- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:采用深基坑支护技术的工程项目越来越多, 支护深度也越来越深。本文聚焦石化工程深基坑的特殊建设需求,结合其场地受限、荷载复杂、环境敏感及防渗要求严苛的特点,系统阐述深基坑支护技术在石化工程中的应用逻辑与核心要点。文章从支护技术选型原则、主流支护结构应用、关键配套技术三大维度,剖析石化工程深基坑支护的技术要点与实施路径,为石化装置安全建设与长期运营奠定基础。
关键词:石化工程;深基坑支护;应用
引言
石化工程作为国家能源化工体系的核心载体,其装置建设常涉及大型储罐、反应装置、地下管廊等设施,因工艺需求需开挖深度超 5 米的深基坑,部分特殊装置基坑深度甚至可达 15 米以上。与普通建筑深基坑相比,石化工程深基坑具有显著特殊性。深基坑支护技术作为石化工程基坑开挖的核心保障,直接决定工程建设安全与后续运营稳定性。因此,结合石化工程特点优化深基坑支护技术应用,构建 支护体系,成为石化工程建设的关键环节。
1石化工程深基坑支护技术选型原则
安全可靠性原则是核心,需优先保障支护结构在基坑开挖、设备安装及长期运营阶段的稳定性。选型时需充分考虑地质条件差异,针对软土、砂层、岩层等不同地层,选择抗滑、抗倾覆能力适配的支护结构;同时结合基坑深度与荷载要求,通过力学计算验证支护结构的强度、刚度及稳定性,确保其能抵御基坑开挖引发的土压力、水压力,以及后续设备运行产生的附加荷载,杜绝支护结构变形、开裂或失稳。
环境适配性原则需重点关注周边设施保护。石化工程基坑周边多为运营中的管线、储罐或生产装置,选型时需优先选用对周边沉降影响小的支护技术,控制基坑开挖引起的地层位移在允许范围内;对于紧邻易燃易爆装置的基坑,支护结构需具备一定的抗冲击、抗振动能力,避免施工或外部扰动引发安全风险;同时需结合场地空间限制,选择占地面积小、施工便捷的支护形式,减少对周边生产作业的干扰。
功能适配性原则聚焦石化工程特殊需求。针对介质腐蚀性特点,支护结构材料需选用耐腐蚀材质或采取防腐处理,避免地下水、土壤盐分及石化介质对结构的侵蚀;针对防渗要求,支护方案需整合止水措施,确保基坑内外地下水隔离,防止渗漏引发的基坑积水、周边地下水位下降等问题;对于需长期保留的支护结构,需兼顾临时支护与永久结构的功能,减少后期改造成本。
2石化工程主流深基坑支护结构应用要点
排桩支护因适应性强、施工灵活,广泛应用于石化工程中浅至中深基坑。其核心是通过钻孔灌注桩、预制桩等形成连续的桩排,结合冠梁、腰梁及锚杆构成支护体系。在石化工程应用中,排桩支护需重点优化桩体参数,根据地质条件选择桩径与桩间距,确保桩排的抗渗性与整体性;针对软土地层,需增加桩长以深入稳定土层,同时设置多道锚杆或内支撑,控制桩体变形;若基坑需承受长期荷载,桩体混凝土强度等级需不低于 C30,钢筋配置需满足长期受力要求;对于防渗要求较高的区域,排桩间需采用高压旋喷桩、水泥土搅拌桩等止水帷幕,形成连续的防渗体系,杜绝桩间渗漏。
地下连续墙因刚度大、防渗性好、承载能力强,适用于石化工程深基坑、复杂地质及周边环境敏感区域。其通过成槽、钢筋笼吊装、混凝土浇筑形成连续的地下墙体,兼具支护与防渗双重功能。在石化工程应用中,地下连续墙需重点控制成槽质量,避免槽壁坍塌引发周边沉降,针对砂层、卵石层等易坍塌地层,需采用优质泥浆护壁,严格控制泥浆比重与黏度;墙体厚度需根据受力与防渗要求确定,混凝土强度等级不低于 C35,抗渗等级不低于 P8,确保抵御地下水压力与介质侵蚀;若墙体需作为永久结构,需在设计中预留预埋件,优化墙体与后续结构的连接节点,确保整体受力传递可靠;同时,墙顶需设置钢筋混凝土冠梁,增强墙体整体性,与内支撑或锚杆协同工作,控制墙体水平位移。
