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摘要：深基坑工程作为建筑项目的基础工程，其工程设计与工程质量、周围环境紧密相连。重视深基坑工程设计优化，分析深基坑工程对周围环境的影响，这对我国深基坑工程建设可持续发展，以及人与环境的和谐共生，有着巨大的现实意义。本文就结合相关问题进行几方面研究。
关键词：深基坑工程设计；环境影响；方法
引言
随着深基坑工程数量不断增多，对其设计与环境影响的研究也开始为更多学者所关注。优化深基坑设计，客观看待深基坑工程建设过程中对环境所带来的影响，才能够实现经济效益与环境效益的双丰收，在提高深基坑工程质量的同时促进环境的和谐发展。
1 深基坑工程设计分析
1.1 当前常用支护结构类型
深基坑工程支护结构复杂多样，常见混凝土围护墙、土钉墙、桩排、地下连续墙、板式支护等方式。混凝土围护墙是以自身重力进行深基坑侧向力抵抗的支护方式，不需内设支撑保持平衡，施工便捷成本较低。土钉支护是通过混凝土搅拌桩帷幕增强基坑工程自立性、隔水性的一种边坡原位加筋支护，利用二次灌浆加固土体、缓解土钉抗拔力。桩排支护应用钻孔灌注桩弥补机械桩无法咬合的不足，可承受基坑侧向力。板式支护包括诸多内容，常见有钻孔灌注桩、钢筋混凝土地下连续墙等主题支护结构形式，具有施工方便、可利用性强、稳定性强，成本低，使用周期长等优势。
1.2 支护结构设计步骤
通常需要选型、计算、验算等基本步骤进行支护结构设计，选择支护结构类是设计支护结构的基础。综合基坑深度、周边建筑物类型、周边交通状况、地下管线状况等因素、集合土质实验和、水文实验等为支护结构设计提供参考依据，结合建筑物总平面配置要求、工程勘察资料信息、建筑预算、工程具体要求等内容确定具体的支护桩侧土压力、锚杆层数、锚拉点位置、基坑底部嵌固深度、结构承受外力、结构内力等数据，通过精准计算具体方案的设计做参考。完成方案设计后需要进行验算，常见的验算方式为模糊综合评判体系，对结建立综合评价分层模型、对结构矩阵进行判断、确定权重相关数据，矩阵数据评判等模糊性评价，随后进行模糊变换，获取方案评价结果，以方案评价结果为参考对支护结构设计方案进行改造与完善。
2 深基坑支护设计要点
2.1 合理选择支护参数
设计深基坑支护时，应以合理设计参数为基础，通过相关公式以地质实际情况为参考，对土压力进行实际计算。通过大量的工程试验明确支护参数，以此保证选择最合理、最科学的参数。施工前的取样试验，需选择足以代表整体地质状况的土质，为参数设计提供准确依据。不仅如此，支护变形仍需经过计算与测量，对各种影响因素进行综合考虑，增强工程支护的稳定性。
2.2 做好强度设计
相关工程质量受到工程强度影响，合理的强度设计为工程质量土工保障，在进行深基坑支护设计时，应当在相关规定的要求下，对支护强度进行准确计算，结合地质检测数据、水文监测数据等保证支护强度设计的准确性，为结构变形量计算提供参考。进行强度设计时，应当综合分析，基坑开挖深度、结构使用年限等各项因素，使得施工满足工程设计要求。
2.3 创新深基坑支护技术
随着经济发展，质量要求的提升，深基坑支护技术不断升级与完善，在工程经验不断积累的过程中，各种创新工艺、创新技术不断涌现，大大缓解了城市用地紧张的问题。在此背景下，基坑边缘和建筑物之间往往存在较短距离，对施工工艺要求较高，更容易导致环境被破坏，部分支护技术、施工工艺与工程的基本要求不符，因此需要不断进行技术创新，增强基坑施工安全性，提升工程质量。
3支护结构的方案选择以及设计
3.1双排桩门式钢架支护设计。对此环节进行设计时，需要重视沉式地下广场，对地下广场进行正确设计，需要利用双排桩支护进行建设，以及圆拱形支护方式为辅助提升结构的稳定性。在建设此支护工程中，有效去除了内支撑，大大推展开挖空间，为运输工程的顺利进行提供保障。下图1为双排桩门式支护设计图。
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图1 双排桩门式钢架支护设计
3.2利用高压旋喷桩强化支护结构的稳固性。为了发挥支护工程的最大效能，可利用高压旋喷桩方式对双排桩进行加固，强化彼此间的使用效能，加强钻孔灌桩的紧密性，促进双排桩与钻孔灌装的联系，加强整体防水性能，提升其挡土的有效性，利用高压旋喷桩桩，加强土层支护，提升支护结构整体的抗压性及稳定性。
3.3圆拱形支护设计。此时对于含有半圆形状的工程，需要采用圆拱形支护作为支护方式。在此支护方式中，桩间距、直径等都要进行精确设计、计算，满足钻孔灌注桩的高要求，此时需要保证桩顶不超过地表下1.2 m，结合双排桩进行支护加固。可采用环梁加固系统增强桩的顶部的稳定性，以此增加工程刚度强化结构刚度，增强工程性能。要结合工程要求规范环梁截面，采用混凝土C30保证工程强度。
4深基坑工程的环境影响
优质高效的设计方案，需要对环境进行评估、根据环境评估规划设计、根据环境评估确定材料设计。通常在建设投资环节中进行环境评估，以此对设计方案进行论证分析。环境影响的相关评估内容包括：第一，对工程建设区的环境状况进行研究；第二，对工程建设影响进行环境评估与分析；第三，对工程建设的环境影响进行全面系统预测；第四，对自然保护措施、自然补偿方法进行分析论证。不论工程规模大小、建筑物组合模式的变化，在工程设计、建造的过程中，对会受到并影响到周边环境客体，如对地表水、地质表面、植物生态系统等内容的影响，更会影响周边社会环境。因此在进行工程设计时需要结合环境评估，进行全面设计，根据工程建筑各个阶段进行特色环境影响评估，保证工程建设符合城市区域的自然条件要求、经济发展要求。
施工会受环境影响，但是部分方案在受影响时以对周边建筑环境存在一定的要求。如进行地铁设计施工时，需要进行大面积的商业基坑设计和施工规划，并综合考虑地铁车站、地下管线的影响，保证基坑、车站平行地区之间水平净距始终在受影响区域以外，预留一定距离在基坑处，与车站预留通道处。基坑易在横截面处发生变形，在平行地铁站部位发生变形，因此基坑内部需设支撑系统保证稳定，降低其对车站的影响，因此应深埋站，使其明显超过基坑底板深度，在开挖的过程中同样选择先深后浅的施工步骤增强基坑稳定定。
结束语
随着我国经济的高速发展，技术水平的不断提高，城市化进程有条不紊的推进，基于土地面积、人口数量等原因，高层建筑和地下工程呈现井喷式出现在各大城市，大量深基坑工程也伴随而来。优化工程设计，减少工程施工对周围环境的影响，这是促进城市与环境和谐发展的关键。
参考文献
[1]彭鹏.深基坑支护方案优化设计及有限元分析[D].大连理工大学,2016.
[2]冯谦.深基坑工程支护结构设计及优化方法研究[D].武汉理工大学,2006.
论文作者:陈薇,陈少川
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/17
标签：基坑论文; 工程论文; 环境论文; 深基坑论文; 结构论文; 工程设计论文; 工程建设论文; 《建筑学研究前沿》2018年第26期论文;