摘要：深基坑支护技术和支护设计在建筑行业发展中具有关键的作用，深基坑支护结构的完善有利于保障施工的安全，保障建筑施工能够顺利完成，同时能够有效保障建筑施工的质量，所以需要不断发展和提高深基坑支护技术设计和运用的水平质量，针对深基坑支护设计中存在的许多因素需要进行全面的考虑，进行先进技术的研究与应用，促进深基坑支护结构设计技术和理念水平的提升，为深基坑工程的顺利完成打下坚实的基础。
关键词：深基坑支护结构设计；工程应用；研究
1深基坑支护技术研究
1.1进行工程项目的概况了解研究
（1）在进行整个工程项目的深基坑支护技术实施之前，应针对建筑项目工程的概况进行相应的了解与研究，结合实际情况在建筑项目工程中运用深基坑技术设计。了解相关的建筑项目工程的概况主要涉及的方面包括该工程项目的总面积、高度及建筑主要形状等基本情况，还要针对建筑项目的施工材料进行相应的了解。（2）针对建筑项目施工所在地的地质情况也需要进行全面的研究，以便为深基坑支护应用提供相关的设计信息。（3）建筑项目所在地的水文条件也属于一个比较重要的因素，了解水质是否会对相关的深基坑支护材料产生腐蚀作用，如果有腐蚀现象的出现就需要实施相应的抗腐蚀技术。（4）还需要了解工程项目建设的周围环境，这是进行深基坑支护施工的重要条件，如果建筑项目工程施工地所处的地方属于比较繁华的街区，在白天比较拥堵，人流量比较大，这就不利于施工材料的运输和施工的开展，就只能在夜间进行材料运输和施工。
1.2浇筑混凝土的灌注桩技术研究
钻孔灌注桩是深基坑支护技术中的关键部分，在进行浇筑的过程中，首先应进行钻孔，在钻孔之前需要将进行钻孔的场地进行平整操作，然后再进行测量放线操作。这一操作主要是为了布孔，接着进行排水沟和泥浆池的开挖工作。完成之后需将桩机进行就位操作，然后将泥浆准备好，准备好之后需利用钻机进行钻孔操作，在钻好孔之后，孔内会出现大量的杂质，需要对钻孔进行清洗，洗好后将钢筋笼进行吊放，钢筋笼放置之后就进行水下混凝土的浇筑工作，这样灌注桩的浇筑工作就得以完成。
但在这几个工作流程中需要注意的地方比较多，一是在进行钻孔之前就应对轴线进行检查，保障轴线的水准点和定位点处于准确的位置，同时需要放线进行桩位的准确度确认。其次桩机就位完成后，桩位的位置应该进行空口护筒的埋设工作，这主要是为了保障定位的准确性、保护钻孔以为了能够实现泥浆的储存。另外，在进行钻孔的过程中，要随时关注钻进过程中的地层情况，判断的主要依据是钻机钻进的速度和在钻机在进行钻孔的过程中是否有异响的出现。在进行钢筋笼的吊放工作中，要将定位钢筋环安装在钢筋笼上，定位钢筋环的主要工作就是确保钢筋笼能准确就位，在进行浇筑工程中，导管法是进行浇筑工作的主要运用方法，为了保障浇筑工作能够持续进行，导管埋入的深度要在2m以上。
此外，还有一些需要注意的质量控制点，桩中心和护筒中心的偏差要保证在合理的范围之内，一般是以5cm为标准，护筒的埋设深度要保证在1m以上，这样主要是能保障桩和护筒的稳定。泥浆的比重也有严格的要求，一般为1.1~1.2比较合适，在进行清孔工作中，需要对孔底超出15cm的厚渣进行清除。
2深基坑支护类型
支护结构是通过在基坑中设置挡土结构，增强基坑结构稳定性，以保障建筑施工过程的安全。合理配置土方开挖模式对保障建筑主体结构和支护体系的完整度至关重要。目前，深基坑支护按土方开挖模式通常分为3种：放坡开挖；挡土墙支护开挖；加固结构。一般而言，放坡开挖是使用较多的支护结构，具有构造简单、成本低廉、工期短、施工速度快的特点，适用于大多数施工环境。施工前需对现场进行考察，在土质紧致密实度高、边坡稳定的场地优先采用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆挡土支护开挖常见方法包括：（1）喷锚支护；（2）逆作拱墙；（3）连续墙支护；（4）排桩法；（5）水泥支护法，需结合施工环境及企业条件选择最优方案。加固型结构常见方法包括：（1）水泥搅拌桩；（2）注浆加固；（3）网状加固法；（4）插筋补强；（5）水泥喷粉桩加固法等。设计时，要依据施工环境地质条件、水文条件、基坑深度、工程周期、项目预算等因素综合制订最优方案。
