甘肃煤田地质局一四九队 甘肃省兰州市 730000
摘要：随着我国高层建筑不断的增多，深基坑支护技术在高层建筑中得到了广泛应用。近年来，在建筑深基坑开挖以及支护技术应用过程中，引入了一些新技术和新结构，大大提高的建筑施工的质量。然而，在建筑建设中，一些开发商为了节约用地，建筑间距比较小，这给基础工程的施工带来了很大的难题，也给周围的施工环境带来很多不利影响。因此，只有科学分析岩土工程深基坑支护中的主要设计问题，并做好应对措施，才能建设出质量达标的深基坑支护工程。
关键词：岩土工程；深基坑支护；设计问题；对策
1岩土工程深基坑支护设计存在的问题
1.1计算与实际承受力存在差异
现有深基坑支护结构的承受力计算方法还是以极限平衡理论为基础，而长久以来工程实施中发现，尽管在理论上部分支护结构的极限平衡理论系数能达到要求，但支护工程的受力特点较为复杂，实际中容易出现破坏。还存在部分支护结构的安全系数较低，甚至都无法满足规范的要求，但在实际工程中却能提供足够的安全保证。极限平衡理论是静态的结构理论，但实践工作中工程建筑后的基础土体保持着动态的平衡，而基础结构本身也存在一定的变化，在时间不断延长的环境下，支持强度也持续性降低，同时表现出形态的改变。支护结构的计算不符合实际受力是深基坑支护设计的重要问题。
1.2开挖的空间效应问题处理不当
在挖基坑的实践中，支护结构位移发生的位置大多为基坑的较长边，多发于中间位置，在短边部分的位移较少。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。现有的深基坑支护结构设计并没有充分考虑深基坑开挖的空间效应问题，只是按平面应变假设来设计深基坑支护结构。
1.3基坑土体取样的问题
设计深基坑支护结构时，土层取样并分析的工作是非常关键的，通过对所取土体的分析得到合理的土体物理力学指数，可以为深基坑支护结构提供设计依据。土体取样时一般是选在距离深基坑开挖区域2～3倍的范围内，按照要求进行勘探取样。但是通常情况下，为了减少勘探工作量和勘探费用的支出，只钻取几个孔。由于地质构造的复杂多变，取得的土样往往是随机的、不完全的、不具有代表性，就不能反应出土体的实际情况，导致支护结构的设计不符合实际地质情况。
1.4边坡堆载的问题
施工单位为了方便施工或者施工场地的限制，在距离基坑不远的地方堆积大量的施工材料，例如钢筋、水泥等；混凝土的罐车距离基坑的上口线较近，造成安装塔吊时出现安全事故。因此设计人员如果没有考虑到这一点，就会使基坑出现较大的变形，从而造成基坑支护结构设计上的问题。
2深基坑支护设计改进的措施
2.1转变传统的设计理念
在我国深基坑支护研究不断发展的支持下，积累了较多经验，同时在实际工程的计数资料集合方面也做出了不少成绩。而以这些基础研究为依据，为我国岩土支护工程结构的实际承载规律研究提供了支持。国内外至今没有一种能精确计算深基坑支护结构设计的计算方法。需要从根本上改变旧有的设计思想，抛弃传统陈旧已经不适用于现代建筑的方法，构建以实际监测数据为核心的动态反馈系统，也是现代设计工作者的主要研究目标。
2.2创建新的工程设计方法
传统设计大多选择极限平衡理论作为基础，充分发挥极限平衡理论的计算，同时结果的参考作用也较高。工程事故的原因有较多是支护结构的变形，极限平衡可以确定结构设计的强度，对工程结构的刚度不能给出确切的数据。而岩土工程的深基坑支护变形监测主要针对基坑边坡以及地下管线等，实时分析开挖土方和设计支护的监测数据，对偏差、地下管线变形、沉降变形等进行设计。在实际测量中如果发现问题，应立即处理，防止变形和滑动继续发展，设计出可靠、能保证安全的施工方案和新的变形控制设计方法。对于新的变形控制方法要重点研究支护结构变形控制的标准，空间效应转化为平面应变和地面超重的确定，还有其对支护结构的影响。
