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摘要：随着城市的快速发展，基坑工程量越来越大，地质环境越来越复杂，设计愈发困难，基坑是一个系统工程，在设计施工中，如果因为在个别因素考虑不周，在施工过程中的某个环节处理不到位或达不到设计要求，就有可能造成结构失稳破环，酿成事故。在计算机高速发展的今天，越来越多的工程采取计算机进行工程模拟辅助设计施工。笔者通过库论geo5基坑分析模块进行基坑设计分析，对设计参数进行计算，验证其基坑安全稳定，为基坑设计提供参考。
关键词：基坑设计；库论GEO5；支护优化；数值模拟
基坑工程是一个系统工程，基坑设计中要考虑到其各方各面：基坑设计的相关要求、地质资料、建筑物总平面布置图，支护、地下水［1］。由于基坑支护多作为临时结构，过保守则不经济。如何在安全和经济中取得平衡，考验着每一个工程师。
库论GEO5软件是一款岩土工程辅助软件，可以进行多种岩土计算。其中基坑结构分析是一款快速对基坑进行初步计算，可以更准确的模拟施工过程中结构的变化情况，包括结构的位移、内力，锚杆的锚固力、支撑的支撑力等。模块采用弹塑性共同变形法（Dependent Pressure）或弹性支点法（JGJ 120-2012）设计和分析各种基坑支护结构（锚拉式、支撑式、悬臂式）。
1 工程背景：
该工程为某工厂货仓基坑，基坑深度6m，地表以下5m土体为粉质土，5m以下土体为淤泥质土，周边超载20具体土体参数如表1。
表1 土层参数
2 桩锚支护
桩锚支护结构是一种广泛应用于深基坑治理、滑坡整治种新型抗滑结构。桩锚支护造价低廉、施工方便、支护空间小、遗留问题少的优势，成为在非软土地区最常用和首选的主流支护型式［2-3］。
开挖初期支护桩由于锚杆对桩体提供了支撑力，桩体主要承受拉力，随着开挖的进行，支护桩受力形式逐渐由受拉转换受压形式。桩身受力悬臂状态处于平衡状态。
该工程中桩锚支护初步采用0.8m直径排桩，间距1m，c35混凝土。桩长9。锚杆布置两排，1.5m一排，长16m，其中锚固段12m。其支护计算土压力和位移结果如图1所示。整体稳定性如图2。
桩锚支护土压力和位移图
图2 边坡稳定性分析简图
该方案设计中剪力最大值为139.78kN/m，弯矩最大值199.73kNm/m，位移最大值7.5mm，边坡稳定性采用毕肖普法（Bishop）安全系数FS =1.75>1.35满足要求，可以初步判断该支护结构是符合设计要求的。在后续设计中可以进一步进行细微调整，以达到最佳支护方案。
3 地下连续墙加内支撑支护
地下连续墙在近几年来得以大规模应用，在防渗方面效果较好。地下连续墙首先作为防渗墙在水利工程中应用，发展为挡土、承重的连续墙之后采逐步推广到建筑、市政、交通、铁道等部门［4］。
内支撑施工方便，不超建筑用地红线，不影响基坑外围地下空间的后续开发，在基坑开挖阶段可以平衡基坑内外两侧压力，在城市中应用较多［5］。
拟采用0.5m厚度地下连续墙，深9m，混凝土标号c35作为主要支护结构，内支撑在1.5m，3m位置布置两排，设计刚度200kN/n。支护图如图3所示，土压力和位移计算结果如图4，
图3 地下连续墙内支撑图
图4 地下连续墙内支撑
采用地下连续墙内支撑支护剪力最大值56.55kN/m，弯矩最大值123.57kNm/m，位移最大值=20.5mm，边坡稳定性用毕肖普法（Bishop）安全系数FS=3.47>1.35满足要求。
4 库论geo5不同方案对比
通过其库论geo5对不同方案的基坑支护参数进行验证，计算结果如表3所示。
表3 支护计算结果对比
在两款方案对比中，桩锚支护位移较小，桩体上部受到锚杆的拉力，顶部位移较小。桩体下部没有锚杆拉力，位移变化较大，地下连续墙方案中，内支撑主要集中在中部，顶部没有支撑力，造成顶部位移较大。
5 结论
（1）文中通过库论GEO5就基坑的两种支护方式进行比对，库论GEO5界面简洁，操作简单，
（2）设计方案选择时，不仅要满足规范要求，还要做到安全、经济，同时考虑到支护、止水、降水。通过计算机模拟，可以方便的进行支护参数调整，使设计方案达到最佳。
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论文作者:蒲文国
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/16
标签：基坑论文; 位移论文; 结构论文; 地下论文; 工程论文; 深基坑论文; 最大值论文; 《基层建设》2018年第14期论文;