時間：2022-02-13 03:54:17
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇深基坑支護設(shè)計，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要：深基坑支護的設(shè)計、施工、監(jiān)測技術(shù)是近10多年來在我國逐漸涉及的技術(shù)難題。深基坑的護壁，不僅要求保證基坑內(nèi)正常作業(yè)安全，而且要防止基坑及坑外土體移動，保證基坑附近建筑物、道路、管線的正常運行。我公司通過工程實踐與科研，在基坑支護理論與技術(shù)上都有了進一步的發(fā)展，取得了可喜的成績。
關(guān)鍵詞：深基坑 支護
一、深基坑支護類型選擇
深基坑支護不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定，而且要滿足變形控制要求，以確?；又車慕ㄖ?、地下管線、道路等的安全。如今支護結(jié)構(gòu)日臻完善，出現(xiàn)了許多新的支護結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊坡的方法。
根據(jù)本地區(qū)實際情況，經(jīng)比較采用鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)，由于基坑開采區(qū)主要為粘性土，它具有一定自穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的特性，因此護坡樁采用間隔式鋼筋混凝土鉆孔灌注樁擋土，土層錨桿支護的方案，擋土支護結(jié)構(gòu)布置如下：（1）護坡樁樁徑600mm，樁凈距1000mm；（2）土層錨桿一排作單支撐，端部在地面以下2.00mm，下傾18°，間距1.6m；（3）腰梁一道，位于坡頂下2.00m處，通過腰梁，錨桿對護坡樁進行拉結(jié)；（4）樁間為粘性土不作處理。
二、深基坑支護土壓力
深基坑支護是近些年來才發(fā)展起來的工程運用學(xué)科，新的完善的支護結(jié)構(gòu)上的土壓力理論還沒有正式提出，要精確地加以確定是不可能的。而且由于土的土質(zhì)比較復(fù)雜，土壓力的計算還與支護結(jié)構(gòu)的剛度和施工方法等有關(guān)，要精確地確定也是比較困難的。
由于傳統(tǒng)理論存在達些不足，在工程運用時一些參數(shù)就必須作經(jīng)驗修正，以便在一定程度上能夠滿足工程上的使用要求，這也就是從以下幾個方面具體考慮：
1、土壓力參數(shù)：尤其抗剪強度C/Φ的取值問題?？辜魪姸戎笜?biāo)的測定方法有總應(yīng)力法和有效應(yīng)辦法，前者采用總應(yīng)力C、Φ值和天然重度γ（或飽和容量）計算土壓力，并認為水壓力包括在內(nèi)，后者采用有效應(yīng)力C、Φ及浮容量γ計算土壓力，另解水壓力，即是水土分算。總應(yīng)辦法應(yīng)用方便，適用于不透水或弱透水的粘土層。有效應(yīng)力法應(yīng)用于砂層。
2、朗肯理論假定墻背與填土之間無摩擦力。這種假設(shè)造成計算主動土壓力偏大，而被動土壓力偏小。主動土壓力偏大則是偏安全的，而被動土壓力偏小則是偏危險的。針對這一情況，在計算被動土壓力時，采用修正后的被動土壓力系數(shù)KP，因為庫侖理論計算被動土壓力偏大。因此采用庫侖理論中的被動土壓力系數(shù)擦角δ，克服了朗肯理論在此方面的假定。
3、用等值內(nèi)摩擦角計算主動土壓力。在實踐中，對于抗深在10m內(nèi)的支護計算，把有粘聚力的主動土壓力Eα，計算式為：E=1/2CHtg2（45°—Φ/2）+2C2/γ。
4、深基坑開挖的空間效應(yīng)?；拥幕瑒用媸艿较噜忂叺闹萍s影響，在中線的土壓力最大，而造近兩邊的壓力則小，利用這種空間效應(yīng)，可以在兩邊折減樁數(shù)或減少配筋量。
5、重視場內(nèi)外水的問題。注意降排水，因為土中含水量增加，抗剪強度降低，水分在較大土粒表面形成劑，使摩擦力降低，而較小顆粒結(jié)合水膜變厚，降低了土的內(nèi)聚力。
綜上所述，結(jié)合本場地地質(zhì)資料以及所選擇的基抗支護形成，水壓力和土壓力分別按以下方式計算：
（1）水壓力：因支護樁所處地層主要為粘性土層，且為硬塑中密狀態(tài)，另開挖前已作降水處理，故認為此壓力采用水土合算是可行的。
（2）土壓力：樁后主動土壓力，采用朗肯主動土壓力計算，即：Eα=1/2γH2tg2（45°—Φ/2）—2CHtg（45°—Φ/2）+2C2/γ
三、護坡樁的設(shè)計
該工程支護結(jié)構(gòu)主要采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁加斜土錨的設(shè)計方案，樁的直徑為600mm，樁間凈距為1000mm.考慮基坑附近建筑屋的影響，還有環(huán)城南路上機車等動截荷的影響，支護設(shè)計時，筆者參照部分支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)情形取地面均布載荷q=40KN/m，：
1、樁上側(cè)土壓力：①樁后側(cè)主動土壓力，因為樁后土為三層（雜添土、粘土、粉粘土）所以計算時采用加權(quán)平均值的C、Φ、γ，Φ=21.32，得：Eα=4.7H2—2.76H+108.49；②樁前側(cè)被動土壓力：因為樁前側(cè)土為兩層（粘土層、粉質(zhì)粘土層），所以計算時應(yīng)采用加權(quán)平均值的C′、Φ′、γ′，得：EP=33.89676t2+104.5t；③均布載荷對樁的側(cè)壓力：由公式Eq=qKaH，得：Eq=18.672H.
2、樁插入深度確定：計算前須作如下假設(shè)：（1）錨固點A無移動；（2）灌注樁埋在地下無移動；（3）自由端因較淺不作固定端，按地下簡支計算。
3、建立方程：對鉸點（錨固點）A求矩，則必須滿足：ΣMA=0
所以有：1KEP（23t+h—a）=Eq〔23 （h+t）—a〕+Ep（h+t2—α）q
（1）插入深度及柱長計算：根據(jù)實際情況t取最小正解；t=1.99m.
根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》及綜合地質(zhì)資料，取安全系數(shù)為1.2，所以樁的總長度為：L=h+1 .5t=8.5+1.21.99=12.4（m）
（2）錨拉力的計算：由于樁長已求出，對整個樁而言，由于力平衡原理可以求出A點的錨拉力，ΣFA=0，即：Eα+Eq=Ep+TA，取t=1.99解得：TA=194.35（KN）
四、土層錨定設(shè)計
錨固點埋深α=2m，錨桿水平間距1.6m，錨桿傾角18°，這是因為考慮到：（1）基坑附近有環(huán)城南路和建筑物的存在，傾角小，錨桿的握裹力易滿足；（2）支護所在粘土層較厚，并且均一，可作為錨定區(qū)；（3）粘土層的下履層（粉質(zhì)粘土層、粉砂層、圓礫層）都是飽水且較薄。
（1）土層錨桿抗拔計算：土層錨桿錨固端所在的粘土層：c=47.7kpΨ=20.72°r=20 .13kN/m2
（2）土層錨桿錨非固端段長度的確定：
由三角關(guān)系有：BF=sin（45°—Φ/2）/sin（45°—Φ/2+a）·（H—a—d）代入數(shù)據(jù)計算得：BF=5.06 m
（3）土層錨桿錨段長度的確定：該土層錨桿采用非高壓灌漿，則主體抗壓強度按下面公式計算：r=C+（1/2）rhtgΨ。式中：r——埋深h處的抗剪強度，K——安全系數(shù)1.5，d——錨桿孔徑，取0.12m，錨固段長度L=17.98m
關(guān)鍵詞：深基坑
支護
1.深基坑支護類型選擇
深基坑支護不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定，而且要滿足變形控制要求，以確?；又車慕ㄖ铩⒌叵鹿芫€、道路等的安全。如今支護結(jié)構(gòu)日臻完善，出現(xiàn)了許多新的支護結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊坡的方法。
根據(jù)本地區(qū)實際情況，經(jīng)比較采用鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)，由于基坑開采區(qū)主要為粘性土，它具有一定自穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的特性，因此護坡樁采用間隔式鋼筋混凝土鉆孔灌注樁擋土，土層錨桿支護的方案，擋土支護結(jié)構(gòu)布置如下：（1）護坡樁樁徑600mm，樁凈距1000mm；（2）土層錨桿一排作單支撐，端部在地面以下2.00mm，下傾18°，間距1.6m；（3）腰梁一道，位于坡頂下2.00m處，通過腰梁，錨桿對護坡樁進行拉結(jié)；（4）樁間為粘性土不作處理。
2.深基坑支護土壓力
深基坑支護是近些年來才發(fā)展起來的工程運用學(xué)科，新的完善的支護結(jié)構(gòu)上的土壓力理論還沒有正式提出，要精確地加以確定是不可能的。而且由于土的土質(zhì)比較復(fù)雜，土壓力的計算還與支護結(jié)構(gòu)的剛度和施工方法等有關(guān)，要精確地確定也是比較困難的。目前，土壓力的計算，仍然是簡化后按庫侖公式或朗肯公式進行。常用的公式為：
主動土壓力：
Eα=1/2γH2tg2（45°-Φ/2）-2CHtg（45°-Φ/2）+2C2/γ
工中：Eα——主動土壓力（KN），γ——土的容重，采用加權(quán)平均值。H——擋土樁長（m）。Φ——土的內(nèi)摩擦角（°）。C——土的內(nèi)聚力（KN）。
被動土壓力：EP=1/2γt2KPCt
式中：EP——被動土壓力（KN），t——擋土樁的入土深度（m），KP——被動土壓力系數(shù)，一般取K2=tg2（45°-Φ/2）。
由于傳統(tǒng)理論存在達些不足，在工程運用時就必須作經(jīng)驗修正，以便在一定程度上能夠滿足工程上的使用要求，這也就是從以下幾個方面具體考慮：
2.1.土壓力參數(shù)：尤其抗剪強度C/Φ的取值問題?？辜魪姸戎笜?biāo)的測定方法有總應(yīng)力法和有效應(yīng)辦法，前者采用總應(yīng)力C、Φ值和天然重度γ（或飽和容量）計算土壓力，并認為水壓力包括在內(nèi)，后者采用有效應(yīng)力C、Φ及浮容量γ計算土壓力，另解水壓力，即是水土分算。總應(yīng)辦法應(yīng)用方便，適用于不透水或弱透水的粘土層。有效應(yīng)力法應(yīng)用于砂層。
2.2.朗肯理論假定墻背與填土之間無摩擦力。這種假設(shè)造成計算主動土壓力偏大，而被動土壓力偏小。主動土壓力偏大則是偏安全的，而被動土壓力偏小則是偏危險的。針對這一情況，在計算被動土壓力時，采用修正后的被動土壓力系數(shù)KP，因為庫侖理論計算被動土壓力偏大。因此采用庫侖理論中的被動土壓力系數(shù)擦角δ，克服了朗肯理論在此方面的假定?？梢郧蟮眯拚蟮腒P是：KP=〔CosΨDCosδ[KF）]-Sin（Ψo+δ）SinΨo〕2
式中是按等值內(nèi)摩擦角計算，對粘性土取ΦD=Φ是根據(jù)經(jīng)驗取值，δ一般為1/3Φ-2/3Φ。
2.3.用等值內(nèi)摩擦角計算主動土壓力。在實踐中，對于抗深在10m內(nèi)的支護計算，把有粘聚力的主動土壓力Eα，計算式為：E=1/2CHtg2（45°-Φ/2）+2C2/γ。
用等值內(nèi)摩擦角時，按無粘性土三角形土壓力并入Φo，E=1/2γH2tg（45°-Φ/ 2），而E=E由此可得：tg（45°-[SX（]Φo2= rH2tg2（45°-Ψ/2）-4CHtg（45°-Ψ/2）+4C2/r2rH2
2.4.深基坑開挖的空間效應(yīng)?；拥幕瑒用媸艿较噜忂叺闹萍s影響，在中線的土壓力最大，而造近兩邊的壓力則小，利用這種空間效應(yīng)，可以在兩邊折減樁數(shù)或減少配筋量。
2.5.重視場內(nèi)外水的問題。注意降排水，因為土中含水量增加，抗剪強度降低，水分在較大土粒表面形成劑，使摩擦力降低，而較小顆粒結(jié)合水膜變厚，降低了土的內(nèi)聚力。
綜上所述，結(jié)合本場地地質(zhì)資料以及所選擇的基抗支護形成，水壓力和土壓力分別按以下方式計算：
2.5.1.水壓力：因支護樁所處地層主要為粘性土層，且為硬塑中密狀態(tài)，另開挖前已作降水處理，故認為此壓力采用水土合算是可行的。
2.5.2.土壓力：樁后主動土壓力，采用朗肯主動土壓力計算，即：Eα=1/2γH2tg2（45°-Φ/2）-2CHtg（45°-Φ/2）+2C2/γ
樁前被動土壓力，采用修正后的朗肯被動土壓力計算，即：EP＝1/2γt2KP+2KP Ct.