2.3全程控制基坑支护施工质量
深基坑支护施工过程中，相关的流程和环节比较多，任何一个环节出现问题后，都会对后期补救造成很大的困难，施工质量直接关系到深基坑质量。因此，必须加强对施工过程的全程化监控管理，确保施工人员严格按照设计方案进行施工，保证施工质量。在施工前，相关人员要对当地的地质、此次施工的设计图纸和施工场地周围的环境进行一定的熟悉和了解；施工时，施工人员要规范操作，禁止出现不标准操作现象。支护单位要严格遵守分层分段开挖的施工原则与土方开挖单位做好配合，实际开挖中，一旦出现异常情况就要立即停止施工并采取措施。基坑回填之前一定不能破坏支护层，避免对支护质量产生影响。
3岩土工程中深基坑支护设计实例分析
本工程为我国某地一大型商业高层建筑，工程基坑平面尺寸为140m×75m，该建筑工程地下面积9000m2，此工程为三幢单体结构的建筑，其中两幢设有双层地下室，地下室一层与二层标高分别为-3.85m与-7.65m，此建筑工程的基坑开挖深度为8.56m，基坑局部开挖深度达11.6m；另外一层建筑物设一层地下室，其实际标高4.69m；以下数据为该岩土工程基坑土体结构情况（见表1）。该高层商业建筑物在设计阶段未能按照既定标准进行设计，所以导致上述设计问题出现，故本文需采取科学的措施解决上述问题。
3.1岩土工程基坑支护分区设计
首先，结构设计前经过全面的地质勘察，该工程区域基坑开挖范围属于杂填土及淤泥和黏土、淤泥质黏土等工程地质，且工程场地地下水位属于下层微承压水及上层孔隙水，由于基坑开挖过程中存在弱透水层，因此该工程地质结构非常复杂，需在基坑支护设计时进行科学分区。因该工程项目的土层结构较为均匀，故基坑开挖深度与板底和承台底深度保持一致。如果深基坑周边承台较小，则深基坑开挖深度应与底板标高保持一致；如果深基坑承台较大，则深基坑开挖设计深度应与承台台底标高保持一致。最终经过科学论证，决定将三个不同结构分区的基坑开挖深度分别设计为7.70m、8.30m与9.05m。
3.2岩土工程基坑支护结构设计
3.2.1岩土工程基坑支护挡土体系设计
①针对结构分区一，岩土工程基坑支护体系设计深度为7.70m，并利用桩长和桩直径分别为700mm与22.4m的钻孔灌注桩进行深基坑支护设计，桩间距保持在900mm之间；②针对结构分区二，该岩土工程基坑深度设计为8.30m，采用直径和桩长分别为800mm与24m的钻孔灌注桩进行支护设计，桩间距保持在1000mm之内；另外，针对分区三结构，深基坑开挖设计深度须保持在9.05m左右，并利用直径和桩长分别为800mm及26m的钻孔灌注桩进行支护设计，桩间距要保持在1000mm之内，钻孔灌注桩的桩身混凝土实际强度保持在C25左右。
3.2.2岩土工程基坑支护体系设计
利用两道混凝土内支撑进行支护系统设计，支撑面的实际标高分别设计为-6.35m与-1.60m，利用混凝土强度为C30的现浇混凝土现场浇筑深基坑支撑结构。
4结束语
深基坑支护工程是建筑工程的基础，也是岩土施工中的核心环节，是确保建筑工程整体安全的首要前提。因此在岩土工程研究中，深基坑支护设计的研究是必不可少的。只有解决了深基坑支护的现有问题，才能从根本上保证施工的安全问题，使岩土工程顺利进行，提升岩土工程整体的质量。
参考文献
[1]姜秀.关于深基坑的支护设计与岩土勘察技术探讨[J].黑龙江科技信息，2015，10：257.
[2]王诚东.工程深基坑支护存在的问题以及控制措施[J].建设科技，2015，06：92~93.
论文作者:刘朋军
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/19
标签：基坑论文; 深基坑论文; 结构论文; 岩土工程论文; 工程论文; 深度论文; 标高论文; 《基层建设》2017年2期论文;