申赵诣
中国建筑第六工程局有限公司天津轨道交通分公司 天津市滨海新区 300450
摘要：地铁目前作为各大城市人们主要出行的方式之一，因其较为方便快捷，使地面的交通压力得以减轻。但随着地面车辆数目的剧増，地铁每日所负担的交通压为也日益增大，地铁车站的基坑尺寸也越来越向着深、宽、大的方向发展。本文简要的概括了基坑工程的发展现状，并且总结了基坑工程的几种主要支护类型的结构特点和适用范围进行了介绍。
关键词：地铁车站；深基坑支护；方案优选；结构设计
1 引言
在当下的中国，经济水平正在越来越进步，随之而来的是不断提高的人民生活水平化及不断增加的人口密度。因此，修建了许多为了满足人民出行的道路，桥梁以及一些其他的附属设施。但是目前人们已经不能满足有些城市的地表空间，使得高空与地下空间的规划和利用对人们来说越来越重要，各大城市为了保证人民的日常出行需要，己经建成或开始建设地下铁路、轨道等相关的设施，其项目的数量与规模同时在与日俱增。在地铁工程建设的过程中，比如在设计车站深基坑工程的时候化及施工及监测当中，也随之出现了许多的问题，因此会对车站的基坑工程具有的安全性、稳定性还有其他相关要求的程度比较高，在此同时，工程对邻近建筑物及地下管线等造成的影响也不能忽视。目前来看，虽然在深基坑工程设计及施工技术方面越来越趋于成熟，但还是需要进一步完善。
2 深基坑定义
深基坑工程大体可分成如下两种：第一种是开挖基坑的深度超过或含地下室三层及以上；第二种是其开挖深度不够，但实际上它的地质条件与周围环境相对比较复杂间。基坑工程是一项系统工程，它其有很强的综合性，其大致分为两部分，分别为支护体系设计、施工与主方开挖啡由于其要求较高，因此岩主、结构工程的技术人员在参与基坑工程的时候需进行密切的配合。通常，基坑支护作为临时的结构工程在地下工程的施工过程中起到作用。
3 深基坑工程支护结构分析
3.1 地下连续墙
地下连续墙为基坑周围修建的有相应厚度的墙体，它是封闭的并且是通过窺筑混凝王筑成，地下连续墙可作为开挖基坑内部主体时还有修筑主体结构时的屏障。地下连续墙不但能够在基坑开挖过程中起临时保护作用，同时可变为永久结构的一部分进行使用。地下连续墙包含下列优点。在不同的地层中可选用地下连续墙，其可运用于不同的地层，通过处理，在富含地下水的砂碌层中也可修筑。施工现场的周围建筑物之间距离较小，不会对周围建筑造成不良影响。经实践所得，间距超过1m时，施工就能顺利进行。由于地下连续墙由混凝止筑成，其刚度整体较大，同时搭配内支撑进行使用时，能够承受比原先更大的侧向荷载压力，因此开挖的基坑深度可以更深。同时在实际施工中，产生的震动和噪音相对较小，一般在城市中选用此种形式。相对于其他形式，地下连续墙的抗渗性能较好。在施工选用逆作法时，首选地下连续墙作为围护结构，在地下连续墙的作用下，工程可按工期顺利开展施工。地下连续墙相应的缺陷大致如下。在地下连续墙施工时，大量的泥浆会随之产生，所以对环境保护的要求相应的要高许多。其修筑完成之后，需要对产生的泥浆采取措施进行统一处理。随着地下连续墙的墙体修建的越深，就更难使其保证垂直，就算能够满足标准修建完成的也比较粗趟。
3.2 钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是先通过钻孔施工设备在场区止层中钻孔，然后在施工中采用泥浆进行护壁，钻孔形成之后再将钢筋笼下放，最后灌注混凝土至钻孔中形成桩体的一种施工方法。在土层主要为软土的地区，钻孔灌注桩是最近应用最多的基坑支护形式之一。钻孔灌注桩包含下列优点。相对于其他结构，钻孔灌注桩所具有的刚度要大许多。相对于连续墙，钻孔灌注桩修建完成所需费用要低。实际施工时，投入使用的设备较为简单。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钻孔灌注桩的直径和长度是通过设计结果来确定。钻孔灌注桩相应的缺陷如下。相对于地下连续墙，钻孔灌注桩的防水性能较弱。在其施工过程中，产生的泥浆需进行循环，会造成环境污染。