式中：KP＝〔CosΨCosδ-Sin（Ψ+δ）SinΨ〕2
3.護坡樁的設(shè)計
該工程支護結(jié)構(gòu)主要采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁加斜土錨的設(shè)計方案，樁的直徑為600mm，樁間凈距為1000mm.考慮基坑附近建筑屋的影響，還有環(huán)城南路上機車等動截荷的影響，支護設(shè)計時，筆者參照部分支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)情形取地面均布載荷q=40KN/m，：
3.1.樁上側(cè)土壓力：①樁后側(cè)主動土壓力，因為樁后土為三層（雜添土、粘土、粉粘土）所以計算時采用加權(quán)平均值的C、Φ、γ，Φ=21.32，得：Eα=4.7H2-2.76H+108.49；②樁前側(cè)被動土壓力：因為樁前側(cè)土為兩層（粘土層、粉質(zhì)粘土層），所以計算時應(yīng)采用加權(quán)平均值的C′、Φ′、γ′，得：EP＝33.89676t2+104.5t；③均布載荷對樁的側(cè)壓力：由公式Eq＝qKaH，得：Eq=18.672H.
3.2.樁插入深度確定：計算前須作如下假設(shè)：（1）錨固點A無移動；（2）灌注樁埋在地下無移動；（3）自由端因較淺不作固定端，按地下簡支計算。
3.2.1.建立方程：對鉸點（錨固點）A求矩，則必須滿足：ΣMA=0
所以有：1KEP（23t+h-a）=Eq〔23 （h+t）-a〕+Ep（h+t2-α）q
式中：K為安全系數(shù)，取2，得：8.31t3+82.97t2-138.75t=114.12
3.2.2.插入深度及柱長計算：根據(jù)實際情況t取最小正解；t=1.99m.
根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》及綜合地質(zhì)資料，取安全系數(shù)為1.2，所以樁的總長度為：L=h+1 .5t=8.5+1.21.99=12.4（m）
3.3.錨拉力的計算：由于樁長已求出，對整個樁而言，由于力平衡原理可以求出A點的錨拉力，ΣFA=0，即：Eα+Eq=Ep+TA，取t=1.99解得：TA=194.35（KN）
4.土層錨定設(shè)計
錨固點埋深α=2m，錨桿水平間距1.6m，錨桿傾角18°，這是因為考慮到：（1）基坑附近有環(huán)城南路和建筑物的存在，傾角小，錨桿的握裹力易滿足；（2）支護所在粘土層較厚，并且均一，可作為錨定區(qū)；（3）粘土層的下履層（粉質(zhì)粘土層、粉砂層、圓礫層）都是飽水且較薄。
4.1.土層錨桿抗拔計算：土層錨桿錨固端所在的粘土層：c=47.7kpΨ=20.72°r=20 .13kN/m2
4.1.1.土層錨桿錨非固端段長度的確定：
由三角關(guān)系有：BF=sin（45°-Φ/2）/sin（45°-Φ/2+a）·（H-a-d）代入數(shù)據(jù)計算得：BF=5.06 m
4.1.2.土層錨桿錨段長度的確定：該土層錨桿采用非高壓灌漿，則主體抗壓強度按下面公式計算：r=C+（1/2）rhtgΨ。式中：r——埋深h處的抗剪強度，K——安全系數(shù)1.5，d——錨桿孔徑，取0.12m，錨固段長度L=17.98m
關(guān)鍵詞：深基坑；支護結(jié)構(gòu)；設(shè)計參數(shù)；影響因素； FLAC3D
中圖分類號：TV551.4文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
0引言
近年來，隨著城市化進程的快速發(fā)展，地下空間的開發(fā)利用向大型化、深層化方向發(fā)展。隨之產(chǎn)生了大量的深基坑支護設(shè)計與施工問題，并成為當(dāng)前基礎(chǔ)工程的熱點與難點。基坑工程的設(shè)計已經(jīng)從強度控制轉(zhuǎn)向變形控制,因此基坑開挖過程中不僅要保證自身穩(wěn)定，還要控制支護結(jié)構(gòu)和其周圍土體的變形，以盡量減小對周圍環(huán)境的影響 [1] 。然而，影響基坑變形的影響因素眾多，參數(shù)選取不當(dāng)往往引發(fā)工程事故，造成重大經(jīng)濟損失。因此，深入探究諸多因素對基坑變形的影響具有重要的工程意義和實際價值。
影響基坑變形的因素很多，包括：（1）土體的物理力學(xué)參數(shù)如土的變形模量、泊松比、粘聚力、內(nèi)摩擦角和重度等；（2）支護結(jié)構(gòu)設(shè)計因素如樁體剛度及入土深度、錨索預(yù)應(yīng)力、支撐系統(tǒng)等；（3）施工因素如開挖順序與方法、挖撐次序、降水、地面超載與施工振動情況與基坑暴露時間等。在這些影響因素中，基坑所處地段的地質(zhì)情況是既定的，即地質(zhì)因素?zé)o法選擇，而設(shè)計因素和施工因素是可控因素。據(jù)統(tǒng)計，因設(shè)計因素造成的基坑事故占到46%。因此本文采用單因素分析法著重分析設(shè)計因素對基坑變形的影響，即其它參數(shù)固定，而只改變一個參數(shù)進行分析計算。本文將采用這種方法，運用有限差分分析軟件FLAC3D結(jié)合具體工程對各個單項因素進行模擬分析，得出支護結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)對基坑變形的影響。
2工程概況
某工程擬建平面移動式6層地下停車庫，開挖面積約846平方米，深度約15米。由于基坑周邊緊鄰高層建筑物及交通干道，地下管線錯綜復(fù)雜，對環(huán)境保護要求高，因此本基坑支護采用樁錨支護的方式，直立開挖。采用長螺旋鉆孔壓灌樁，樁徑0.6米，樁距1.2米，樁長18.0米，設(shè)三層錨索，采用一樁一錨形式，樁間噴射混凝土。
3模型的建立[2,3]
本文為了減少計算量，模型只取了支護體的一段，F(xiàn)LAC3D計算模型自基坑開挖邊緣到邊界的距離取為50m，模型的深度方向取35m，以盡量減小模型邊界條件對基坑變形的影響。巖土材料使用Mohr-Coulomb模型。開挖涉及的土層有八層。
邊界條件假設(shè)為：約束所有Y方向的位移；土體兩側(cè)約束X方向的位移，允許發(fā)生豎向的位移；土體底部約束X、Y、Z三個方向的位移。地面超載取q=15kPa，計算時將土體和支護樁的自重應(yīng)力考慮在內(nèi)，取重力加速度為。
本基坑模型采用brick單元創(chuàng)建，模擬中支護結(jié)構(gòu)采用FLAC內(nèi)置的結(jié)構(gòu)單元，錨索利用cable單元設(shè)置，樁采用pile單元設(shè)置。模擬時將錨索端頭部位和樁的連接段定義為剛性連接，將支護樁的底部也定義為剛性連接?；又ёo結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
圖1基坑支護結(jié)構(gòu)圖
4計算結(jié)果的分析
4.1樁體剛度的影響分析
樁體剛度的變化主要取決于樁的直徑。本文進行FLAC3D數(shù)值分析時，樁直徑分別取為0.4m、0.6m、0.8m、1.0m和1.2m來計算，其它計算參數(shù)不變，以基坑開挖結(jié)束時情況為例進行分析，研究樁體剛度對樁體水平位移的影響，計算結(jié)果見圖2。
圖2不同樁徑的樁體最大水平位移
由圖3可以看出：樁的直徑的增加對樁移的影響效果顯著。當(dāng)樁徑從0.4m增加到0.8m時，樁體水平位移明顯減小.。當(dāng)樁徑從0.8m增大到1.2m時，支護樁水平位移也在減小，但減小的幅度降低。這表明適當(dāng)增加樁體剛度可以在一定程度上減小墻體的水平位移，但通過增大樁體剛度來減小樁體水平位移是有一定范圍的，過度增大樁的直徑會造成不必要的浪費。所以在樁強度符合基坑變形要求的情況下，以增加樁剛度為主來減小基坑變形的做法并不是很合理。通常的做法應(yīng)該是在滿足樁體剛度的前提下，通過尋找其他方法來控制和減小基坑變形。
4.2 樁體入土深度的影響分析
樁體入土深度是基坑支護設(shè)計中的一個非常重要的指標(biāo)[4,5]，有不少基坑事故就是由于樁體入土深度不足導(dǎo)致的。圍護結(jié)構(gòu)的入土深度不僅對基坑整體穩(wěn)定性和抗隆起穩(wěn)定性有影響，而且和基坑支護成本有密切關(guān)系。樁體入土深度影響到基坑周圍土體特別是深層土體的滑移。
本文基坑的樁體入土深度為3m，本文在分析模型中樁的入土深度取為1m、3m、5m和7m，即其余計算參數(shù)不變，在基坑開挖結(jié)束時所得樁體最大水平位移見圖3。
圖3樁體入土深度和樁體最大水平位移的關(guān)系
從圖中可以看出，入土深度從1m增加到3m時，樁體最大位移明顯減少，但在5m~7m之間變化不大。因此在保證基坑穩(wěn)定性及基底不隆起的情況下，單靠增加樁體入土深度的性價比是比較低的。
5.3錨索預(yù)應(yīng)力的影響分析
預(yù)應(yīng)力錨索是基坑支護中經(jīng)常用到的控制基坑變形的有效方法，它的作用在于減小了坑內(nèi)被動區(qū)土壓力，增加了主動區(qū)土壓力，提高了基坑的穩(wěn)定性。下面就以本基坑為例，觀察預(yù)應(yīng)力錨索對樁體水平位移的影響。對錨索施加30 KN、60 KN、90 KN和120 KN四種不同的預(yù)應(yīng)力，計算樁體的水平位移。圖4為不同大小的預(yù)應(yīng)力作用下的樁體最大水平位移圖。
圖4 不同預(yù)應(yīng)力下的樁體最大水平位移
通過圖4可以看出：
（1）預(yù)應(yīng)力對抑制樁體最大位移效果顯著，樁體最大水平位移和預(yù)應(yīng)力成線性關(guān)系。
（2）樁體最大位移隨著預(yù)應(yīng)力的增加逐漸減小，但當(dāng)基坑開挖深度加大時，施加過大的預(yù)應(yīng)力，會使淺部接觸面的土壓力削減，使預(yù)應(yīng)力錨索失去作用。由此可見，預(yù)應(yīng)力錨索是減少樁體變形的有效方法，但同時在工程實際中要合理的選擇預(yù)應(yīng)力的大小，提高工程效益，不造成浪費。
6結(jié)論
（1）在樁體剛度和入土深度符合要求的情況下，再繼續(xù)增加樁體剛度和入土深度的作用不大，從經(jīng)濟角度考慮，盡量選用小直徑的樁以及合適的入土深度。在基坑設(shè)計時要綜合考慮多方面的因素，做到面面俱到；
（2）錨索預(yù)應(yīng)力對抑制樁體最大位移效果顯著，樁體最大水平位移和預(yù)應(yīng)力成線性關(guān)系，但當(dāng)基坑開挖深度加大時，施加過大的預(yù)應(yīng)力，會使淺部接觸面的土壓力削減，使預(yù)應(yīng)力錨索失去作用，所以在工程實際中要合理的選擇預(yù)應(yīng)力的大小，提高工程效益；
（3）在以上定量計算分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)了各個因素對基坑變形影響的大小和規(guī)律。這可以在基坑設(shè)計時做到心中有數(shù),避免事故的發(fā)生。同時對研究支護結(jié)構(gòu)變形的控制對策，提供了一些可供工程參考的結(jié)論。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：深基坑支護技術(shù)；方案；選擇；
近些年來，我國的公路、橋梁、高層建筑與地下建筑的發(fā)展速度非?？?，從而導(dǎo)致了大量深基坑支護工程的出現(xiàn)。深基坑支護技術(shù)是一項實踐性要求非常高的新技術(shù)，主要研究的是巖土與支護結(jié)構(gòu)的強度，以及兩者之間共同作用機理等問題。因此在深基坑支護工程施工過程中，對其的技術(shù)要求是非常嚴(yán)格的。在工程施工過程中不僅要保證支護結(jié)構(gòu)體系的安全，還要保證周圍環(huán)境與建筑物的安全。而在開展深基坑支護工程前的首要任務(wù)就是進行深基坑支護技術(shù)方案的選擇。因為同一個基坑選擇不同支護技術(shù)方案，其受到造價也是不同的，并且如果在深基坑施工過程中采用不適合的支護技術(shù)方案，可能會造成危險。所以在深基坑工程中，其支護技術(shù)方案的選擇與優(yōu)化設(shè)計是非常重要的。
1深基坑支護技術(shù)方的類型
在進行深基坑支護設(shè)計時，首先要考慮支護結(jié)構(gòu)類型的選擇，然后在通過計算分析，從而確定好深基坑支護設(shè)計。在施工過程中，合理選擇合適的支護結(jié)構(gòu)類型是非常重要的，因此要求在選擇支護類型時，不僅要考慮其結(jié)構(gòu)的受力特點與空間效應(yīng)，還要考慮周邊的環(huán)境、工程的地質(zhì)與水文地質(zhì)等等。常見的深基坑支護技術(shù)方案的類型要以下幾種類型，分別為放坡開挖和簡易支護、重力式支護結(jié)構(gòu)、土釘式支護結(jié)構(gòu)、排樁式支護結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)、拉錨式支護結(jié)構(gòu)、內(nèi)撐式支護結(jié)構(gòu)，樁錨組合式支護。
2深基坑支護技術(shù)方案優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容
按照深基坑支護方案優(yōu)化階段的區(qū)別，可以把方案的優(yōu)化分為三級。第一級是采用定性的方法，根據(jù)基坑周圍的環(huán)境、土質(zhì)與水質(zhì)，然后在結(jié)和各種支護類型的特點，對深基坑支護技術(shù)方案進行優(yōu)選。第二級是在選擇深基坑支護技術(shù)方案后，對其進行優(yōu)化，如對支撐點的位置、支護樁的樁距、直徑、插入深度等進行優(yōu)化。第三級，根據(jù)工程的施工信息對支護方案的設(shè)計進行優(yōu)化?？梢杂脠D來表示，如：
