110千伏某变电站基坑变形原因分析及处理

摘要：在110千伏变电站工程的施工过程中，基坑变形问题比较常见，这一问题的发生不仅会影响施工进度，导致工程延期、成本增加，还会破坏周边建筑物和地下管线，如造成结构损伤、裂缝、倾斜甚至倒塌，严重影响公共安全。基于此，本文以110千伏某输变电工程中发生的基坑变形为例，分析了导致基坑变形的原因，提出了对应的处理措施。在此基础上，结合相关工程理论与实践经验，本文进行了案例反思，最后提出了保证工程质量与安全的相关措施，对相关研究领域有推动作用。

关键词：110kV；变电站；基坑变形原因；处理措施

引言

随着城市化进程的快速推进和现代化建设的高强度投入，城市空间利用日益集约化，在这一背景下，基坑工程随之增多，这类工程既可以满足城市发展对土地资源的需求，又有利于城市地下空间的合理开发利用。但是，在享受基坑工程带来的便利之时，我们也必须正视由此产生的质量安全问题。本文以110千伏某输变电工程为例，对其发生的基坑变形问题进行了具体讨论，并在此基础上提出了具有针对性的解决建议和操作指导，以期为类似工程项目提供参考意见。

一、基坑变形监测方法

（一）基坑变形的常见类型

基坑变形一般包括沉降、 倾斜、 位移和开裂等， 根据监测对象的不同， 又可以分为土体变形和结构变形两种类型。

基坑变形，指的是在基坑开挖过程中，基坑周边地面或支撑结构发生的变形，通常包括沉降、倾斜、位移和开裂等多种形式。按照监测对象分类，基坑变形包括土体变形和结构变形两种情况。

（二）监测手段和监测时间

常用的监测手段包括自然沉降观测、水准测量、水位观测、应变测量、位移计和GPS监测等。在基坑工程施工前，要运用上述手段监测土体和支撑结构的初始状态，了解基坑的原始状态。在施工过程中，要实时监测土体和结构的变形情况，分析基坑的稳定性和安全性。在施工完成后，要通过监测评估基坑的稳定性和变形恢复情况。

二、工程概况

110千伏某输变电工程主要建（构）筑物有110kV配电装置综合楼（地上3F，地下2F），建筑高度10.50m，局部12.55m，框架结构。消防水池宽为13m，长为24m，开挖深度约为4米，本工程项目地处广州市南沙区。本工程于2019年04月24日开始试桩，2020年9月1日交付电气安装，2020年12月28日顺利投产。

三、变形情况及原因分析

（一）变形情况概述

2019年6月19日，按施工方案进行消防水池土方开挖，当完成了消防水池钢板桩第一道支撑，开挖深度为2米时，9轴交C轴处钢板桩发生变形，2019年7月28日，消防水池基坑已挖至-4.0米，基坑9~11轴交C~E轴钢板桩及基坑变形，影响管桩质量。

（二）变形详情分析

1.查阅《桩基础施工记录》《桩检测报告》《地质勘查报告》《监理日志》和《施工日志》等资料，110千伏某变电站于2019年4月16日开工，2019年6月5日完成配电装置楼静压管桩，施工过程施工记录齐全，能按照施工图纸及规范进行施工。

2.查阅《配电装置楼桩基础结构施工图》，消防水池与事故油池的基坑开挖原设计方案采用放坡开挖方式，但由于地下水丰富，淤泥层深厚，现场不具备放坡开挖条件，后调整采用钢板桩支护方案，并由设计单位出具钢板桩支护设计方案。

3.施工单位按照《基坑设计图纸》编制了《基坑支护施工方案》，并报监理单位和建设单位审核后施工，2019年6月19日，施工单位按施工方案进行消防水池土方开挖，当完成了消防水池钢板桩第一道支撑，开挖深度为2米时，9轴交C轴处钢板桩发生变形。2019年7月28日，消防水池基坑已挖至-4.0米，基坑9~11轴交C~E轴钢板桩及基坑变形，影响管桩质量。

4.查阅管桩检测报告，配电装置楼管桩51根工程桩，1类桩16根，2类桩14根，3类桩21根。对#24、#70、#106管桩进行了静载试验和桩身完整性试验，设计单桩承载力及桩身完整性满足设计要求。