4 支护结构计算方法
4.1 静力平衡法
静力平衡法相比较其他两种方法较常见，同时其计算时比较简易。它不计算挡土结构自身产生的变形，同时假定土压力己经达到极限状态。静力平衡法简化模型比较充分，它能够简化超静定模型变成静定模型然后再来求解。静力平衡法大致包括1／2分割法、等值梁法化及刚性支点连续梁法。因为静力平衡法计算时不考虑结构自身产生的应变，所以它的缺陷也很明显，即计算不出墙体产生的相应水平位移。
4.2 弹性抗力法
弹性抗力法在实际施工中，目前计算结构变形及内力的时候使用的较为普遍，它不仅填充了静力平衡法使用中存在的不足么处，同时弹性抗力法改进了计算捏墙内侧的被动王压力中出现的一些缺陷，若计算结构变形时，一直选取极限平衡法其结果通常不会准确，有可能存在计算得出的结果可以满足设计，却在施工中无法保证，所以不能够准确地在理论方面说明支护结构在一般情况下的工作状态。由于以上原因，静为平衡法无论在适用还是计算的结果方面都有些许制约。因为科学技术在不断进步，计算机技术水平也在日益提升，得让计算机能够在不同种类的层面加以使用，在进行内为计算时，可以发散至空间层面上，使相应的计算方法能够得到进一步的完善。因为挡墙在产生相应位移的时候，它是有一个限定值与大致范围，原先的计算是把支护结构模拟成竖向弹性地基梁来考虑问题，基坑坑内的上体也没有处于完全被动。实际上，基坑坑内止体的止压力依旧处于弹性阶段，将等效止体水平抗力系数经时空效应考量之后再进行选取，主动止压力可考虑为水平方向存在的荷载，这时选取弹性抗力系数来进行水平支撑的模拟，从其本质来说，计算时还是使用的弹性抗力法。
4.3 有限元法
有限元方法以计算机为途径，通过人来使用计算机进行计算和分析，较为迅速的在各个方面得普及，目前它算作当下全球最为先进并且准确的一种计算分析方法，通过使用计算机，将实际的工程项目能够模拟出来，可直接的表现出工程项目的各种情况，是一种贴合实际的计算方法。有限元方法可以基本上解决一般计算方法容易出现的问题，使得一些常见的缺陷不会出现。利用人与计算机的合作分析，将计算模型与计算参数准确建立，能够较为准确的模拟结构的全过程，有限元方法可以将各种复杂因素添加至计算中，把支护结构与基坑视作脱离状态，可以更加准确的得出位移之间还有力之间的各种关系，可以得出所需要的单元的各项力学特征，接着由平衡条件与边界条件把之前拆分的各部分进行整合，最终使有限元方程得建立，从而能够算得基坑设计中使用的各项参数。
5 结束语
深基坑工程中存在诸如强度、稳定以及变形等，包含了诸多学科，例如：王为学、弹性力学、结构为学、基础工程、地质勘探等，表现出很高的技术和水平。此外，由于众多的不确定与模糊性因素在深基坑工程中存在，所以其需要进行具体分析，并且需要在实践中解决问题，随着设计与施工技术方面愈加成熟，许多伴随出现的新特征也在深基坑工程中随之展现。其中尤为突出主要为深基坑支护，一般情况下它是临时存在的，但是整个建筑物的安全、工期和费用与之息息相关。所以，深基坑工程在不断发展，合理选择支护结构方案以及对其进行优化设计也产生了更高的标准与要求。
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论文作者:申赵诣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/20
标签：基坑论文; 钻孔论文; 结构论文; 地下论文; 工程论文; 静力论文; 深基坑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;