3深基坑支護技術(shù)方案優(yōu)化設(shè)計的重要性
深基坑支護技術(shù)方案優(yōu)化設(shè)計具有以下的重要性，分別為：從眾多方案中選擇出最優(yōu)的支護方案，有助于保證基坑的穩(wěn)定與安全；可以節(jié)省成本，合理分配投資資金；降低工程施工事故的發(fā)生概率，即保證了經(jīng)濟效益，也保證了社會效益；對周圍的環(huán)境起到一定的保護作用，從而達到了環(huán)境效益。
4深基坑支護技術(shù)方案優(yōu)化設(shè)計的原則與方法
深基坑支護方案的優(yōu)化選擇就是在分析該工程的土質(zhì)與水質(zhì)等環(huán)境上，結(jié)合該地區(qū)基坑工程的經(jīng)驗與數(shù)據(jù)，確定好工程的設(shè)計條件，然后擬定支護技術(shù)方案，對所擬定的支護方案進行優(yōu)化，最后得出最優(yōu)支護方案。然而通常會很難判斷哪個方案才是最優(yōu)方案，因為每一種方案都有各自的特點，有造價低的、施工速度快的、對環(huán)境影響最小的、安全性相對比較高的等等，很難對這些問題進行量化的比較，必須要采用優(yōu)化的方法對其進行比較。
4.1方案優(yōu)選的步驟
4.1.1建立深基坑支護技術(shù)方案評價的目標(biāo)特值的矩陣
如果有n個可以選擇的支護方案，而在對方案進行評價時用m個指標(biāo)來評價，如可靠性、成本、安全性等，那么該目標(biāo)特值的矩陣可以設(shè)為
上式中的xij是第j個支護方案的第i個個指標(biāo)值，除此之外，我們還可以指標(biāo)值分量化用數(shù)字來表示，而定性指標(biāo)則可以通過打分的方式來表達。
4.1.2對指標(biāo)值進行歸一化處理
為了能夠?qū)Ω鞣N方案進行比較與計算，必須要把上述中各個目標(biāo)指標(biāo)值進行歸一化處理。進行歸一化處理后得到的指標(biāo)或者目標(biāo)優(yōu)屬度的矩陣如下：
同樣上式中的rij（i=1....m；j=1....n）是方案j中i的相對優(yōu)屬度，因此其的計算分效益模型與成本型指標(biāo)時，可以分別用r1ij與r2ij來表示。
效益型指標(biāo)，也就是越大越優(yōu)指標(biāo)，例如可靠性，可以按照下面的公式求其的值：
而成本型指標(biāo)，也就是越小越優(yōu)指標(biāo)，例如造價，可以按照以下的公式求其的值：
4.1.3多目標(biāo)模糊綜合評判確定最優(yōu)方案
可以根據(jù)支護方案最優(yōu)隸屬度uj來判斷最優(yōu)方案。uj的目標(biāo)模糊綜合評判的計算公式為：
上述公式中p為距離參數(shù)，當(dāng)p取1或者2時，分別代表海明距離與歐式距離；qi是目標(biāo)i的權(quán)重，并且滿足
4.2采用層次分析方法來確定權(quán)重uj值的步驟
4.2.1層次結(jié)構(gòu)模型的建立
根據(jù)工程施工過程中的特點，分別從安全可行、經(jīng)濟合理、保護環(huán)境、施工方便這四個方面來構(gòu)建評價支護方案的層次結(jié)構(gòu)模型。
4.2.2層次單排序與一致性檢驗
層次單排序是指采用方根法來計算同一層次各因素相對于上一層次某元素相對重要性的排序權(quán)重，并且求出判斷矩陣的特征向量解的解。如果設(shè)判斷矩陣階數(shù)為N，而平均隨機一致性為RI，則一致性指標(biāo)CL與一致性比率CR的計算方法如下：
，
如果CR小于0.1時，就可以認為層次單排序一致性具是良好的，否則就要對判斷矩陣元素取值矩形調(diào)整。
結(jié)束語
深基坑支護設(shè)計方案的選擇與優(yōu)化，不僅關(guān)符著工程經(jīng)濟效益，還關(guān)符著社會效益，因此必須要對其給予極大的重視。在進行支護方案選擇時，必須要因地制宜，從具體情況出發(fā)，使選擇的支護方案達到最優(yōu)化。
參考文獻：
[1]康偉.超深基坑工程支護及開挖方案優(yōu)化設(shè)計研究[J].城市建設(shè)理論研究， 2012年第26期.
關(guān)鍵詞：深基坑；支護設(shè)計；常見問題
引 言
近年來，伴隨著社會主義經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展城市中涌現(xiàn)了大量高層建筑。由于城市地價越來越高，建筑物的拓展空間只有高空以及地下兩個方向開發(fā)利用。這種可能對建筑基坑的設(shè)計計算施工技術(shù)理論提出了更嚴(yán)峻的考驗，但是與此同時也推動了深基坑工程設(shè)計理論以及施工技術(shù)的進步。盡管當(dāng)前已發(fā)展了許多種具有特色且實用的基坑支護方法，但是還有許多深基坑支護設(shè)計方案依然不安全或者過于保守導(dǎo)致浪費。如何保證深基坑工程的設(shè)計能達到既安全又經(jīng)濟，已成為當(dāng)前巖土工程設(shè)計人員不得不考慮的問題。筆者將根據(jù)自身總結(jié)出來的經(jīng)驗，論述了有關(guān)深基坑支護設(shè)計過程中仍存在的一些問題并提出處理方案。
1 深基坑支護系統(tǒng)
在城市建筑建設(shè)中，由于建筑物密度太大，在建筑深基坑開挖過程中，沒有多余地方供邊坡放坡之用，所有經(jīng)常依靠于支護手段來確?；A(chǔ)工程的正常開展。需要支護的結(jié)構(gòu)大致有以下幾種形式：
（1）經(jīng)深層攪拌或高壓噴射而形成的水泥墻。這種支護適用于開挖深度小于6m的基坑，此方法施工過程中噪聲較小，且抗?jié)B能力較強，能夠提高人工降水的效果。
（2）鋼筋混凝土的支護樁。目前這種類型的支護應(yīng)用非常廣泛，在加設(shè)錨桿的情況下可以用于較深的基坑護坡。
（3）拱圈式增體結(jié)構(gòu)。這種方法合理利用了拱式結(jié)構(gòu)受力均勻的特點，可適于開挖深度在10m左右的基坑。
（4）地下連續(xù)墻和沉井結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的水平剛度相對較大，并且對周圍環(huán)境影響小，而且對土層條件適應(yīng)性強，可以適用于各種深度基坑的開挖，而且還可以做主體結(jié)構(gòu)。
（5）纖維織物袋裝土迭壘、土釘墻等方法。
對于支護結(jié)構(gòu)的選擇必須根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開挖深度、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件等多因素綜合考慮。水平方向上的土壓力是作用在支護結(jié)構(gòu)上的主要承載，另外土壓力大小的確定現(xiàn)在仍沿用以前的土壓力理論來確定，但是由于理論的工程實際與假設(shè)條件存在有一定的差別，實現(xiàn)主動以及被動土壓力都與支擋物的位移有直接的關(guān)系，且它大小對試驗參數(shù)影響也是非常敏感的，所以，要想精準(zhǔn)的確定支護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上土壓力的大小是非常困難。
2 設(shè)計方案常遇見的問題
2.1 設(shè)計依據(jù)不夠恰當(dāng)
在當(dāng)前的設(shè)計方案中，有很大一部分設(shè)計方案在設(shè)計依據(jù)一欄中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一部分已廢止或不恰當(dāng)?shù)囊?guī)范仍在延用，此外還有一些地方法規(guī)或地方標(biāo)準(zhǔn)的，必須按地方設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，其中《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99次之。規(guī)范之間的內(nèi)容或有存在相互矛盾的地方，另外對于設(shè)計方案如果能通過之后，現(xiàn)場監(jiān)理有可能會按照設(shè)計依據(jù)上提及到的不同規(guī)范來要求施工企業(yè)，即是從嚴(yán)要求。一個比較完整的設(shè)計方案必須包括諸如：設(shè)計的方案總體描述（設(shè)計參數(shù)以及采用的什么支護結(jié)構(gòu)等），必須把有可能出現(xiàn)的問題提及到。這既是設(shè)計單位技術(shù)的體現(xiàn)又是對自己的保護。
2.2 深基坑的安全等級
基坑的安全等級是衡量支護結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境對變形的適應(yīng)能力以及基坑工程對周邊環(huán)境可能造成的危害程度的量度，對于一個基坑而言，必須根據(jù)周邊環(huán)境，將整個工程合理的分成多個區(qū)進行分區(qū)處理，然后再根據(jù)每個區(qū)塊的情況，將基坑側(cè)壁分為多個安全等級，力爭做到對基坑規(guī)劃做到更加合理經(jīng)濟。
2.3 確?；又車h(huán)境足夠完善
當(dāng)前有許多基坑周邊環(huán)境的條件不夠完善，尤其是周邊建筑物（構(gòu)筑物）的基礎(chǔ)型式，距離基坑的距離、管線的類型、走向、埋深等。
2.4 基坑設(shè)計中技術(shù)與經(jīng)濟問題
基坑設(shè)計方案沒有絕對的對錯之分，基坑設(shè)計只有越接近極限平衡狀態(tài)越好。任何設(shè)計方案只是一個失效概率問題，沒有絕對的最佳方案。這就要求我們設(shè)計人員在方案設(shè)計中高度重視基坑支護檢測結(jié)果，監(jiān)測單位不斷反饋的數(shù)據(jù)，就能積累到一些經(jīng)驗?；又ёo方案往往做不到技術(shù)、經(jīng)濟同時兼顧，如果工程沒有資金方面的壓力的話，對于任何一個工程單位來說都能夠做，對于臨時工程（基坑工程）來說，業(yè)主是非常重視資金方面的投入，經(jīng)常不愿意投過多的資金，很多業(yè)主把基坑支護設(shè)計做到“搖而不倒”的境界，雖然這是不可能做到，但是業(yè)主必須得深刻地認識到基坑支護工程的重要性與必要性。根據(jù)基坑工程安全等級，選用合理的系數(shù)來進行計算。
3 計算書中常遇見的問題
3.1 水泥土重力式格擋墻
水泥土重力式擋墻在深基坑圍護工程中，是一種較為經(jīng)濟的方案，該支護結(jié)構(gòu)形式具有工程造價低、工期短、止水性好等優(yōu)點，不需要另外設(shè)置止水帷幕。但是是泥土重力式格擋墻的缺點也存在，其要求基坑開挖深度不能太大，否則就會降低其經(jīng)濟效益。在地下水位較高的軟土地區(qū)，用水泥土支護墻的基坑開挖深度一般不宜超過7m。當(dāng)基坑開挖深度在5m以下時，才能獲得比較好的技術(shù)經(jīng)濟效果。
3.2 土釘墻
關(guān)鍵詞:深基坑：支護：結(jié)構(gòu)：設(shè)計：
中圖分類號：TV551文獻標(biāo)識碼： A
引言;目前，在建筑工程項目中，基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計是其中十分重要的部分，由于基坑支護設(shè)計受到較多因素的影響，所以在進行設(shè)計時需要對其設(shè)計的科學(xué)性和合理性進行充分的考慮，確保施工的安全。
一、深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計概況
（一）基坑支護的設(shè)計內(nèi)容
在通常的基坑支護設(shè)計中，其設(shè)計內(nèi)容多數(shù)是以支護體系的方
案比較和造型，支護結(jié)構(gòu)的強度和變形驗算為主。同時在設(shè)計時還
要對土壓力、水壓力、地面超載、側(cè)向荷載、施工荷載及鄰近基礎(chǔ)工程施工的影響進行充分地考慮，確保施工時的安全
（二）、深基坑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
目前，在深基坑支護技術(shù)中，設(shè)計要點主要為以下幾個方面：
1、深層攪拌和鋼板樁支護。該項技術(shù)在應(yīng)用時主要是發(fā)揮水泥的固化作用，之后配合相關(guān)機械進行攪拌，拌合軟土劑和固化劑以促使兩者發(fā)生良好的物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，進而逐步實現(xiàn)硬化，形成用于保護淤泥、粘土等軟土層的支護結(jié)構(gòu)。
2、排樁支護及地下連續(xù)墻體。排樁支護的應(yīng)用是將鋼筋混凝土管樁作為擋土結(jié)構(gòu)，結(jié)合柱列式布置進行鉆孔和挖孔操作?；跇扼w之間的布置距離，這一技術(shù)分為密排布置形式和疏排布置形式，兩種形式的應(yīng)用要依據(jù)工程實況來選擇。
3、錨桿和內(nèi)支撐的應(yīng)用?；訅w的重要結(jié)構(gòu)就是錨桿和內(nèi)支撐，這兩種結(jié)構(gòu)變形小且剛度大，能夠很好地保證基坑的穩(wěn)固性和長久性。這一技術(shù)不僅適用于深基坑施工技術(shù)，還被應(yīng)用于對環(huán)境要求較高的土層地區(qū)。除上述之外，常見的深基坑支護技術(shù)還有旋噴樁墻的支護。這項技術(shù)主要是在工地較窄的施工中巧妙應(yīng)用轉(zhuǎn)噴嘴，在地基上提之后，通過把轉(zhuǎn)噴嘴鉆入到鉆桿端部噴入水泥固化劑形成水泥土樁，從而組建擋墻的支護結(jié)構(gòu)。
