摘要：基础的基坑工程是工程建设领域中的一项艰巨任务，基坑支护是基础试验区的重要组成部分，具有一定的复杂性，对工程安全和成本控制有很大影响。变电站是一栋特殊的建筑物，包含大量带电运行设备，其规划和设计也对项目安全和质量提出了更高的要求，尤其是对消防水池的建设，这对确保变电站的平稳安全运行具有相对重要的影响。因此，本文重点关注对变电站基坑支护的类型及其设计要求，以期对变电站消防水池的设计和施工起到启发作用。
关键词：基坑；基坑支护；变电站；消防水池
1 变电站消防水池的基坑支护方案设计
1.1 相关位置分析
地理位置分析是选择辅助方案的第一步，首先需要确定其特殊性，是否影响周围的建筑物，并确定建筑物的主要类型，地貌细分，场地基础和地形。 确定水平，基金水平和能力水平。 在开挖基坑之前，有必要分析边坡的稳定性。
1.2 方案选择
由于变电站建设结构的特殊性，通过对国家有关法规的分析和对国内外相关文献的深入研究，得出以下表格，表中的几种支护类型更适合基于变电站设计和规划的基坑支护。它是连续地下墙式，重力式墙式挡土墙式，运河桩支撑式，土钉墙支撑式桩锚支撑式等。
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2 基坑支护原理
由于土钉墙支护结构在实际基坑支护工程中应用较为普遍，相较于其他支护结构优点也较为明显，故选择以土钉墙支护结构为例介绍基坑结构支护原理。
2.1 土钉主要加固机理及设计要求
（1）在将钉子钉入地下的过程中，它会导致裂缝的增长并继续膨胀，并且在压力下的不断渗透会导致裂缝的形成。在水泥的影响下周围土壤的粘附力继续增长，进而导致当地土壤强度的显着提高。（2）在添加土壤后，通常会建立一个新的复合土壤系统，在该系统中，土钉可以起到约束骨骼结构的作用，从而改善流入土壤体的整体性能。（3）钢筋混凝土的使用可以有效地抑制钉子之间的表层土壤。（4）土钉稳定性主要包括内部强度和外部强度。内部稳定性基本满足要求：即土钉保持周围土壤平衡的稳定性；外部稳定性必须满足三个要求。增强区域中的力保持了非增强区域中的平衡，并且没有相对发生。
2.2 土钉构造及设计内容
土钉墙主要施工方式有分段法和分层法，由于地质情况不同，土层高度的要求也不同，如果在砂土环境下，土层高度尽量不要超过2 m，但不能低于0.4 m。而在黏土环境下，高度最好控制在1~1.5 m。在施工过程中，必须保证层层独立，且基坑不能太高，避免发生土层倒塌事故。公式如下：Hcr=2.67c/γtan（45°+/2）式中：c—土的内粘聚力17.9 kpa；γ—土的天然重度18.8 kN/m 3（采用加权值）。可利用上述公式得出土钉墙竖向间距数值，进而确定土钉层数、倾角及材料。土钉层数设计一般尽可能以少布置为宜，以减少施工工期，有效控制施工成本；土钉倾角为其轴线与水平面夹角，一般为10°到25°为宜，且不应大于45°；土钉体的材料应以钢绞线和普通钢筋为先，一般选取HRB335、HRB400级螺纹钢筋。
2.3 土钉墙稳定性分析
在施工过程中，选择不同的结构形式所导致的破坏形式也不尽相同，稳定性破坏亦如此，对于非重力支护结构中，其主要表现为管涌、基坑底部隆起以及墙后土体整体性滑移失稳；而在重力式支护结构中，在采取一定策略之后，仍会出现倾覆和滑移情况。因此，为进一步保障其稳定性及安全性，必须结合变电站具体实际情况，提前考虑以上情况的出现，对上述状况在支护设计时进行必要的验算。
2.4 土钉墙的破坏形式
