电力工程深基坑支护技术实践研究

近年来，伴随城市电网升级改造与新能源项目推进，变电站、电缆隧道等设施向地下延伸，深基坑工程增多。施工中，需应对基坑边坡稳定、周边环境防护、地下水控制等挑战，支护不当易引发安全事故，造成损失与影响。为此，本文立足电力工程实践，梳理深基坑支护技术选型方法与实施要点，以典型案例验证应用有效性，为提升施工安全与效率提供支撑。

一、电力工程深基坑支护技术分类

1.1 排桩支护技术。排桩支护是通过钻孔灌注桩、预制桩等形成连续桩墙，结合锚杆或内支撑体系抵抗土压力的支护方式。其核心优势在于刚度大、支护深度深，适用于软土、砂土等复杂地质条件。在电力工程中，排桩支护常用于变电站主厂房、地下电缆夹层等荷载集中区域的深基坑，可有效控制基坑变形，保护周边高压设备基础的稳定性。

1.2 土钉墙支护技术。土钉墙通过将钢筋土钉植入土体并喷射混凝土面层，形成复合土体结构，适用于地下水位较低、基坑深度 ⩽12m 的黏性土或粉土地层。该技术具有施工便捷、成本较低、对周边环境扰动小等特点，在电力工程的辅助设施基坑中应用广泛。

1.3 钢板桩支护技术。钢板桩支护采用拉森桩、U 型桩等型钢锁口连接形成连续挡墙，具有施工速度快、可回收复用的优势，适用于深度 ⩽10m 、周边环境简单的临时基坑。在电力工程应急抢修或临时施工便道建设中，钢板桩可快速形成支护体系，缩短工期。

1.4 地下连续墙技术。地下连续墙通过成槽机开挖沟槽，浇筑混凝土形成连续墙体，兼具挡土、防渗、承重多重功能，支护深度可达 30m 以上，适用于超深基坑（如地下变电站、大型换流站）。其施工精度高，对周边环境影响小，是高风险电力工程深基坑的“安全屏障”。

二、电力工程深基坑支护技术选型原则

2.1 地质条件优先原则。地质条件是支护技术选型的核心依据。对于黏性土地层，土钉墙结合预应力锚杆可有效利用土体自稳能力，降低工程造价；砂土地层易发生管涌，需采用排桩 + 止水帷幕（如高压旋喷桩）组合方案；岩质地层则可优先选用喷射混凝土支护，减少对原状岩体的扰动。

2.2周边环境敏感程度适配原则。电力工程深基坑周边常存在高压输电线路、变电站构支架、地下电缆等敏感设施，支护方案需严格控制变形。当周边 10m 范围内有既有建（构）筑物时，宜选用刚度较大的地下连续墙或排桩 + 内支撑体系；若周边为空旷场地，可采用经济性更优的钢板桩或土钉墙支护。

2.3 施工周期与成本平衡原则。在满足安全要求的前提下，支护技术选型需兼顾施工效率与成本。钢板桩、土钉墙等技术施工周期短，但适用范围有限；地下连续墙、排桩支护成本较高，但安全性与耐久性更优。电力工程中，可通过“分区支护、动态调整”策略优化工期，如对基坑开挖深度较浅的区域采用土钉墙，深部区域采用排桩支护，实现“安全与经济”的平衡。

三、电力工程深基坑支护关键施工工艺及质量控制

3.1 止水帷幕施工工艺。电力工程深基坑施工中，地下水控制是防止管涌、流砂的关键。常用止水帷幕包括高压旋喷桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙等，其施工质量直接影响支护体系安全性。高压旋喷桩施工要点：桩位偏差 ⩽50mm ，垂直度偏差 ⩽1% ；水泥浆水灰比控制在 1.0~1.5，注浆压力20～30MPa ；相邻桩施工间隔 ⩾24h ，避免窜孔。

