海地區水利工程首次遇到的複雜的深基坑支護，在城鎮化建設日益加快的情況下，今後的水利工程建設會越來越多遇到類似深基坑的支護工程，本工程的支護設計對於日後水利工程基坑支護有一定的參考價值。