将土钉钉入土壤后，根据施工要求，由于基坑的进一步开挖和地面上不同荷载的进一步增长，土壤会发生一定程度的变形。在这种情况下，可能有几种破坏类型。
（1）在土壤硬化后，连接的整体性能会更强，并且发生切割故障时通常会伴有一般性故障。此时，钉子在壁内处于一般张力状态，类似于重力墙。
（2）在加固土体的下部或者全部发生滑移面贯穿现象，主要以两种方式表现，即土钉在最大受力截面处发生断裂或者土钉被拔出。此时，土体也将会被滑移面切割为主动、被动两个区域。通过查阅分析之前的实验报告可得出结论：一般情况下的土钉破坏为拔出破坏，但对土钉的受拉破坏仍然会产生一定影响，剪力和弯矩会同时作用在滑移面上。
3 施工工艺过程控制
3.1 钢筋类型选择
根据国家颁布的相关规范《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》、《热轧光圆钢筋》的具体要求，在土钉墙支护结构工程中，土钉结构钢筋类型应选用HRB400，其它结构应选用HPB300；网状钢筋规格应选择Φ8@200 mm，以边坡顶为起点，延展1 m，加强筋应选用Φ12，连接时应按照相关施工工艺科学焊接。选择C20混凝土为喷射混凝土，厚度为80 mm~90 mm。
3.2 支护方法及要求
辅助施工技术主要分为七个步骤：开挖土方工程，在地钉上钻孔，接地阀，钢筋混凝土网，衬砌，排水布置，基础下降，排水。（1）农业发掘。土壤开挖应分层进行。在开挖地下主体之前，必须确保由上部土壤主体浇筑的混凝土表层的强度高于特性的70％。开挖应根据特殊施工条件自上而下进行。每个部分的深度应控制在2 m以内，并应根据相关规范立即提供支撑。（2）土钉形成孔。通常选择机械钉孔作为土壤钉孔，并且必须严格按照设计标准和规格将误差控制在允许的范围内。孔的整体位置为50毫米，孔的深度为100毫米，倾斜角度为2±±。（3）闭合地钉。首先，必须通过焊接将横向钢筋固定在接地钉周围，并且必须将锁肋焊接在接地钉周围。焊接长度基本上为60毫米，锁附件的尺寸通常为Φ25。（4）加强加固网络。连接钢筋网时，钢筋网应尽可能坚固可靠，以免在混凝土施工过程中变形和破坏。（5）喷浆混凝土：为了使钢筋混凝土网满足施工期间保护层厚度的设计要求，必须接受抗震施工过程。清洗之前，请确保坡度平整，并且内置喷雾剂厚度标记；在施工过程中，应分层进行，并在初始的每一层中进行。从上到下，头发是均匀的，并且喷雾条件保持最大。（6）排水布置。在排水过程中，有必要有效地防止污水的渗入并控制周围地表水的流出，即在基坑边缘形成相应的洪水层。（7）减少基坑和排水。在基坑工程施工之前，有必要准备适当的防水排水措施和方案，同时，应根据施工过程采取防水措施。
结语
本文主要以变电站消防水池为例，讨论基坑支护的设计和要求，分析基坑支护以及与之相关的建筑设备的类型。基础的基坑支护在一定程度上具有普遍性，并且在变电站的消防水池方面具有特殊性。对于这种类型的基坑支护，我们需要从高层建筑中普遍使用的坑基支护开始，结合变电站消防水池的特殊设计要求，并不断扩展新的基坑支护孔的使用。
参考文献
[1]刘巍,李志明.变电站消防水池基坑支护探讨[J].江苏建材,2019,000(002):47-51.
[2]冯彪,詹浩.复杂地质条件下基础施工技术[J].施工技术,2013(S1):118-121.
[3]刘炳忠.大面积软土地基基坑支护及土方开挖[J].建筑施工(8期):1001-1002.
[4]张勇,张仁瑜,张孟霞.某地下室集水坑构筑经验浅淡[C]//渗漏工程治理技术论文集.2008.