二、基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則與方法
在進行基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要以安全可靠、經(jīng)濟合理及便于施工作為其設(shè)計的基礎(chǔ)原則，并在此基礎(chǔ)上選擇適合的設(shè)計方法。在進行基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要依據(jù)極限狀態(tài)表達式來進行，同時還要對支護結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)進行劃分，通常以承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)為主。承載能力極限狀態(tài)其所對應(yīng)的狀況時支護結(jié)構(gòu)已達到了最大限度的承載能力或是土體存在著失穩(wěn)、變形嚴(yán)重從而導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)或基坑周圍環(huán)境受到破壞。而正常使用極限狀態(tài)則是指支護結(jié)構(gòu)發(fā)生變形已影響到結(jié)構(gòu)的施工或是周邊環(huán)境的正常使用功能。所以在進行基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要對其承載力極限狀態(tài)進行計算，通過對土體穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)承載力及錨桿、支撐的承載力和穩(wěn)定性進行計算后，從而對極限狀態(tài)進行掌握。另外對于支護結(jié)構(gòu)變形有限定的基坑側(cè)壁，則還需要驗算基坑周邊環(huán)境及支護結(jié)構(gòu)變形的情況。
三、常用的支護類型
（一）、在建筑深基坑工程實踐中，要結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，根據(jù)實際的基坑開挖深度、形狀、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、材料、施工方法、經(jīng)濟、環(huán)境影響等多方面因素，選擇出適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)型式。深基坑工程中支護結(jié)構(gòu)主要分為兩種類型：圍護墻+內(nèi)支撐，圍護墻+錨桿。這兩種支護結(jié)構(gòu)形式有各自的特點，內(nèi)支撐能夠直接有效地傳遞和平衡圍護墻上的水土壓力，構(gòu)造比較簡單、受力明確；錨桿錨固在圍護墻的里面，不占用土方開挖和結(jié)構(gòu)施工的空間，提高了施工的效率。目前國內(nèi)利用地下連續(xù)墻作為基坑支護結(jié)構(gòu)的技術(shù)和經(jīng)驗已經(jīng)十分成熟，很多的工程把地下連續(xù)墻同時用作支護結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分結(jié)合一起設(shè)計，這種方式稱為“兩墻合一”。工程中地下連續(xù)墻一般采用現(xiàn)場澆筑的方式，并在墻內(nèi)配鋼筋，具有比較大的整體剛度和較好的防水能力。目前，深基坑工程中應(yīng)用比較普遍的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)形式主要有壁板式、U 形式、T 形式、Π形幾種形式。適用于周邊有重要建筑物，對變形要求和防水抗?jié)B要求高的深基坑工程；適用于支護結(jié)構(gòu)同時用作主體一部分的深基坑工程；適用于逆作法的深基坑工程。
（二）、土釘墻是由土釘、面層、土體組成的具備自穩(wěn)機能的擋土墻，它通過在土體內(nèi)成孔、加鋼筋、注漿、土層編網(wǎng)、噴層等步驟，使土體和土釘共同作用，以增加土體的抗拉和抗剪強度，從而增加土體的穩(wěn)定能力。土釘墻結(jié)構(gòu)輕巧，具有良好的柔性和延性；施工需要的場地要求低，而且支護基本不會占用場地空間；墻壁的封閉性良好，可以有效地減少水土流失以及水對基坑壁的侵蝕。
（三）、排樁支護結(jié)構(gòu)是將樁體，如鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁及預(yù)制樁等，按照一定的距離或者咬合排列形成的支護擋土結(jié)構(gòu)。根據(jù)成樁工藝的不同，可以將排樁分為如下幾種：鉆孔灌注樁、挖孔樁、壓漿樁、預(yù)制混凝土樁和型鋼混凝土攪拌樁等。排樁支護結(jié)構(gòu)適用于中等深度的基坑工程，深基坑工程中可以采用排樁+內(nèi)支撐或排樁+錨桿的形式，用支撐或錨桿增加支護結(jié)構(gòu)的整體的穩(wěn)定性，控制位移變形。和地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)相比，具有施工工藝簡單、成本較低、布置靈活的優(yōu)點，但是整體性和止水抗?jié)B性較差。
四、深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進措施
（一）、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念
為了加強深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，在深基坑的支護設(shè)計中要運用準(zhǔn)確、完善的計算方法。目前國內(nèi)的設(shè)計應(yīng)用還沒有完善的設(shè)計規(guī)范。所以在設(shè)計過程中要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的深基坑支護設(shè)計理念，尋求適用于當(dāng)代建筑施工的設(shè)計方法。在設(shè)計時，除了要認真審核以往的設(shè)計理念以建立真實反饋信息的動態(tài)設(shè)計體系外，還要注重變形的控制，比如計算和確定地面超載情況，并合理轉(zhuǎn)化平面效應(yīng)和空間效應(yīng)，切勿忽視其對支護結(jié)構(gòu)造成的影響。只有綜合考慮各項影響因素，才能找到適宜的設(shè)計理念，只有結(jié)合對實際情況的有效控制，才能最終達成正確的、統(tǒng)一的及完善的設(shè)計規(guī)則。
（二）、注意深基坑的降水，加固便道設(shè)計
如果建筑工程在水下施工，極易出現(xiàn)管涌和流沙，甚至發(fā)生坑壁土體坍塌的現(xiàn)象。為了確保施工安全，通常應(yīng)避免在水下進行操作。一旦發(fā)現(xiàn)地下水位高出基坑表面，馬上采取基坑降水操作。基坑降水能保證坑底干燥，改善施工環(huán)境，增強坑底穩(wěn)定性，提升基坑當(dāng)中土體的物理學(xué)性能指標(biāo)，提高土體的固結(jié)程度和地基的抗震程度。再有，加固便道主要作用于開挖機械的應(yīng)用。為了方便機械通行，開挖便道顯得尤為重要。因為開挖工程的施工需要用到很多大重型機械設(shè)備，加固便道有利于設(shè)備通行，防治塌方現(xiàn)象的發(fā)生。所以，為了進一步增強工程的安全系數(shù)，加固便道工作和采取降水操作同樣重要。
（三）、控制開挖階段施工技術(shù)
先支護后開挖是深基坑支護建筑工程的施工原則。結(jié)合多個實際案例分析可知，在具體施工中，應(yīng)該盡量縮短建筑深基坑暴露的時間，這能夠保證支護結(jié)構(gòu)的后期效果。所以，縮短施工工期并連續(xù)施工是現(xiàn)代建筑工程的最佳選擇。另外，“切勿在深基坑周邊堆放挖出的土方”也是一個重要的注意事項。國家對此有相關(guān)規(guī)定：在深基坑開挖的2-3 米之內(nèi)不可堆放建筑材料和挖出的土方。這一規(guī)定也表明在施工前期階段，施工人員要計算安全距離的范圍，控制安全高度，還要計算土方荷載等相關(guān)系數(shù)。
結(jié)語：深基坑支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計是一個非常復(fù)雜的巖土工程問題，只有遵循基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則與方法選擇合適的支護類型，采用合理的設(shè)計方法，對深基坑工程進行全程的技術(shù)把握，才能達到其保證建筑安全穩(wěn)定的作用。
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[關(guān)鍵詞]巖土勘察 深基坑支護 設(shè)計
[中圖分類號] E951 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-9-149-1
1深基坑作業(yè)的安全技術(shù)措施
對于深基坑作業(yè)而言，安全技術(shù)防護是保證施工安全的基礎(chǔ)性措施，在進行操作前，必須要應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)防護來保證施工的安全。
由于深基坑坑壁坡度的穩(wěn)定性很差，并且會受地下水因素或場地制約因素的影響，因此需要根據(jù)實際情況來制定相應(yīng)的支護方案，支護的設(shè)計要按照工程量和工程設(shè)計的要求來進行。深基坑維護工程在施工前要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，制定詳細的監(jiān)測方案，方案中要將工程項目的概況、方案制定的目的、監(jiān)測包含的項目、監(jiān)測所用的儀器、監(jiān)測資料的整理分析等內(nèi)容進行詳細的記錄。深基坑土方在開挖之前，要先調(diào)查地質(zhì)情況、構(gòu)筑物情況，并且將調(diào)查的結(jié)果繪制成具體的位置圖，以便施工開挖時能夠準(zhǔn)確無誤。除此之外還要根據(jù)具體的情況對施工人員進行技術(shù)要求的傳達，并且要讓其對施工有足夠的準(zhǔn)備。在進行機械開挖時，一定要安排專人負責(zé)機械的指揮操作，并且施工現(xiàn)場還要全面布置好安全警示標(biāo)志。出土和運土是要安排專人進行交通安排，避免出現(xiàn)因交通阻塞從而導(dǎo)致施工混亂的情況。
在進行挖土施工時，要杜絕掏洞挖土的現(xiàn)象，而是要從上到下分層對稱進行。挖土的同時要做好地下水和地表水的排水工作，避免坍塌事故的發(fā)生。如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)土體有裂縫或出現(xiàn)滑動，則需要及時進行加固，將施工過程中的任何險情進行有效排除。支護工作的進行需要有相關(guān)文件的指導(dǎo)，文件在生成時要將施工工序、安全措施、技術(shù)質(zhì)量要求、工程驗收等環(huán)節(jié)的內(nèi)容安排具體，并且嚴(yán)格按照規(guī)定要求進行。
2深基坑技術(shù)的方案類型設(shè)計
在深基坑支護工程中，需要根據(jù)不同的基坑深度、環(huán)境、地質(zhì)、荷載等情況采用不同的支護方案。常見的支護結(jié)構(gòu)有深層攪拌樁支護、排樁支護、地下連續(xù)墻支護、土釘墻皮支護四種，在巖土勘察過程中，可以根據(jù)實際的情況進行相應(yīng)的方法選取，從而保證支護的安全、牢靠。
2.1深層攪拌樁支護
該種技術(shù)主要是將水泥、石灰等材料作為固化劑，并且利用深層攪拌機械對軟土和固化劑進行攪拌，通過軟土和固化劑之間物理化學(xué)反應(yīng)的利用，從而將軟土硬結(jié)，成為具有水穩(wěn)定性和整體性的高強度樁體，該種樁體是一般用于基坑支護的主要材料。水泥攪拌樁能夠適用于各種類型的飽和性粘土，加固深度能夠達到50至60米，但其抗拉強度相比于抗壓強度而言要低很多，因此適用深度僅5至7米并且能夠用于重力式擋墻結(jié)構(gòu)的基坑。
2.2排樁支護
排樁支護主要有四種形式，分別為鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔注入樁、人工挖孔樁。不同的支護樁類型所使用的地質(zhì)、環(huán)境條件也不相同。
2.3地下連續(xù)墻支護
該種支護形式一般適用于軟土層開挖深度大于10米的基坑，其周圍相鄰的建筑或者地下鋪設(shè)管線對沉降和位移要求較高時，則可以采用地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)。
2.4土釘墻皮支護
該種支護主要是在基坑開挖的過程中，在原位土體中放置較密的細長桿件釘，并且將鋼筋混凝土面層噴射在坡面上，土釘、土體和噴射面層的共同結(jié)合能夠形成強度較高的復(fù)合土體，該種復(fù)合土體能夠達到很強的支護作用。土釘墻支護必須要與施工以及現(xiàn)場的情況相一致，根據(jù)實際情況獲取相應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。如果設(shè)計有修改，需要及時反饋，并且將修改內(nèi)容落實到實際施工之中。該種支護方式常用于開挖深度不大并且其周圍相鄰建筑對沉降位移要求不高的基坑，能夠具有節(jié)省資金、快捷便利的優(yōu)點。
