摘要：当前，随着我国经济发展速度的不断加快，以及城市化进程的不断深入，使得建筑行业得到了较为快速的发展，越来越多的高层建筑如雨后春笋般拔地而起,而随着高层建筑的增多，基坑工程的数量和深度也随之增加，这便使得对于地下结构施工以及高层建筑周围的环境设施的安全性，有了更高的要求，因此，在进行深基坑支护作业中，要明确选取合理的设计方案，并进行深基坑支护的优化设计。本文简要阐述了深基坑支护方案选取的要点，并进一步作出了深基坑支护方案的优化选择，随后，对深基坑支护的优化设计进行了详细的分析，并有针对性的进行了方案设计中的具体内容优化研究，旨在为确保深基坑支护作业的合理完成，为确保高层建筑地上部分的有效过度和衔接，做出自己应有的贡献。
关键词：深基坑；支护结构；优化设计
一 引言
随着我国经济和社会事业的快速发展，尤其随着国家城镇化战略的快速推进，全国各地城市建设如火如荼，各种高层、超高层建筑如雨后春笋般涌现。伴随着这些超高层建筑，基坑工程正向大面积、大深度发展。由于岩土分布的复杂，加之地下水变化大和周边环境复杂，造成基坑设计难度大、不确定性因素多，重大的基坑事故屡屡发生。因此，面对面积广、深度大，环境复杂的深基坑（坑深5m以上）工程，设计时一般会偏向安全性，导致造价高。但作为基础工程的一部分，基坑工程只是作为完成基础、地下室建设的一个临时工程，且经济投入非常大，面对人均资源匮乏的国情，在保证基坑工程安全的前提下，尽量节省经济是每一位工程师应尽的职责。
环境因素，施工工艺等。安全性和经济性是最主要的两个相互影响和相互制约的因素。设计者一方面要考虑支护结构的安全性，就会增大安全系数，增加造价；另一方面考虑经济性，但一味考虑减少造价可能造成基坑支护结构的稳定性不符合工程情况。而每一个基坑工程都可能有很多的支护结构方案，每一个方案都可以有不同的设计参数，如何在同时考虑安全性和经济性的前提下，选出合理的支护方案和设计参数，对基坑支护结构进行优化成为专家设计师们的研究课题。
二 深基坑支护结构设计方案在选择上的注意事项
在深基坑支护设计方案的选择上应当着重注意两方面内容。即深基坑支护结构类型以及选型时的注意要素：首先是深基坑支护结构类型。按照结构可分为：土钉墙、放坡、水泥、土墙、以及支挡式结构。其中支挡式结构又能进一步划分成支撑式结构、锚拉式结构和悬臂式结构等。
其次是选型中的注意要素,这其中涉及几方面要点:(1)工程所涵盖的工期及经济特性等; (2)要考虑好施工位置的地质情况和环境气候等因素; (3)结合土质与周边环境。进行良好的支护结构设计;(4)充分考量好深基坑的尺寸与形状;(5)还应考虑到周边设施建筑物等对基坑的反作用力情况;(6)监测点的选取和设置;(7)基坑具体深度及其施工条件;(8)地下水源、管线分布情况等
三 优化选取深基坑支护方案
从基坑支护的作用不难看出。其支护结构不仅影响到工程施工的安全性。更会影响到周边环境和建筑物、以及施工土质的稳定性。因此。在进行基坑支护方案设计时。应当尽量确保其稳定性和安全性。同时，在保证项目工程质量的基础上。还应尽量缩减投入成本，使基坑支护机构在确保稳定性和安全性之上。还要具有经济性。良好的基坑支护结构方案，能够对项目的开展起到积极的推动作用，更能够保障施工人员的人身安全，在基坑支护方案的优化选择上，也应注意以下几点内容：
1从经济角度设计优化深基坑支护方案
