【摘要】深基坑支护技术是指在支护结构的保护下进行垂直开挖的一种施工技术。水利水电工程中的排涝泵站、水电站、供水泵站、船闸、水闸等施也经常遇到深基坑的问题，一般而言这类工程不适合做放坡开挖，而需用深基坑支护技术解决。文章围绕水利工程基坑支护等方面的内容进行探讨。
【关键词】基坑支护；结构；处理
1.泵站（水闸）常用深基坑结构支护类型
基坑开挖的施工工艺一般有两种，放坡开挖和在支护结构保护下开挖。深基坑的开挖，当施工现场不具备放坡条件，或者放坡无法保证施工安全，通过放坡及加设临时支撑已经不能满足施工需要时，一般采用支护结构进行临时支挡，以保证基坑的土壁稳定，下面介绍几种常用的支护类型。
1.1 土钉墙支护
土钉墙由被加固的土体、锚固在土体中的土钉群和面板所组成，形成类似重力式的挡土墙，土钉和土体构成复合体，以此来抵挡由墙后传来的土压力或者其它附加的外力，从而保护好开挖面的稳定；而土钉间的变形则依靠钢筋网喷射混凝土面层来加以约束，属于边坡稳定式的支护型式。土钉墙支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术，由于经济、可靠且施工快速简便，成本费用低已在我国得到迅速推广。
不足之处：这主要因为土钉墙是限于地下水以上或经过人工降水后的土体，从施工角度来看作为土钉墙支护的土体必须具有一定临时自稳能力，以便给出时间进行土钉墙的施工。土钉墙适用范围：一般适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱结砂土的基坑支护或边坡加固；土钉墙不宜用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥质土； 当基坑深度超过12m或对基坑变形要求严格的时候不宜单独采用。
1.2钢板桩支护
在我国使用钢板桩支护的时间是比较长而且比较简单，它的主要形式是有U、H、Z 型和直线型、组合型、冷压薄板型等形式，常常是结合外拉锚垫板或内支撑型钢来构成的围护支护。钢板桩支护除了强耐久性、而且钢板还具有重复使用、工期较短且简单等优点，而此支护的短处在于投入的资金较大，没有挡水和阻隔微小土粒的作用，而且对于地下水水位较高的地区需要做隔水措施， 支护刚度低和开挖之后的变形较大，使用此支护前也该慎重考虑。
不足之处：钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声振动对周围环境影响较大，因此在人口密集、建筑密度很大的地区，其使用常常会受到限制。钢板桩使用范围：钢板桩一般适合安全等级为二级、三级，淤泥、淤泥质土、饱和软土及地下水位较高的深基坑支护；钢板桩本身柔性较大，如支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大，所以当基坑支护深度大于7m时，不宜采用。
1.3深层搅拌水泥桩支护
深层搅拌水泥围护墙是用深层搅拌机，以水泥作为原材料，因为水泥具有固化作用，然后用软土剂和水泥浆均匀搅拌，最后形成塔接式的水泥土柱状和挡墙状， 此支护除了可以挡土和止水，还可以降低污染，防止振动，并且无噪音，操作简便，成桩工期较短，挤土轻微，在闹市区施工有较强的优越性。
不足之处：厚度大（约为0.6h～0.8h，h为基坑深），占用建筑红线内一定面积，墙身水平位移较大等，尤其需要注意对周边环境带来的负面影响。深层搅拌桩适用范围：适用于基坑安全等级为二、三级，建筑红线允许，基坑周围环境要求不高，开挖深度不大于6m情况下。
1.4地下连续墙的支护
地下连续墙是指专用设备沿着深基础或地下构筑周边采用泥浆护壁开挖出一条具有一定宽度与深度的沟槽，在槽内设置钢筋笼，采用导管法在泥浆中浇筑混凝土，筑成一单元墙段，依次顺序施工，以某种接头方法连接成的一道连续的地下钢筋混凝土墙，以便基坑开挖时防渗、挡土，作为邻近建筑物基础的支护以及成为承受直接荷载的基础结构的一部分。地下连续墙的支护式的优点在于它不会对邻近建筑物及其基础造成影响，比较适合用于在建筑物比较密集的地区施工，而且支护的刚度比较大，有较强的侧压承受能力，开挖之后它的变形也比较少、地面沉降也比较小，在大型基坑中已被广泛采用，目前已使用在开挖深度超过36m的深基坑工程中。
不足之处：地下连续墙造价高、施工较慢、施工工艺技术要求高，在城市施工时，废泥浆的处理比较麻烦。适用范围：一般情况下当基坑开挖深度不小于12m、地下水位较高、软土地区、场地特别狭窄且环境要求较高等情况下才考虑使用。
1.5排桩支护
排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻（冲）孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。这种支护特点是刚度大，抗弯强度高，变形小，适应性强，对工作场地要求不高，振动小。不足之处：造价较高，止水能力较差且工期较长， 当地下水位较高时，使用排桩时要加止水帷幕。适用范围：大多数情况下，悬臂式柱列桩适用于二级和三级基坑，基坑深度不大于7m；支锚式柱列桩适合于一、二级基坑工程，当基坑深h=8m～14m，对周围环境要求不十分严格时，多考虑采用支锚式排桩支护。当排桩支护不能采用悬臂式，地质条件允许情况下优选桩锚式结构，这种形式造价相对便宜。
2.影响水利工程深基坑支护方案选择的因素
水利工程的深基坑工程施工包括各种支护结构、隔渗设施、降水井及抽排水和土方开挖的实施，深基坑采用何种支护型式，一方面要深刻认识上述支护型式的特点，包括其合理性、优点和缺点，另一方面要根据工程周围环境、主体工程地下结构型式、工程地质和水文地质情况，本着经济合理、安全可靠的原则进行选择。主要考虑到以下几个因素：工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边荷载；施工季节、支护结构使用期限以及其它因素，比如工期进度要求等。
3.工程实例
3.1工程概况和地质条件
拟建工程为一水泵站施工，该工程地下埋深为-8.1m，工程长25.27m，宽22.7m，基础为钢筋砼箱形基础，工程地处河流冲击扇，地下水位较高，地下水位埋深-3.0m，水量大，局部有泉眼，地下土质不好， 地质勘察报告显示土层由上向下分布情况为耕土层±0.000～-0.6m，粉质黏土层-0.6m～-3.1m，圆砾层-3.1m及其以下。
3.2 支护方案选择
针对该工程的地质水文条件，在基坑开挖时需要考虑基坑较深，要预防塌方，基坑要降水便于施工，还要考虑旁边高大建筑物基础的稳定和防止基础施工阶段箱基上浮， 经过方案比选，决定对基坑施工进行土钉墙支护。
在施工前采用井点降水，集水明排方法，有效减少或消除作用于面层的静水压力，水位降至-8.7m后，进行基坑开挖，共分四层进行，每层约2.2m深，开挖一层，土钉支护一层，并自开工起坚持做好支护位移的量测、坑边地表开裂状态的观察、附近冷却塔基础的沉降测量和裂缝观测和基坑渗漏水和基坑内外的地下水位变化，一旦发现不利于施工的情况，立即采取措施。
水泵站基坑土钉墙施工从开始挖坑至基础施工完毕，共计工期77d，由于方案得当，施工期间基坑无塌方、渗水等现象发生，为保证循环水泵基础施工及其安全越冬赢得了时间，取得了良好效果。
4.结束语
综上所述，在城镇化建设日益加快的情况下，今后的水利工程建设会越来越多遇到类似深基坑的支护工程，本工程的支护设计对于日后水利工程基坑支护有一定的参考价值。
参考文献
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