（三）变形原因

1.基坑施工周期长，从开挖到完成地面以下隐蔽工程，经历多次降雨、周边堆载、振动等许多不利条件，安全度的随机性较大。

2.本工程场地地质岩土条件存在不可预见性，基坑本身具有很强的时空效应（土体蠕变导致土体强度变低，基坑稳定性降低），由于地下结构施工过程中天气原因（降雨频繁）及周边场地因素导致场地内淤泥土土质劣化，周边出现多种扰动因素。

3.施工现场站区排水措施已及时完善（见图3.1），基坑周边未堆载（见图3.2），但由于地势低洼，地下水位高，基坑底无法有效排水，处于泡水状态。

图3.1站区排水                     图3.2基坑周边未堆载

4.根据详勘资料，场地土层自上而下划分为：人工填土层、淤泥层、粉质粘土和燕山期花岗岩风化层等四大层。其中杂填土厚度为 1.10～3.90m， 平均 2.92m；层顶标高 6.68～6.84m。淤泥层厚 6.70～11.80m，平均层厚8.81m， 层顶埋深1.10～3.90m（标高介于2.79～5.68m之间）。变电站北面和西面外围市政单位正在进行真空堆载预压（见图1.3），产生淤泥包，产生大量液化淤泥层。

图4.3站外真空堆载

四、缺陷处理措施与反思

（一）缺陷处理措施

召开现场专题会议，确定9轴交C轴处为支护薄弱点，钢板桩支护增加一道围檩支撑，对撑增加4道，增加一排钢板桩，减轻周边土方对原有钢板桩变形薄弱处的侧压力（见图5.1）。第三方公司进行监测，基坑稳定。

图5.1加固钢板桩

（二）案例反思

1.保证基坑支护设计的合理性，在设计前，对基坑边缘进行边坡勘察，了解基坑边缘的地质条件、土体性质以及安全隐患，为后续设计和施工提供依据。

2. 合理安排施工顺序，根据设计工况调整土方开挖的顺序，选择开挖方法。在开挖前先进行支撑结构施工，再进行土方开挖。采用分层开挖的方式，避免发生超挖现象。通过有序施工、规范作业，减少基坑变形问题的发生。

3.地下水渗漏不仅会影响土体的物理力学性能，还会引发基坑坍塌、变形等问题。根据当前掌握的工程资料和实践经验分析，桩间土失稳或变形主要与土体积水有关。因此，应该采取有效措施防止地下水渗漏，例如，优化排水系统，使土体处于干燥或无积水状态。

4.严禁在基坑周边施加超出设计荷载标准的荷载，避免超堆现象的发生。

5.在基坑周边选择具有代表性的位置布置沉降观测点，以搜集基坑土体位移、沉降等数据。按照相应的规范要求，定期使用专业设备测量沉降观测点，记录和分析数据变化情况。掌握基坑的变形情况。在发现变形超过预警值或出现异常情况时，立即采取措施进行处理，如调整支撑结构、加强加固等。

五、工程质量与安全保障措施

1.工程开工前，编制并报审施工组织设计、质量保证大纲和安全保证大纲，以及各项作业的施工方案(措施)、作业指导书等，编制了质量管理制度、安全管理制度等项目管理文件；根据项目工期要求编制了项目三级进度，做好项目协调工作；组织项目部召开周例会、安全例会。

2.为确保施工工期、施工目标及施工质量管理，项目部向公司及时传递工程施工状况（包括施工技术、质量、安全等状况及存在问题），对每天要完成的工作量及必须投入的工程资源，如人力、工机具、材料、设备、设计图纸等进行详细盘点和策划，对于施工技术难点，及时总结、讨论，确保每天施工任务得以实现。盘点过程中重点分析工程进展中存在的问题，提出有效解决方案。

3.为保证工程项目施工工作继续有条不紊地开展，项目部及时调整项目人员的分工，各项工作基本做到细致到位，及时跟踪的要求；在整个施工过程中实现了质量和安全事故为零的目标，变电站顺利投产（见图6.1）。

图6.1顺利投产

六 结束语:

综上所述，本文以110千伏某变电站基坑变形问题为例进行了具体分析，通过分析变形经过，总结变形原因可知，其主要由地质条件复杂、施工不利条件多、基坑底部排水不畅等原因共同作用导致。通过增加钢板桩等措施，目前已经解决了基坑变形问题。此外，本文还在案例分析的基础上进行了反思，总结了经验教训，并提出了工程质量与安全保障措施，确保变电站的安全稳定运行。

参考文献：

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