3深基坑支護的設(shè)計方案改進
基坑朝著大深度、大面積方向發(fā)展，并且基坑周圍的環(huán)境也越來越復(fù)雜，促使深基坑開挖和支護的難度越來越大。因此，為了縮短工期并節(jié)省造價，今后發(fā)展的主要方向是兩墻合一式的逆作法。但由于逆作法受到樁的承載力限制，因此使用時不能采用一柱一樁，而是要一柱多樁，從而加速上部結(jié)構(gòu)的施工速度，加快深基坑工作的進度，以達到縮短工期的效果。
在深基坑支護中，土釘支護方案的使用越來越普及，使得噴射混凝土技術(shù)得到了廣泛的運用。在噴射混凝土施工中，為了減少回彈量，降低環(huán)境污染的程度，干式噴射混凝土將逐漸被顯式噴射混凝土取代。
在以往的深基坑支護工作中，由于基坑大多采用人工挖土，因此其操作效率較低，施工的進程難以加快。因此為了改變這樣的情況，需要加大小型、靈活度高、專業(yè)化程度高的挖土機械，從而提高深基坑施工的效率，以加快施工進度。
在施工中，為了降低基坑變形的程度，可以對基坑進行預(yù)應(yīng)力的施加，從而對變形情況進行有效的控制。除此之外，還要通過深層攪拌或注漿技術(shù)來對基坑底部的土體進行加固，該種技術(shù)對于控制變形而言效果較為顯著。
原有的基坑工程給環(huán)境帶來了較大的影響，因此為了減小影響程度，就需要對地下水資源制定相應(yīng)的保護措施，必要時使用帷幕型式進行支護。在操作中，除了地下水連續(xù)墻以外，止水帷幕的構(gòu)筑一般采用旋噴樁或深層攪拌樁等施工方法。
總之，在對巖土進行勘察之前，要對周圍的環(huán)境和地形進行初步的了解，掌握周圍場地的地質(zhì)資料，并且根據(jù)掌握的信息進行具體勘察工作的安排?？辈旃ぷ饕谝?guī)定范圍以內(nèi)進行，工作確定以后就要進行支護方案的選取，通過施工的實際情況進行適當(dāng)?shù)牟僮髡{(diào)節(jié)，從而保證基坑開挖和支護的合理性。在基坑工作中要注意開挖和支護的順序，對可能出現(xiàn)的問題進行及時的排除，確保工作的萬無一失。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】深基坑支護；設(shè)計；施工管理；探討
引言
目前，建筑工程深基坑支護和設(shè)計施工還存在著許多不足，本文針對建筑工程深基坑支護設(shè)計和施工現(xiàn)狀，進而提出了深基坑支護工程中存在的諸多問題，在設(shè)計上對基坑支護設(shè)計單位、設(shè)計方案的提交、坡項堆載、結(jié)構(gòu)施工臨建的布置等的要求進行了明確說明；在施工上對施工方案編制與下發(fā)、施工過程控制、地下水控制等進行了詳細闡述。
1深基坑支護設(shè)計和施工現(xiàn)狀
目前的施工建設(shè)隊伍一般都是對于深基坑的施工作業(yè)不會太過關(guān)注，因為其專業(yè)性比較強，承包下來去給一些巖土專業(yè)施工公司，一般都是當(dāng)?shù)氐目辈旌驮O(shè)計施工單位，他們的實力還是很強的，對于市場上還有其他的一些競爭對手，也存在的，但實力上還是略遜半籌。
先從施工的資質(zhì)上看，一些大公司還是比較靠譜的，兩者兼有，施工和設(shè)計資質(zhì)都有的，這樣就存在著一個成本資金的問題，這樣的施工會很有保障，而且會負責(zé)到底。那么還有一些小的公司只是兼有其中一個資質(zhì)，在面對如此施工資質(zhì)的隊伍，存在一些問題也是正常。在招標(biāo)的時候會改變之前的做法，先對地下的巖土施工進行招標(biāo)，這樣就成了一個現(xiàn)象，就是很多的承包商為了獲得更大的利潤，對此也參加投標(biāo)，但是在實際的資質(zhì)上沒有能力去完成工程[1]。
承包模式是實行的分開制，層層轉(zhuǎn)包。有的是將其分包給了專業(yè)公司，有的是給承包單位，這樣在管理上既難以管理和控制，在質(zhì)量上也是很令人擔(dān)憂，給施工完成后的工程帶來了很多隱患。在工程來看，深基坑開挖深度大，很多深基坑緊鄰其它建筑物，施工難度較大，除了合理設(shè)計外，必須加強對施工管理，確保嚴(yán)格按設(shè)計和相關(guān)規(guī)范施工，必須對基坑邊坡和周圍建筑物加強監(jiān)測。
2深基坑支護施工過程中的問題
2.1基坑邊坡坍塌
這種情況一般是在基坑施工階段的還有基坑的支護施工不久后發(fā)生的，一般的原因是施工單位對實際的地況沒有進行嚴(yán)格的勘察和設(shè)計。對此，做出來的設(shè)計方案也很有問題。如土釘?shù)闹ёo不到位，不規(guī)范，很多土釘釘入的深度不夠，同時注入的泥漿在重量上也是不符合要求的，有的孔泥漿沒有注滿，還有的根本沒有打孔注漿，直接釘進土里。
2.2附近建筑物變形
在城市建設(shè)的過程中，一般都是很緊湊的挨在一塊，如果對工程處理不到位，那么面臨的將會是很大的安全事故。在附近的建筑物需要的是一種安全的施工方式，一般是建筑物變形是由于地面下沉導(dǎo)致的水平面不平，地基的高低不平當(dāng)然會導(dǎo)致建筑物的地基不平，在不斷的變形的過程中，就會成為很大的事故，新聞報道中經(jīng)常出現(xiàn)地面塌陷，或者建筑倒塌，都是這些原因造成的，既威脅到了附近居民的生活安全，還使得工程難以繼續(xù)[2]。
2.3邊坡水平位移大
有的施工的基坑邊坡水平位移比較大，在5厘米以上，在以后的時間里還會不斷的加大，如果施工單位對此不關(guān)注，會出現(xiàn)嚴(yán)重的事故，應(yīng)該立馬停下工程和施工作業(yè)，對此進行基坑的支護，要請專業(yè)設(shè)計人員對此進行新的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)分析和提出新的解決辦法。
3深基坑支護設(shè)計與施工管理的建議
針對深基坑支護施工中出現(xiàn)的一些情況，為了后續(xù)的結(jié)構(gòu)主體施工能夠順利、安全、有序地進行，特對深基坑支護設(shè)計和施工提出如下幾點建議。
3.1明確生坑基支護單位
深坑基的工程越來越多，表明在這此上面出事的也越來越多，那么深坑基坍塌的事故也是頻頻的發(fā)生。為了有效的防止深坑基出現(xiàn)的事故，地方主管也越來越重視對此的把握，實行了很多強制性的政策和方案。所有這些都說明了深坑基事故的多發(fā)性和嚴(yán)重性。在對于包括了深坑基的設(shè)計單位來說，需要提交本身的資質(zhì)證明，在將來的施工中出現(xiàn)了問題可以很有效的找到相關(guān)負責(zé)人和單位，保證性較強。
3.2投標(biāo)和施工需要設(shè)計方案
深坑基的支護施工是對深坑基的設(shè)計，對此的審核和監(jiān)督是非常有比要的，不論是在基坑支護投標(biāo)上還是施工的時候，都是需要先提交一份深坑基支護設(shè)計方案，上面要有設(shè)計人還有審核人員的簽字和確認。在基坑支護施工中如出現(xiàn)問題需做設(shè)計變更時，才能夠很快找到設(shè)計人，也便于快速解決出現(xiàn)的問題，同時也便于追究責(zé)任。
3.3施工方案和編制的下發(fā)
在基坑支護施工時，應(yīng)該要考慮的是專項施工方案，在上報、審閱、還有返回的時間里，編制要及時上報監(jiān)理，監(jiān)理要抓緊的批復(fù)，不要浪費時間，在施工單位能夠及時的批復(fù)，下發(fā)到相關(guān)部門人員中去，施工單位在接到正式批復(fù)的施工方案前不得進行施工，在當(dāng)前的基坑支護施工中，施工方出現(xiàn)了問題其實是可以進行有效的避免的[3]。
3.4施工過程的控制
在深基坑的施工過程中，要加強施工過程的控制，要嚴(yán)格的按照施工的程序和設(shè)計出來的發(fā)難走，施工規(guī)范，安全又保證，如果有問題了，需要技術(shù)人員的幫忙，一定要根據(jù)實際情況來，不能強行的施工，造成損失和安全問題。在向上級匯報的過程中，設(shè)計人員也要請來，把問題消滅。
結(jié)語
對于深基坑支護設(shè)計和施工必須加強管理，要做好深基坑支護設(shè)計和施工深基坑支護設(shè)計和施工管理。現(xiàn)在得到人們的充分重視，做好深基坑支護設(shè)計和施丁管理對減少甚至杜絕基坑工程事故，規(guī)范建筑施工必將起到了積極的推動作用。
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【關(guān)鍵詞】排樁支護形式；方案優(yōu)化設(shè)計
隨著社會的發(fā)展，城市建設(shè)變的越來越具有挑戰(zhàn)性，同時出現(xiàn)大量的深基坑工程。由于周邊環(huán)境的復(fù)雜性和未知性，使其成為一個高風(fēng)險、高難度的熱點問題。
排樁支護作為一種擋土結(jié)構(gòu)，它是由鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、鋼筋砼人工挖孔樁成隊列間隔布置。排樁支護是深基坑支護的一個重要組成部分，在工程中已得到廣泛應(yīng)用。它隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、隨著時代的需要而產(chǎn)生；隨著巖土工程，結(jié)構(gòu)工程，環(huán)境工程的不斷發(fā)展而發(fā)展；隨著工程力學(xué)，計算方法，材料科學(xué)的發(fā)展，其受力特性將更加明確，形式將更加多樣。
1 排樁支護國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
為了把排樁支護結(jié)構(gòu)技術(shù)更好地應(yīng)用到工程中，人們對排樁的工作性能進行了深入的探討和研究。研究手段包括理論研究、數(shù)值分析和室內(nèi)外實驗研究等幾個方面，重點對排樁內(nèi)力、排樁變形、穩(wěn)定性和排樁相互作用及優(yōu)化設(shè)計等方面進行了分析探討和分析。
吳銘炳[1]根據(jù)福州軟土基坑應(yīng)用排樁支護結(jié)構(gòu)的原位測試結(jié)果，分析總結(jié)了排樁支護結(jié)構(gòu)實際受力變形特征，對比了不同理論計算結(jié)果與實測結(jié)果的異同[1]；Phili S K [2]等分析了有樁頂約束的群樁效應(yīng)；許錫昌，陳善雄，徐海濱[3]以矩形基坑懸臂排樁支護結(jié)構(gòu)為研究對象，通過分析現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)和數(shù)值計算，歸納出了冠梁和支護樁的空間變形模式，建立了整個支護系統(tǒng)的能量表達式。利用最小勢能原理，推導(dǎo)了基坑中部樁頂最大位移的解析解，分析了各主要支護參數(shù)對該位移的影響。研究結(jié)果表明，樁頂最大位移隨坡頂超載和樁間距的增大基本呈線性增大趨勢；當(dāng)嵌固深度系數(shù)逐漸增大時，樁頂最大位移也逐漸增大，但趨勢漸緩；基坑長度對其影響也較大，當(dāng)基坑長度超過一定數(shù)值后，最大位移值趨于穩(wěn)定。最后利用所得的研究成果對某基坑進行了驗證，并與現(xiàn)場實測結(jié)果進行了對比，計算結(jié)果能夠滿足工程要求。
劉奮興[4]根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范對單層支點排樁結(jié)構(gòu)的各種受力分析，應(yīng)用數(shù)據(jù)處理軟件excel，編制了一套專用的計算程序，解決了工程設(shè)計中需反復(fù)試算的大量計算量，準(zhǔn)確計算了支護結(jié)構(gòu)支點力及嵌固深度。樁頂圈梁協(xié)調(diào)了樁與樁之間的協(xié)同工作，但盡將圈梁作為一種安全儲備造成一種浪費。何建明、白世偉[5]以圈梁兩端固定為假設(shè)條件，建立了深基坑排樁一圈梁支護系統(tǒng)空間協(xié)同作用的計算模型與方法。莫海鴻、楊劍維、孫亮、姚朝軍[6]根據(jù)空間桿系有限元方法，建立了排樁支護結(jié)構(gòu)的計算模型.分析了切向平面內(nèi)圈梁對支護樁結(jié)構(gòu)變形，內(nèi)力的影響和法向平面內(nèi)基坑的幾何尺寸效應(yīng)。林雪梅[7]結(jié)合具體工程探討軟土地基排樁支護的優(yōu)化設(shè)計并對監(jiān)測的結(jié)果進行分析，包括：方案優(yōu)選、支撐點位置的優(yōu)化、支撐結(jié)構(gòu)體系的確定、監(jiān)測排樁鋼筋應(yīng)力、土壓力、排樁水平位移。
2 排樁支護結(jié)構(gòu)的基本理論及計算方法
下面主要介紹懸臂式排樁圍護的計算和單支點排樁圍護的計算[8-9]。
2.1 懸臂式排樁圍護的計算
2.1.1 靜力平衡法
靜力平衡法是一種古典的基坑設(shè)計計算方法。基本原理是單位寬度板樁墻兩側(cè)所受的受側(cè)向主動、被動土壓力作用而達到受力平衡狀態(tài)，板樁墻則處于穩(wěn)定，相應(yīng)的板樁入土深度即為板樁保證其穩(wěn)定性的最小入土深度，可根據(jù)靜力平衡條件和對樁底截面的力矩平衡方程聯(lián)合求解得到，見圖1。同時還可以驗算圍護結(jié)構(gòu)插入深度是否滿足整體穩(wěn)定、抗隆起穩(wěn)定和抗管涌穩(wěn)定的要求。
2.1.2 布魯姆（Blum）法
H.Blum建議將原來柱腳出現(xiàn)的被動土壓力以一個集中力代替，如圖2所示。根據(jù)圖中的土壓力分布，從而計算其入土深度及內(nèi)力。
2.2 單支點排樁圍護的計算
2.2.1 等值梁法
樁入坑底土內(nèi)有彈性嵌固與固定兩種。等值梁法把樁當(dāng)做一端彈性嵌固另一端簡支的梁來研究。計算樁的入土深度、支撐反力及跨中最大彎矩。計算簡圖如圖3。