钢板桩支护因施工速度快、可回收利用,适用于石化工程临时浅基坑、场地受限及工期紧张的项目。其通过打入 U 型、Z 型等截面的钢板桩,形成连续的支护结构,结合围檩与支撑构成完整体系。在石化工程应用中,钢板桩选型需根据地质条件与基坑深度,选择合适的桩长与截面型号,确保桩体的抗弯、抗剪能力;针对硬土层或岩层,需采用振动沉桩、静压沉桩等工艺,避免桩体变形或断裂;钢板桩之间的锁口需严密,必要时在锁口处涂抹防渗油脂或注浆处理,增强防渗性能;对于周边有重要设施的基坑,需在钢板桩外侧设置水泥土搅拌桩等止水帷幕,进一步提升防渗效果;工程结束后,钢板桩需及时拔除,拔除过程中需控制振动与挤土效应,避免对周边设施造成二次扰动。
3石化工程深基坑支护关键配套技术
防渗止水技术是石化工程深基坑的核心配套,需构建 “支护结构 + 止水帷幕 + 节点密封” 的立体防渗体系。止水帷幕需根据地质与水文条件,选择高压旋喷桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙等形式,确保帷幕深度穿透透水层,进入相对隔水层,形成连续的防渗屏障;针对支护结构与止水帷幕的连接节点,需采用注浆、密封胶等措施,杜绝节点渗漏;对于基坑底部存在承压水的情况,需设置封底止水桩或注浆加固,防止承压水突涌;同时,需在基坑周边设置截水沟与排水沟,拦截地表雨水与周边渗水,避免雨水入渗加剧基坑渗漏风险;防渗体系施工完成后,需通过注水试验、压水试验等检测手段,验证防渗效果,确保满足石化工程防渗要求。
降水排水技术旨在控制基坑内外地下水位,为支护施工与基坑开挖创造干燥环境。降水方案需根据水文地质条件,采用井点降水,井点布置需覆盖整个基坑区域,确保降水均匀,避免局部水位过高引发边坡失稳;降水过程中需严格控制降水速率,避免地下水位骤降导致周边地面沉降;针对周边有敏感管线或储罐的区域,需在降水井点外侧设置回灌井点,通过回灌地下水维持周边地下水位稳定,减少沉降影响;基坑内需设置排水沟与集水井,及时排除基坑积水与雨水,排水沟需沿基坑周边与中间布置,集水井井底需低于基坑底,确保基坑底部干燥;降水运行期间需实时监测地下水位与周边沉降,根据监测数据调整降水参数,确保降水效果与周边安全。
监测预警技术是石化工程深基坑支护安全的 “眼睛”,需构建覆盖支护结构、周边环境的全方位监测体系。监测频率需根据施工阶段调整,基坑开挖阶段每 1-2 天监测一次,开挖完成后每 3-5 天监测一次,变形稳定后可适当降低频率;监测数据需实时分析,绘制位移 - 时间曲线,采用回归分析、数值模拟等方法预判变形趋势,若监测值接近或超过预警值,需立即停止施工,采取加固措施,待变形稳定后再继续施工;监测数据需及时反馈给设计、施工单位,为支护方案优化与施工调整提供依据,确保基坑施工全程处于可控状态。
结束语
深基坑支护技术在石化工程中的应用,需紧密结合工程特殊需求,以 “安全可靠、适配性强” 为核心,通过科学选型、优化结构、完善配套技术及严格管控,构建符合石化工程特点的支护体系。随着石化工程向大型化、精细化方向发展,深基坑支护技术需进一步创新,未来可推动数字化技术与支护工程的深度融合,通过 BIM、数值模拟等技术优化支护方案设计;推广绿色支护技术,减少施工对环境的影响。通过持续技术升级与管理优化,确保深基坑支护技术更好适配石化工程发展需求,为石化工程安全建设与高效运营提供坚实保障。
参考文献
[1]张军.建筑工程深基坑支护施工技术应用要点[J].建材发展导向,2025,23(09):79-81.
[2]郭亮.建筑施工中深基坑支护技术的实践应用[J].建材发展导向,2025,23(07):88-90.
[3]李贝,王宗梁.深基坑支护技术在建筑工程中的优化应用研究[J].新城建科技,2025,34(03):155-157.
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