3.2 锚杆（索）施工工艺。锚杆（索）是提升支护结构抗拔力的核心构件，其施工需严格控制钻孔角度、注浆饱满度与张拉应力。关键控制环节：钻孔深度应超过设计长度 0.5～1.0m ，确保锚固段进入稳定土层；注浆采用二次注浆工艺，第一次注浆压力 1.0～1.50Pa ，初凝后进行第二次注浆（压力 2.0～3.0MPa ），提高锚杆抗拔力；张拉前需进行预张拉（设计值的 10%～20% ），消除杆体松弛，正式张拉至设计值的1.1 倍，持荷 30min 后锁定。

3.3 内支撑体系安装工艺。内支撑体系需遵循“先撑后挖、分层开挖”原则，避免基坑暴露时间过长。对于钢结构支撑，安装前需检查构件平直度与连接节点强度，采用扭矩扳手按设计扭矩紧固螺栓；混凝土支撑则需达到设计强度的80% 以上方可开挖下层土方。

3.4 信息化监测与动态调整。电力工程深基坑监测应包含坡顶位移、深层土体位移、地下水位、周边建（构）筑物沉降等内容，监测频率随开挖深度增加而提高。当监测数据超预警值时，需立即采取应急措施，如增加临时支撑、放缓开挖速度、回灌地下水等。

四、电力工程深基坑支护工程案例分析

4.1 软土地层变电站深基坑排桩支护工程

某 220kV 变电站新建工程位于长江三角洲软土地区，基坑深度 10.2m ，面积约 800m² ，地质条件为淤泥质黏土（天然含水率 45% ，承载力特征值80kPa ），地下水位埋深 1.5m ，周边 5m 处有既有 110kV 输电线路杆塔。

采用“ Φ800mm 钻孔灌注桩（间距 1.2m ） + 两道锚杆 + 高压旋喷桩止水帷幕”复合支护体系。灌注桩混凝土强度等级 C30，桩长 18m ，嵌入基坑底以下7.8m ；止水帷幕采用 Φ600mm 高压旋喷桩，桩长 15m ，与排桩搭接 200mm ；锚杆采用 Φ25 螺纹钢，长度 15m （上层）、 12m （下层），倾角 15^∘ 。

施工过程中通过分层开挖（每层深度 2.5m ）、限时支护（每层开挖至支护完成 ⩽48h ），结合信息化监测，基坑最大水平位移控制在 35mm ，周边杆塔沉降量 ⩽10mm ，未对既有输电线路安全运行造成影响，工程按期竣工。

4.2 岩质地层换流站深基坑喷射混凝土支护工程

某 ±800kV 换流站阀厅基坑位于山区，深度 8.0m ，地质为中风化花岗岩（完整性系数 0.7，单轴抗压强度 50MPa ），地下水位埋深 10m 以下，周边无重要建（构）筑物。

考虑岩质边坡稳定性较好，采用“喷射混凝土 + 系统锚杆”支护体系。喷射混凝土厚度 100mm （强度等级 C20），锚杆为 Φ22 螺纹钢，长度 3.0m ，间距1.5m×1.5m ，梅花形布置，锚杆外露端与钢筋网（ Φ6.5@200mm×200mm ）焊接固定。

该方案施工速度快（日均支护面积 200m² ），成本仅为排桩支护的 60% ，基坑开挖完成后边坡稳定，无变形、掉块现象，经第三方检测，喷射混凝土强度达标率 100% ，锚杆抗拔力均超过设计值（ 150kN ）。

五、结论

电力工程深基坑支护技术选择要综合考虑地质条件、周边环境、工程荷载等因素，通过“技术适配性 + 安全可靠性 + 经济合理性”三维评估确定最优方案。排桩支护、地下连续墙适用于复杂地质与敏感环境，土钉墙、钢板桩在简单条件下有经济性优势。施工中，止水帷幕、锚杆（索）施工质量与信息化监测是保障安全核心，需严格执行规范与工艺标准。通过技术优化与管理创新，该技术将向“安全可控、经济高效、绿色智能”发展，为电力基础设施建设提供更坚实保障。

参考文献：

[1] 刘成浩 ; 关义鹏 . 建筑施工中深基坑支护的施工技术研究 [J]. 建筑与装饰 ,2025(3)