3 排樁支護各種形式及特點
基坑開挖時，對不能放坡或由于場地限制不能采用攪拌樁圍護，開挖深度在6-10米左右，即可采用排樁圍護。排樁支護可采用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制混凝土板樁或鋼板樁[10]。按基坑開挖深度及支擋結(jié)構(gòu)受力情況，分為以下幾種
3.1 無支撐（懸臂式）排樁支護結(jié)構(gòu)
懸臂式支護結(jié)構(gòu)適用于基坑開挖深度不大，不超過l0m 的粘土層，不超過5m的砂性土層，以及不超過4-5m的淤泥質(zhì)土層。關(guān)鍵是嚴(yán)格控制支護深度。結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，有利于基坑采用大型機械開挖。
3.2 單支撐支護結(jié)構(gòu)
基坑開挖深度較大，不能采用無支撐圍護結(jié)構(gòu)，可以在圍護結(jié)構(gòu)頂部附近設(shè)置一單支撐。提高其抵抗土壓力的能力，以達到設(shè)計計算要求。關(guān)鍵點在于確定樁的入土深度以及支撐的位置，達到經(jīng)濟合理的效果。
3.3多支撐支護結(jié)構(gòu)
當(dāng)基坑開挖深度較深，可以設(shè)置多道支撐，以減少擋墻的內(nèi)力。此支護形成適用于地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，周圍環(huán)境要求很高，存在很大未知性，所以需要增加其抗力，以保證基坑的安全性以及周圍環(huán)境不受影響。
4深基坑支護方案設(shè)計優(yōu)化
一個好的設(shè)計方案，不僅需要設(shè)計達到穩(wěn)定要求，而且要經(jīng)濟合理。因此深基坑設(shè)計應(yīng)在了解相關(guān)確定性和不確定性因素的基礎(chǔ)上，尋找最佳設(shè)計方案，保證基坑周邊環(huán)境的安全和功能使用需要?，F(xiàn)階段主要存在的問題有：1設(shè)計和施工不當(dāng)造成經(jīng)濟損失；2支護選型和設(shè)計保守造成資源讓費。
深基坑是一個多學(xué)科交叉的工程，在了解具體要求和周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上，需要用到地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等設(shè)計知識?；拥脑O(shè)計和施工是保證基坑穩(wěn)定的關(guān)鍵，只有根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的支護形式以及計算方法，才能取得預(yù)期的效果。同時，深基坑設(shè)計是一個系統(tǒng)問題，需要考慮時間、邏輯思維和方法各種問題。按照時間順序，進行目標(biāo)分析及設(shè)計施工，確定邏輯步驟，綜合評價。
深基坑是一個系統(tǒng)的工程，應(yīng)該按時間順序，對整個過程的思路進行分析優(yōu)化。在形成基本設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，不斷進行優(yōu)化，同時對一些技術(shù)方面的措施，提高其能動性，最后是施工方法的優(yōu)化創(chuàng)新，能夠針對不同的環(huán)境和未知性，因地制宜，分析優(yōu)化。方案設(shè)計是深基坑設(shè)計關(guān)鍵一步，通過概念設(shè)計，形成一個決策過程；巖土工程最大的魅力在于其未知性和不確定性，因此可以在采用類比法的基礎(chǔ)上，更要有創(chuàng)新精神，不僅是設(shè)計思路，還有施工方法上，現(xiàn)階段深基坑工程還是一個通過實踐積累經(jīng)驗的階段，應(yīng)該在保證安全的前提下，大膽嘗試，勇于創(chuàng)新。研究大量的實例，分析其原理，從基本概念出發(fā)，對深基坑支護體系優(yōu)化，優(yōu)選設(shè)計方案，面向特定深基坑所要解決的問題，著眼于工程判斷、方案篩選[11]。
5結(jié)論
隨著城市建設(shè)發(fā)展，基坑設(shè)計難度越來越大。對于選擇支護形式，提高基坑支護水平，優(yōu)化設(shè)計方案已經(jīng)成為非常重要的問題。深基坑是一個多學(xué)科交叉的工程，應(yīng)從定性概念出發(fā)，選擇支護形式及方案，通過大量實踐，對其不斷進行優(yōu)化。同時，基坑是一個由時間維、邏輯維和方法維組成的三維系統(tǒng)，因此在基于基坑排樁支護形式研究的基礎(chǔ)上，進一步對深基坑設(shè)計方案進行優(yōu)化是非常有必要的。對于基坑設(shè)計有一定的指導(dǎo)作用。
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【關(guān)鍵詞】基坑；勘察；支護設(shè)計
一、深基坑支護勘察基本要點
（一）巖土工程條件分析
要保證地層結(jié)構(gòu)、分布特點、水文地質(zhì)條件及巖土的腐蝕性等方面的資科的完整性、準(zhǔn)確性，并進行科學(xué)的分析，因為這些資料是確保支護方案選型、基坑穩(wěn)定性分析以及內(nèi)力變形計算工作所不可或缺的重要資料。
（二）基坑側(cè)壁巖石工程特性分析
該項工作宜結(jié)合場地情況分析以下幾方面內(nèi)容不同風(fēng)化程度的風(fēng)化帶埋深及厚度風(fēng)化的均勻性及連續(xù)性‘不同軟化程度的軟化帶埋深及厚度 判斷有無斷裂構(gòu)造及其破碎帶、怪入的巖體成巖脈、軟對夾層等，它們的產(chǎn)狀要紊和厚度巖石節(jié)理裂陳的發(fā)育程度及其產(chǎn)狀要素、危險滑動面的分布及其產(chǎn)狀要素、軟刃夾層工程性能研究及參數(shù)選取巖石開挖 盡與及水時的抗風(fēng)化、抗軟化能力等。
（三）基坑邊坡穩(wěn)定性評價
評價工作在考慮巖土工程內(nèi)部因素外，對工程環(huán)境外面因素也應(yīng)該同時進行考量，兩者應(yīng)該同時進行，不能單單只把內(nèi)因或者外因作為評價內(nèi)容。對巖土工程內(nèi)因的評價主要包括地層結(jié)構(gòu)及分布特征、水文地質(zhì)條件、基坑側(cè)璧巖石風(fēng)化及軟化程度、巖石開挖暴露與浸水時的抗風(fēng)化及抗軟化能力等方面：工程環(huán)境外因的評價內(nèi)容則主要包括工程周邊環(huán)境的不利因素的分析、外來水體的誘發(fā)邊坡失穩(wěn)分析等。
（四）誘發(fā)甚坑邊坡失穩(wěn)因素分析
怎樣使邊坡保持穩(wěn)重以防止發(fā)生滑坡或者塌方，是土方開挖的關(guān)鍵點所在。邊坡的穩(wěn)定性主要是靠土質(zhì)自身的抗滑能力來維持的，如果土體的抗滑理低于其下滑力，則邊坡就會失去穩(wěn)定性，發(fā)生滑動。本文結(jié)合實例工程，對深基坑的支護設(shè)計與巖土勘察技術(shù)探討。素影響下發(fā)生的。這些外界因素會使得土體抗剪強度降低，進而導(dǎo)致土體的抗剪強度低于土體中剪應(yīng)力而致使最后滑動失穩(wěn)。在工程施工中，由于影響因素比較多的緣故，因此很難精準(zhǔn)的對邊坡穩(wěn)定進行計算。所以在目前的工程施工中一般大多是對影響邊坡穩(wěn)定的各種外在因素進行綜合考慮。根據(jù)以往的經(jīng)驗并嚴(yán)格按照規(guī)范要求確定±方邊坡大小，并設(shè)置必要的支護，以達到防止防邊坡失穩(wěn)的目的。
二、深基坑支護工程勘察中水文地質(zhì)的評析問題
在深基坑支護工程勘察中，需要對水文地質(zhì)條件做出全面客觀的評價分析，這是保證勘察質(zhì)量的關(guān)鍵。在很多深基坑支護工程勘察中，很多巖土工程勘察分析者都忽視了工程的基礎(chǔ)設(shè)計和工程實際施工情況，簡單做出分析，對地下水對深基坑支護工程的危害認識不夠深刻，使得深基坑支護工程存在著基坑坍塌、涌水等質(zhì)量問題和安全隱患，因此，必須從以下幾個方面做出全面分析：
1、首先要根據(jù)深基坑支護工程的基礎(chǔ)設(shè)計和具體施工情況，探究巖土工程勘察中水文地質(zhì)評析的問題。其次，要重點分析地下水對深基坑支護工程的各種危害性影響，并針對可能出現(xiàn)的涌水，坍塌等質(zhì)量隱患，準(zhǔn)備防治方案。最后，通過做工作，提供準(zhǔn)確可靠的水文地質(zhì)參數(shù)，預(yù)測在深基坑支護施工中將要遇到的問題和挑戰(zhàn)。
2、從深基坑支護工程整體的設(shè)計施工考慮分析，首先，地下水對深基坑支護工程的地下部分有腐蝕性作用，必須做好防腐護理措施。其次，對地基的選擇必須綜合考慮到巖土的軟化性、透水性、崩解性和脹縮性等多方面的巖土水理性質(zhì)。最后，地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細砂粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生地震液化、潛蝕、流砂、管涌的可能性，如果有地下室的設(shè)計，必須考慮到地下水對基礎(chǔ)的浮力，驗算邊坡穩(wěn)定性，驗算基坑支護支擋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，評價基坑底板抗突涌穩(wěn)定性，估算基坑涌水量等。
三、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計中的有關(guān)問題
1、設(shè)計單位不依據(jù)勘察報告進行基坑支護設(shè)計.某些設(shè)計員根據(jù)過去的經(jīng)驗.不與勘察單位協(xié)商淘通以獲取勘察單位的正式變更，自作主張修改勘察報告提供的重要參數(shù)，如土層的抗剪強度、錨桿與土體的率照力、放坡坡率等.基坑設(shè)計成為無依據(jù)的設(shè)計。
2、當(dāng)周邊建筑物為樁基礎(chǔ)時盲目采用樁錨、錨桿、土釘墻的支護方案給基坑和周邊建筑物的安全帶來隱患。周邊建筑物為樁基礎(chǔ).的確將附加荷載傳遞到土體洋部，建筑荷載封基坑的影響隨樁的長度增加而覆??；但是城市中心基坑周邊建筑物大多為上十世紀(jì)兒、九十年代建的多層建筑，昔遍采用小直徑（多為350mm）的灌注樁基礎(chǔ)，配筋少甚至僅上部配筋，樁距密，有時凈距為700mm.錨桿、土釘?shù)腻^同段灌漿往往伸入灌注樁群中，在孔隙較大的土體中錨桿、土釘灌漿往往使錨桿、土釘錨固段與灌注樁聯(lián)成一體，使灌注樁受到錨桿、土釘傳遞的拉力，特別是樁錨體系中的錨桿，其設(shè)計的抗拉強度往往較大，為控制變形通常施加一定的預(yù)應(yīng)力，這時小直徑灌注樁有被拉斷、拉裂的可能。
3、重視附近基坑周邊建（構(gòu)）筑物、重型施工設(shè)備，缺乏對基坑
周邊附近的陡坡、陡坎的土質(zhì)、坡度、現(xiàn)有支護措施、地表水體的距離、水位的調(diào)查.忽視因陡坎、陡坡的土壓力、水壓力對基坑外側(cè)土體產(chǎn)生附加荷載的分析。一般認為，基坑外側(cè)2倍基坑深度范圍內(nèi)為地表沉降的主影響區(qū)域，2～4倍范圍為地表沉肆的次影響區(qū)域。但有些高陡坡、陡坎可能迂在主要影響Ⅸ域內(nèi)或次影響區(qū)域內(nèi)，它們的土壓力、水壓力不能忽略不計。有些高陡坡、陡坎下部可能存在滑動面，一旦基坑施工特產(chǎn)生整體滑移。還有一些已有建筑物的地下室，修建時采用大開挖的形式進行的施工，當(dāng)臨近的基坑支護設(shè)計若采用土釘墻或錨桿，將已有建筑的基坑目填土作為錨同端土層.勢必造成錨桿抗拉強度達不到設(shè)計目標(biāo)。
四、巖土設(shè)計參數(shù)的選用問題
巖土設(shè)計參數(shù)的選用對支護設(shè)計方案選型和經(jīng)濟性有很大的影響。由于目前多數(shù)未針對基坑工程設(shè)計的要求進行基坑勘察，設(shè)計時所需的巖土參數(shù)值只能是采用地基勘察報告值，主要的設(shè)計參數(shù)如土的抗剪強度指標(biāo)，地基勘察報告中絕大多數(shù)是采用天然快剪試驗方法，試驗值又依賴于試驗樣品的取樣方法、數(shù)量、試驗方法等因素的制約，而相關(guān)規(guī)范 要求的試驗方法應(yīng)采 用三軸剪（UU，CU）。設(shè)計時采用不同的試驗方法提供的C，值，其計算結(jié)果也相差較大。如某項目位于?？谖骱０?，基坑距海邊約20m，開挖深度約6 m，地面下約13 m深度 范圍內(nèi)的地層由粉細砂、細砂混粘性土構(gòu)成，其下為火山巖，場地地下水位埋深約1.5m。勘察提供的砂土抗剪強度經(jīng)驗值C=0，=20，滲透系數(shù)經(jīng)驗值K=3×10-2cm/s。支護方案設(shè)計采用了高壓旋噴樁墻擋土止水，并設(shè)兩道鋼筋錨桿，直立開挖。由于工期原因建設(shè)方傾向于放坡開挖，設(shè)計人提出要求進行設(shè)計階段的補勘，補勘結(jié)果表明該層砂土只是上層部位稍松散，其他部分以砂混粘性土為主，具有一定的膠結(jié)性，且滲透性較差。根據(jù)標(biāo)貫和靜探測試提供的抗剪強度經(jīng)驗值為C=12 kPa，=28。，支護方案改為放坡開挖，坡面用錨噴網(wǎng)方式支護，僅在臨海一側(cè)設(shè)置兩排輕型井點降水，再設(shè)管井配合降排水，支護順利完工。
五、巖土工程勘察設(shè)計的經(jīng)濟性問題