3深基坑支护结构设计常用理论
基坑支护结构设计要在收集施工现场土质、水文数据的基础上考虑深基坑整体结构稳定性和对周围建筑的影响，结构设计计算应包括基坑结构压力和地基负荷程度，并附加支护结构弯矩及剪力，计算支护结构的变形幅度和基坑承载力。
3.1极限平衡法
应用极限平衡法时，除依据岩土力学理论基础，还需要参照地基强度理论和地球物理学相关知识[3]。极限平衡法主要用于岩土体的稳定性分析。通常情况下，在深基坑支护结构设计中，其通过计算岩土体中潜在破坏面块体的抗剪力与其破坏面剪切力之比，得出该块体的稳定系数。而应用极限平衡法时，多与库伦理论结合进行分析。库伦理论将土体或岩石体看做一个整体，在土体或岩石体达到一定的极限状态时，土体滑动面可近似当作直线滑动面。因此，库伦理论虽然不够严谨，但概念简单明了，适用范围较广，可用以用于计算各种墙背情况（但必须为平面或近似平面），不同墙后填料表面形状和荷载作用情况下的主动土压力。
3.2弹性抗力法
弹性抗力是指支护结构发生相向围岩方向的变形引起的围岩对支护结构的约束反力。其作用是限制衬砌变形，改善衬砌受力状态，提高衬砌结构承载力。弹性抗力法相较于传统计算理论，考虑了挡墙内侧结构被动受压的因素。由于挡墙处于弹性抗力期，数据模拟时将基坑外侧压力设为水平负荷，计算挡护墙受力时使用弹性地基梁，用弹性抗力系数模拟墙体水平压力，弹簧重现外墙支护结构。弹性抗力法改善了传统方法脱离施工环境的问题，但始终存在应力结构不明确的问题。理论计算与现场环境的主要偏差源于基床系数，多数条件下，基床系数与深度比例呈正相关。因此，应用弹性抗力法计算时，要结合深基坑支护结构和基床的实际情况，进行合理计算。
3.3数值分析法
随着建筑设计信息化的不断深化，支护结构分析中开始逐渐适用于计算机技术应用，有限元和数值分析法相较于弹性抗力法和极限平衡法，其计算误差更小，结构模拟切合实际，在模型中参考了支护结构与深基坑的作用关系。计算时，将支护结构与基坑区别为独立单元，模型内既包含地下基坑与支护结构应力关系，又加入了地表上层建筑主体与四周水文环境样本，除计算基坑支护结构点负荷外，还能计算支护结构受力情况、地上沉积量、建筑主体受力范围及过程，甚至包含各主要参数随时间的变化效应。此外，有限元及数值分析法可进行持续性动态模拟，设计部门可自行控制各因素变量并对支护结构进行分析，便于支护结构设计调整。
结束语
随着土地价格的飙升，建筑用地资源愈发紧张，高层建筑与地下建筑逐渐受到市场和开发商的重视。在地下建筑和高层建筑施工初期的基坑结构中，需要对基坑侧壁进行支护和加固。因此，对深基坑支护结构设计理论进行探究，对保障地下结构施工安全及高层建筑的施工质量有重要的意义。
参考文献：
[1]黄国海.建筑深基坑支护优化设计分析[J].工程建设与设计,2017(20):11-12.
[2]张敏君.高层建筑的深基坑支护施工技术探讨[J].建设科技,2017(17):98-99.
[3]高睿.深基坑支护细部结构优化措施分析[J].住宅与房地产,2017(23):207.
[4]周鑫.地铁车站基坑支护结构研究[D].安徽理工大学,2017.
论文作者:肖兴北
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/27
标签：结构论文; 基坑论文; 深基坑论文; 钻孔论文; 建筑论文; 抗力论文; 结构设计论文; 《防护工程》2018年第22期论文;