在项目施工前。对所需施工场地进行土质勘测。以及对周边环境进行实际考察，以此来分析和判断出此位置将选用何种支护结构方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，能够进一步确定出此位置进行基坑开挖和进行支护作业是否能够采取有效的经济节约措施。有时，在针对特殊土质条件及较为开阔的施工场地且周边并无其他临近设施和建筑物时，还可以考虑进行简单护面或者无支护的方案来解决基坑支护问题。当基坑开挖深度超过5m时，若采用传统的土方开挖、回填、外运等方式。则会增加施工成本。而若以喷锚网方式进行支护则会使边坡上段位置受力影响较大，从而影响支护效果。对此，可以采用联合支护方式进行施工作业。对基坑上段采用放坡、下段采用喷锚网。通过这种联合支护形式。能够很好的对基坑进行支护。
2从基坑深度来优化深基坑支护方案
在基坑支护中会涉及到悬臂桩的嵌固，且对其进行嵌固的深度通常要达到其高度的倍数，而由于悬臂桩在进行支护的过程中会涉及到弯矩的承载，且会出现侧向性位置移动，这将会对基坑周边的环境带来一定程度的影响。对此。在施工过程中，要严格考量好基坑位移所产生的敏感度。若存在悬臂桩支护方案与实际施工支护有出入时。则可使用联合支护方式达到支护效果。如在基坑上部采用喷锚支护，基坑下部采用排桩支护或直接采用桩(锚杆支护形式进行基坑支护，这两种联合支护方式不仅能够解决悬臂桩无法达到的效果，更能有效减少施工资金的投入。此外，在支护施工过程中。还要对周边环境进行全面检测。确保安全后。方可进行支护方案的应用。
3深基坑支护的优化设计研究
设计方案的优化在深基坑支护中，由于施工难度大、时间长、条件差等不利因素。使得基坑工程具有较大的不稳定性。根据不同施工环境、地质条件、周边环境设施、以及气候因素等。基坑支护会出现不同程度、不同类型的安全问题。因此，在基坑支护方案的设计上。要做综合性的考量。例如：基坑支护方案的设计，要对地下水源或管线分布位置进行明确勘测；要对周边环境及建筑物进行距离设定；对于支护结构及尺寸进行选择等。同时，要求设计人员具备较强的综合素质及能力,不仅要有基坑支护专业知识、建筑工程设计经验,还要具有良好的安全质量控制意识,时刻将安全与质量作为方案设计的首选，此外,对于可实施的支护方案要进行必要的对比和筛选，在确保施工安全与施工质量的原则上，综合考量施工的难易性和经济性。
四 方案中设计参数的优化
对于嵌固深度的优化， 基坑支护结构中桩体的嵌固程度对支护效果影响较大，若嵌固深度不足，则会影响基坑的稳定性。若嵌固深度过大，对于桩体材料的浪费也大大增加。会提高支护成本,所以，在进行嵌固深度设计时，不仅要根据土质的实际情况，既要保证安全性，又要尽量做到经济性。桩体的优化。桩体之间的距离决定着支护效果。过为稀疏的桩体排列，将会加大土体的受力，极易出现土体滑落，失去支护能力的现象,若桩体间距过于稠密。则会使土体无法发挥自身的作用。也会极大的增加投入成本。因此,在进行桩体排列设计时，要进行科学$合理的计算。调整好桩间距。以便使桩体结合土体。发挥出更大的支护作用。
结 语
综上所述,经济的发展,高层建筑与地下工程的增多,使得基坑工程逐渐增多，基坑深度不断加大,这在一定程度上也使基坑支护的危险系数进一步提升为此,应当在基坑工程作业前,对基坑支护结构进行科学合理的优化设计。选取出切实可行的优化方案,唯有如此,才能使深基坑支护工程的稳定性和安全性得以保证,也唯有如此，才能促使工程项目的施工得以顺利进行。
参考文献：
[1]龚晓南 . 基坑工程实例[M]. 中国建筑工业出版社，2014.
[2]赵同新, 高霈生 . 深基坑支护工程的设计与实践 [M]. 地震出版社，2010.
[3]深圳市住房和建设局 . 深圳市基坑支护技术规范 [S]. 中国建筑工业出版2011.
[4]重庆市建设委员会 . 建筑边坡工程技术规范 [S]. 中国建筑工业出版社，2012
论文作者:李铮1,董国良2
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
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