巖土工程勘察，應(yīng)在滿足規(guī)范、規(guī)程要求的前提下，用最經(jīng)濟的勘察手段和工作量實現(xiàn)勘察目的和任務(wù)。同時達到相同的勘察目的和任務(wù)，所用成本的多少，可從一定程度上說明技術(shù)水平的高低。針對當(dāng)前巖土工程勘察現(xiàn)狀，目前的勘察成本在一定條件下還是可以節(jié)約的。如：對/樁基礎(chǔ)一般性孔深入到樁端以下3～5倍樁徑，且不小于3m，對大直徑樁不小于5m0這一要求，如勘察方案布置的一般性孔為50m，根據(jù)控制性孔資料，40m處分布有良好的樁端持力層且能滿足樁基設(shè)計要求，項目負責(zé)人現(xiàn)場可將50m的一般性勘探孔調(diào)整為45m（當(dāng)然按權(quán)限該上報審批的進行上報審批），這樣就可節(jié)約不少工作量，從而達到經(jīng)濟的效果。再有土工試驗項目的選取，也是一條實現(xiàn)經(jīng)濟勘察的重要途徑，希望巖土工程技術(shù)人員予以重視。重視規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí)規(guī)范、規(guī)程是進行巖土工程勘察工作的依據(jù)，對勘察工作的目的、任務(wù)、評價等均提出了詳細的、可操作的要求，巖土工程技術(shù)人員要重視對規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí)，充分了解其要求，這樣在巖土工程勘察的過程中，就不至于出現(xiàn)諸如工作量布置不足、原狀土樣或原位測試數(shù)據(jù)不足、未劃分抗震地段等問題了。另外規(guī)范、規(guī)程中的條文說明，技術(shù)人員也要認真研讀，條文說明中有豐富的信息，對于提高我們的理論水平及正確理解規(guī)范、規(guī)程具有重要作用。
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關(guān)鍵詞：深基坑支護；結(jié)構(gòu)設(shè)計；探討
Abstract: this paper expounds the design of foundation pit supporting content, then analyzes the foundation pit supporting structure of the design principle and method, and at the same time of supporting structure of the selection of the retaining wall and bracing system selection and supporting structure around the walls of the calculation of the three aspects of deep foundation pit bracing structure design, to have the certain reference value.
Keywords: deep foundation pit supporting; Structure design; explore
中圖分類號：TU318文獻標(biāo)識碼：A文章編號：
1. 前言
高層建筑上部結(jié)構(gòu)傳到地基上的荷載很大，為此多建造補償性基礎(chǔ)。為了充分利用地下空間，有的設(shè)計有多層地下室，所以高層建筑的基礎(chǔ)埋深較深，施工時基坑開挖深度較大，許多城市的高層建筑施工都需開挖深度較大的基坑，給施工帶來很多困難，尤其在軟土地區(qū)或城市建筑物密集地區(qū)。施工場地鄰近的已有建筑物、道路、縱橫交錯的地下管線等對沉降和位移很敏感，不允許采用較經(jīng)濟的放坡開挖，而需在人工支護條件下進行基坑開挖。支護結(jié)構(gòu)如何選型、進行合理的布置和設(shè)計計算，這些會直接影響如何組織施工，以及施工過程中的支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測和環(huán)境保護等問題。
2. 基坑支護的設(shè)計內(nèi)容
基坑支護的設(shè)計內(nèi)容一般包括：支護體系的方案比較和選型（擋墻和支撐體系）；支護結(jié)構(gòu)的強度和變形驗算。進行設(shè)計時應(yīng)考慮的荷載有：土壓力、水壓力、地面超載、影響范圍內(nèi)建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生的側(cè)向荷載、施工荷載及鄰近基礎(chǔ)工程施工的影響。
3. 基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則與方法
基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則為：安全可靠；經(jīng)濟合理；便于施工。
根據(jù)現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》，基坑支護結(jié)構(gòu)應(yīng)采用分項系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計表達式進行設(shè)計?；又ёo結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)，分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類。承載能力極限狀態(tài)對應(yīng)于支護結(jié)構(gòu)達到最大承載能力或土體失穩(wěn)、過大變形，導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)或基坑周圍環(huán)境破壞；正常使用極限狀態(tài)對應(yīng)于支護結(jié)構(gòu)的變形已經(jīng)妨礙地下結(jié)構(gòu)施工或影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能。基坑支護結(jié)構(gòu)均應(yīng)進行承載力極限狀態(tài)的計算，計算內(nèi)容包括：①根據(jù)基坑支護形式及其受理特點進行土體穩(wěn)定性計算；②基坑支護結(jié)構(gòu)的受壓、受彎、受剪承載力計算；③當(dāng)有錨桿和支撐時，應(yīng)對其進行承載力計算和穩(wěn)定性驗算。對于安全等級為一級和對支護結(jié)構(gòu)變形有限定的二級建筑基坑側(cè)壁，尚應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護結(jié)構(gòu)變形進行驗算。
4. 支護結(jié)構(gòu)擋墻的選型
支護結(jié)構(gòu)擋墻的選型，涉及技術(shù)因素和經(jīng)濟因素，要從滿足施工要求、減少對周圍的不利影響、施工方便、工期短、經(jīng)濟效益好等幾方面，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后加以確定。而且支護結(jié)構(gòu)擋墻選型要與支撐選型、地下水位降低、挖土方案等配套研究確定。
支護結(jié)構(gòu)中常用的擋墻結(jié)構(gòu)及其適用范圍如下：
鋼板樁。
鋼板樁常用的有簡易的槽鋼鋼板樁和熱軋鎖口鋼板樁。其中熱軋鎖口鋼板樁的形式有U型、z型、一字型、H型和組合型。我國一般常用者為U型，即互相咬接形成板樁墻，只有在基坑深度很大時才用組合型。
鋼筋混凝土板樁。
這是一種傳統(tǒng)的支護結(jié)構(gòu)，截面帶企口有一定擋水作用，頂部設(shè)圈梁，用后不再拔除，永久保留在地基土中，過去多用于鋼板樁難以拔除的地段。
鉆孔灌注樁排樁擋墻。
常用直徑為600～1000mm，做成排樁擋墻，頂部澆筑鋼筋混凝土圈梁，設(shè)內(nèi)支撐體系。我國各地都有應(yīng)用，是支護結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多的一種。
灌注樁擋墻的剛度較大，抗彎能力強，變形相對較小，在土質(zhì)較好的地區(qū)已有7～8m懸臂樁，在軟土地區(qū)坑深不超過14m皆可用之，經(jīng)濟效益較好。但其永久保留在地基土中，可能為日后的地下工程施工造成障礙。由于目前施工時難以做到相切，樁之間留有100～150mm的間隙，擋水效果差，有時與深層攪拌水泥土樁擋墻組合應(yīng)用，前者抗彎，后者做成防水帷幕起擋水作用。
H型鋼支柱、木擋板支護擋墻。
這種支護結(jié)構(gòu)適用于土質(zhì)較好、地下水位較低的地區(qū)，國外應(yīng)用較多，國內(nèi)也有應(yīng)用。如北京京城大廈深23.5m的深基坑即用這種支護結(jié)構(gòu)，它將長27m的488mm×300mm的H型鋼按1.1m間距打入土中，用三層土錨拉固。H型鋼支柱按一定間距打入，支柱間設(shè)木擋板或其他擋土設(shè)施，用后可拔出回收重復(fù)使用，較為經(jīng)濟，但一次性投資較大。
地下連續(xù)墻。
地下連續(xù)墻已成為深基坑的主要支護結(jié)構(gòu)擋墻之一，國內(nèi)大城市深基坑工程利用此支護結(jié)構(gòu)為多，常用厚度為600～1000mm，目前也可施工厚度450mm的，上海至今已完成100多萬平方米地下連續(xù)墻。尤其是地下水位高的軟土地區(qū)，當(dāng)基坑深度大且鄰近的建(構(gòu))筑物、道路和地下管線相距甚近時，往往是首先考慮的支護方案。上海地鐵的多個車站施工中都采用地下連續(xù)墻。
土釘墻。
土釘墻是一種利用土釘加固后的原位土體來維護基坑邊坡土體穩(wěn)定的支護方法。它由土釘、鋼絲網(wǎng)噴射混凝土面板和加固后的原位土體三部分組成。該種支護結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟、施工方便，是一種較有前途的基坑邊坡支護技術(shù)，適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的粘性土或密實性較好的砂土地層，基坑深度一般不大于15m。
除上述者外，還有用人工挖孔樁(我國南方地區(qū)應(yīng)用不少)、打入預(yù)制鋼筋混凝土樁等支護結(jié)構(gòu)擋墻。近年來SMW法(水泥土攪拌連續(xù)墻)在我國已成功應(yīng)用，有一定發(fā)展前途。北京還采用了樁墻合一的方案，即將支護樁移至地下結(jié)構(gòu)墻置，軸線樁既承受側(cè)向土壓力又承受垂直荷載，軸線樁間增加一些擋土樁承受土壓力，樁間砌墻作為地下結(jié)構(gòu)外墻，收到較好的效果，目前亦得到推廣。
5.支撐體系的選型
當(dāng)基坑深度較大，懸臂的擋墻在強度和變形方面不能滿足要求時，即需增設(shè)支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)分兩類：基坑內(nèi)支撐和基坑外拉錨?；油饫^又分為頂部拉錨與土層錨桿拉錨，前者用于不太深的基坑，多為鋼板樁，在基坑頂部將鋼板樁擋墻用鋼筋或鋼絲繩等拉結(jié)錨固在一定距離之外的錨樁上。土層錨桿錨固多用于較深的基坑。
目前支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐常用的有鋼結(jié)構(gòu)支撐和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支撐兩類。鋼結(jié)構(gòu)支撐多用圓鋼管和H型鋼。為減少擋墻的變形，用鋼結(jié)構(gòu)支撐時可用液壓千斤頂施加預(yù)頂力。
6. 支護結(jié)構(gòu)的圍護墻計算
（1）荷載與抗力計算
作用于擋墻上的水平荷載，主要是土壓力、水壓力和地面附加荷載產(chǎn)生的水平荷載。要求精確計算土壓力是困難的，因為影響因素根多，它不僅取決于土質(zhì)，還與擋墻的剛度、施工方法、基坑空間尺寸、無支撐時間的長短、氣候條件等有關(guān)?？筛鶕?jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，對荷載和抗力按所列公式進行計算。
（2）支護結(jié)構(gòu)計算
對于較深的基坑，排樁、地下連續(xù)墻圍護墻應(yīng)用最多，其承受的荷載比較復(fù)雜，一般應(yīng)考慮土壓力、水壓力、地面超載、影響范圍內(nèi)的地面上建筑物和構(gòu)筑物荷載、施工荷載、鄰近基礎(chǔ)工程施工的影響(如打樁、基坑土方開挖、降水等)。作為主體結(jié)構(gòu)一部分時，應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載及地震作用，需要時應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗考慮溫度變化影響和混凝土收縮、徐變引起的作用以及時空效應(yīng)。排樁和地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)的破壞，包括強度破壞、變形過大和穩(wěn)定性破壞。其強度破壞或變形過大包括：拉錨破壞或支撐壓曲,過多地增加了地面荷載引起的附加荷載，或土壓力過大、計算有誤，引起拉桿斷裂，或錨固部分失效、腰梁破壞，或內(nèi)部支撐斷面過小受壓失穩(wěn)。為此需計算拉錨承受的拉力或支撐荷載，正確選擇其截面或錨固體。
參考文獻：
[1]余志成，施文華.深基坑支護設(shè)計與施工[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，
2009.
關(guān)鍵詞: 深基坑;支護技術(shù);逆作法
1引言
隨著高層建筑的日益增多,對深基坑支護技術(shù)的要求也越來越高。在技術(shù)上不僅安全可靠,而且要求經(jīng)濟節(jié)約。從近年來隨著深基坑開挖工程的逐漸增多,深基坑支護技術(shù)有了很大的發(fā)展,逆作法就是一項近幾年發(fā)展起來新興的基坑支護技術(shù)。但是由于設(shè)計、施工等偏見和疏忽致使深基坑支護倒塌事故屢有發(fā)生,不僅給工程造成重大經(jīng)濟損失,還對周圍環(huán)境造成影響。因此,探討和分析深基坑支護逆作法設(shè)計及施工技術(shù)有著重要的現(xiàn)實意義。
2逆作法深基坑支護技術(shù)的特點
1. 基坑變形小: 用逆作法施工,由于中間支承柱的存在使底板增加了支點,澆筑后的底板成為多跨連續(xù)板結(jié)構(gòu),與無中間支承柱的情況相比跨度減小,從而使底板的隆起也減少。
2. 基坑支護水平支撐與地下室結(jié)構(gòu)樓板合一, 支護墻體與地下室墻體合一:因工程樓面結(jié)構(gòu)就是支撐體系,可以解決特殊平面形狀布置支撐體系的難題,既可代替支撐又使結(jié)構(gòu)受力合理。
3.上部結(jié)構(gòu)與地下室可同時施工:用逆作法施工,一般情況下只有地下 1 層占絕對工期,其他各層地下室可與地上結(jié)構(gòu)同時施工,不占絕對工期,因此可以縮短工程的總工期。
4. 明顯的經(jīng)濟效益: 首先,逆作法施工,是以地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻組成復(fù)合式結(jié)構(gòu)做成結(jié)構(gòu)自防水的地下室外墻,外加主動排水有自治排水系統(tǒng)。從而也節(jié)省地下室外墻建筑防水層費用。
3逆作法設(shè)計原則與技術(shù)要求
3.1基坑工程設(shè)計應(yīng)具備下列資料
1. 巖土工程勘察報告;
2. 用地退界線及紅線范圍圖、場地周圍地下管線圖、建筑總平面圖、地下結(jié)構(gòu)平面和剖面圖;
3. 鄰近建筑物和地下設(shè)施的類型、分布情況和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的檢測資料;
4. 基坑工程的計算模式應(yīng)與其所采用的土性指標(biāo)、土工試驗方法、設(shè)計安全系數(shù)相適應(yīng)。
5. 基坑工程設(shè)計安全系數(shù),由基本安全系數(shù)和附加安全系數(shù)的乘積組成。
3.2逆作法基坑工程設(shè)計內(nèi)容及注意事項
采用基坑工程逆作法時,應(yīng)事先進行技術(shù)經(jīng)濟論證,對施工中可能出現(xiàn)的問題作出對策。安全等級為一級的基坑或在軟土地基上采用逆作法時,應(yīng)做好可行性研究。
1. 基坑工程設(shè)計應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1)支護體系的方案比較和選型;
2)基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性驗算,圍護墻的抗?jié)B驗算;
3)降水要求;
4)確定挖土工況;
5)支護結(jié)構(gòu)的強度和變形計算;
6)確定環(huán)境保護的要求和監(jiān)測內(nèi)容等;
2. 基坑工程設(shè)計應(yīng)考慮下列荷載:
1)土壓力、水壓力;
2)一般地面超載;
3)被動區(qū)的土壓力;
4)施工荷載以及鄰近基礎(chǔ)施工的影響,如打樁、基坑開挖等;
5)影響區(qū)范圍內(nèi)建、構(gòu)筑物荷載;
6)需要時,宜結(jié)合工程經(jīng)驗考慮溫度影響和混凝土收縮、徐變引起的間接作用及時空效應(yīng)。
3. 逆作法的設(shè)計與施工應(yīng)解決下列特殊技術(shù)問題,并在地下室逆施支護施工圖和逆施施工組織設(shè)計中標(biāo)出主要構(gòu)造措施:
1)土方開挖及外運;
2)臨時立柱作法;
3)立柱與底板和樓蓋的連接;
4)上下層混凝土墻身的連接;
5)側(cè)墻與圍護結(jié)構(gòu)的連接;
6)混凝土澆筑及施工縫處理;
7)坑底土卸載和回彈引起的相鄰立柱之間,立柱與側(cè)墻之間的差異深降對已施工結(jié)構(gòu)受力的影響;
8)施工作業(yè)程序。
4逆作法施工程序與方案設(shè)計
4.1逆作法施工程序
1. 按基礎(chǔ)面積,先施工四周的支護結(jié)構(gòu),支護體系采用地下連續(xù)墻或排樁,基礎(chǔ)若是樁基采用上述排樁、鉆孔樁等。其施工用圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)該是永久性的(但也有采用臨時性支擋結(jié)構(gòu)),而且是作為建筑物主體受力結(jié)構(gòu)的一部分,所以,一般是地下墻體圍護,并于內(nèi)部施工時再復(fù)以內(nèi)襯,成為復(fù)合共同受力的結(jié)構(gòu)。
2. 按設(shè)計圖施工中間支承柱,采用“一柱一樁”的基礎(chǔ),每根樁必須承受基礎(chǔ)尚未完成前的上部和地下結(jié)構(gòu)自重及各種荷載,目前在逆作法施工時大部分是臨時采用鋼管柱或型鋼柱(寬翼面工字鋼)支承,挖土完成后再作外包混凝土,當(dāng)采用挖孔樁時可支摸采用鋼筋混凝土柱。
3. 利用地下室一層的土方夯實修正后作地模,澆灌地下室±層的頂層鋼筋混凝土的梁和板,并在此層預(yù)留出挖土方的出土洞若干個。
4. 進行地下室一層的土方的推土、挖土和運土到室外卸土區(qū)。
5. 重復(fù)程序③進行地下室二層梁板混凝土的澆筑,同樣要在樓板中預(yù)中預(yù)留出土洞。
6. 重復(fù)程序④進行地下室二層的土方外運。
7. 重復(fù)程序③、⑤進行地下三層的梁板混凝土的澆筑。同樣要在樓板中預(yù)留出土洞。
8. 重復(fù)程序④、⑥進行地下室三層的土方外運。
4.2逆作法施工總體方案的設(shè)計
施工逆作法的施工總體方案設(shè)計對工程的成功實施十分重要,它直接關(guān)系到工期、費用、工程質(zhì)量及對環(huán)境的保護。
1. 半逆作方案
半逆作是指施工過程中從分界線向下施工,而不向上進行施工。半逆作特別適用于頂板行車、行人或堆場的要求的工程,目前多用于市政中的地鐵工程、城市綠地工程等建設(shè)項目。
2. 順逆結(jié)合施工方案
順逆結(jié)合可以使順作法和逆作法發(fā)揮各自的優(yōu)勢。例如上海明天廣場一順一逆施工方案,河南路地鐵一明二暗的施工方案,都是充分利用逆作法和順作法的各自優(yōu)勢。當(dāng)場地足夠大時,可以解決挖土和運土的問題,目前應(yīng)用于不同的工程條件已取得較好的結(jié)果。
1) 支撐加逆作方案 是指局部按順作方式施工,采用支撐與地下連續(xù)墻、連排咬合樁和樓板相連接,部分按逆作法、部分按順作施工。
2) 一順一逆方案 在上海明天廣場采用了主樓順作、裙房逆作的方案,裙房的逆作過程為主樓的挖土提供支撐,而主樓位置又為逆作的出土提供方便,取得一舉兩得的效果
3) 順逆綜合使用方案 在該方案中有順作、有逆作、有一明二暗的施工,其優(yōu)點是有效解決基坑的支護問題,又可以解決土體的外運問題,使順逆的優(yōu)點得到充分的體現(xiàn)。
4.3基坑施工中異常情況的處理與預(yù)防
1.地面荷載過大:懸臂式支護結(jié)構(gòu)內(nèi)傾變位過大
原因:地面荷載過大,堆放大量成品和半成品鋼筋,北側(cè)中部有大門出口,運行車和大型車輛主要出口預(yù)防措施:嚴(yán)格控制地面荷載,不得堆放放棄土、建筑材料、大型車輛及機具,挖土,不得在坑周搭建臨時倉庫及建筑,地面應(yīng)進行防雨水滲入的處理。
2. 咬合式連體灌注排樁地下連續(xù)墻非直線情況:基坑開挖出現(xiàn)支護樁經(jīng)過小、斷樁、縮頸、開叉等嚴(yán)重質(zhì)量問題,起不到支護作用。原因:裙房樁西北角邊樁偏位圍護樁無法直線通過
處理措施:澆筑混凝土?xí)r由于堵管及相隔時間過長等造成提管重灌情況時,防止斷樁、縮頸、開叉,要求先澆筑無石子素砂漿做接漿處理,經(jīng)小應(yīng)變測試效果理想,沒由此發(fā)生斷樁現(xiàn)象。
3. 綴板設(shè)計厚度與焊縫高度尺寸相同情況:格構(gòu)柱加工制作焊接中咬肉現(xiàn)象出現(xiàn)原因:綴板設(shè)計厚度是 10mm,焊縫高度為 10mm處理措施:要求在施焊過程中不允許咬肉現(xiàn)象出現(xiàn),當(dāng)時廠方經(jīng)理,生產(chǎn)車間負責(zé)人焊工一起討論此事,對設(shè)計要求焊縫 9mm,建議設(shè)計綴板為 12mm 厚,焊縫就可達到 10mm,而且咬肉現(xiàn)象也可以避免,經(jīng)考慮同意此做法。同時要求嚴(yán)格焊縫 9mm 高的特別管理措施,再以后設(shè)計中的綴板全部改成 12mm 厚。
4. 樁基工程施工其間打井抽水情況:打樁期間周圍建筑沉降過大原因:在樁基工程施工中水源緊張,打井抽水滿足施工需要。管道供水和場外并還不能滿足施工需要的情況下,為滿足施工需要,在現(xiàn)場北側(cè)、東側(cè)打兩口井,雖基本解決了當(dāng)時施工用水要求,但在支護體系形成前提前降水。處理措施:在支護體系形成前提停止降水,制作積水箱調(diào)節(jié)用水,滿足施工需要。
5. 超灌過多和導(dǎo)墻砼處理情況:
處理措施:在處理連體樁樁頭時,因超灌過多和導(dǎo)墻砼需處理,帽梁的設(shè)計標(biāo)高,施工單位采用風(fēng)鎬作業(yè),三天沒有進度,提出挖掘機鉆頭處理,,但要確保連體樁不被破壞,需預(yù)留用人工和風(fēng)鎬剔至標(biāo)高,結(jié)果加快了進度,同時也保證了樁頭的質(zhì)量。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國國標(biāo). 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2001)北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001
