摘要：当前，随着建筑行业的不断发展，建筑工程的施工质量和施工安全越来越受到人们的关注，尤其是在深基坑开挖过程中，深基坑工程在建筑施工过程中有着重要的作用，如今深基坑支护结构优化设计方法的研究已经成为了当前建筑行业最关注的话题，本文同样也是围绕这一话题进行了探究，主要从建筑深基坑支护结构的主要计算方法、深基坑支护结构设计中存在的问题、深基坑支护结构优化设计方法几个方面进行了分析，以供参考。
关键词：深基坑支护结构；设计方法；应用
引言
在建筑施工过程中，深基坑支护是保证其结构稳定的基础，有着不容忽视的作用。但是在实际的施工过程中，如果没有完善的深基坑支护措施，那么就会导致安全事故的发生，给施工人员的生命安全以及施工进度等造成严重的影响。近年来，我国在建筑施工的过程中，基坑坍塌的事故频频发生，给人们带来了沉重的损失，基于此，国家对于深基坑支护结构有了较高的关注，如何做好支护结构，成为当下建筑企业首要考虑的问题。
1建筑深基坑支护结构的主要计算方法
1.1极限平衡法
该种方法的实施是在经典理论的基础上进行的，而且采用的是朗肯和库仑理论的结果。在实际的施工过程中，真正的土压力和土体单元本身是不同的，它们不能进行互换。根据强度理论基础分析，库仑理论基础是将土体当成了承载体，当其达到极限状态表面的滑动模式时，再转换成线性滑动面的结果。但是在朗肯的理论中，其本身就是一种线性滑动面理论，库仑理论只是在一定的条件下才与朗肯理论有一定的相似性，但是也这不能说明两者是等同的。所以，经典土力学理论对于计算主动土压力、被动土压力、柔性挡土墙内力及用于墙体结构设计等更适合，但是，这样的计算结果只能支撑开挖程度不深的基坑。对于深基坑来说，其支护结构和基坑本身的环境很复杂，特别是在软土层的深基坑支护结构设计中，经典土力学理论对基坑支护结构整体特征很难进行准确的分析并计算出相应的设计参数。
1.2弹性抗力法
弹性抗力法是对以往计算挡土墙被动土压力方法的优化。对于挡土墙的位移来说对其具有一定的控制要求，其内侧对于完全转换成被动状态有一定的难度，而且，此时的挡墙仍然处在弹性抗力阶段。该方法与传统的方法最大的区别是在于横向抗力的加入，这个概念是用来形容其在墙体上的水平荷载及柱状承受力的。在进行计算时，要将墙体上的水平荷载当做是外侧的主动土压力，另外，用弹性抗力系数来模拟土对墙体的水平支持，用弹簧模拟支锚结构。
1.3有限元和数值分析法
随着计算机技术的不断发展和普及，有限元数值分析方法已经被广泛的应用到了支护结构的设计计算中，其设计原理主要是依靠将土体和支撑结构分解成多个有限元，然后在分别进行计算。这种方法的实施其优点是在于可以将土壤和支撑结构之间的相互作用力充分的考虑在内，而且能对对于位移的计算也不单单是将土体和结构自身的位移通过分别计算以后再叠加，而是对整体的位移进行计算。这样做既可以有效的简化计算过程，而且还能提高计算的准确性，尤其是计算结果可以提供有效的参考性的作用，如对基坑隆起、表面沉降、土的塑性区范围以及以后如何发展等。另外，对于这种计算方式来说，土壤参数会随着时间的变化而变化，可以有效的推动动态仿真模型的建立。
2深基坑支护结构设计中存在的问题
2.1支护结构设计计算与实际受力不符
对于深基坑支护结构设计来说，其存在的最大问题就是支护结构设计计算与实际受力存在不符的情况。当前深基坑支护设计计算是在极限平衡理论的基础上进行的，这就使得实际的支撑结构受力并不简单。通过实践发现，在支撑结构计算的基础上，极限平衡理论的安全系数在理论上是行得通的，是绝对安全的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，这也只是限于理论，在实际的施工过程中，也存在着一定的支撑结构，而且对于安全系数的影响不大，虽然对于规定的要求不能达到满足的状态，但是在深基坑工程设计的静态结构的实际项目中却是成功的。极限均衡理论，在实际的施工过程中是一个动态平衡的状态，同时也是一种放松的过程，但是，随着时间的不断推进，土体的强度会发生变化，呈现逐渐减弱的趋势，所以，在进行设计时，要对时间和土体的变化有充分的考虑，减少受力变化带来的影响。
2.2不能全面地考虑深基坑开挖存在的空间效应
根据深基坑开挖工程的大量数据表明：水平位移发生基坑周围会形成一个中间小两边大的情况，而且，深基坑边坡失稳情况的发生往往是在中锋位置的长边上，这就说明，深基坑的挖掘要注重空间上的合理安排。但是在实际的施工过程中，对于深基坑的开挖不能全面的考虑到这种空间效应，开挖的凹坑一般是方形或者矩形的，对于平面应变存在较大的差别。
2.3在深基坑土体取样方面存在欠缺
在进行深基坑支护机构设计之前，必须要做的就是对对地基土的样品进行全面的分析测试，要对土体的物理力学性能有详细的了解，这是进行支撑结构设计的重要依据。一般在深基坑开挖范围内，要严格按照国家相关规定和标准进行钻探取样，以获得随机抽取的土壤样品。但是由于部分地质结构复杂、多变的影响因素，使得土壤样品不能充分的显示出它的真实性，而且配套设计的结构不能完全切合实际，在深基坑土体取样方面存在欠缺。
3深基坑支护结构优化设计方法
3.1对支护施工方法进行合理选择
一般情况，对于深基坑支护结构来说，其方式一般有三种：重力式挡土墙支护结构、悬臂式支护结构、混合支护结构。首先，重力式挡土墙支护结构，主要是依靠自身的重量，使支撑结构可以在各种压力下达到平衡；其次，悬臂式支护结构，主要是在基坑底部的岩体或土体的作用下，来保证自身的稳定，这种主要适用于与基坑开挖较浅、周围土壤环境好的基坑；最后，混合支护结构，简单来说也是螺栓支撑结构，主要是借助螺栓和喷射混凝土层，来保证基坑的支护安全。施工时，应该根据具体的施工情况，以及对周围的土壤环境有全面的判断，来对支护方式进行有针对性的选择，而且要保证在深基坑使用时的安全性。
3.2对建筑基坑支护进行合理施工
对于不同的建筑基坑的施工，要采用不同的支护方法，如钻孔灌注桩、锚杆、土钉墙、地下连续墙围护等，这些不同的支护方式在使用时，需要注意要对支护施工的要求建设进行必要的现场测试，而且只有在确保强度达到设计要求时才能进行正常的施工，只有严格按照设计和规范要求进行基坑支护施工，才能确保工程的安全性和合格性。
3.3注重安全施工
建筑深基坑支护结构优化设计最重要的就是要实现安全施工，只有保障了施工的安全，才能使施工顺利的开展，在进入施工现场的人员要做好必要的防护措施，如带安全帽、安全手套等。而且施工人员要有相关的合格证书，确保自身拥有过硬的专业技能。另外，对于机械设备的使用也要进行必要的检查，确保其质量没有问题，还要做好定期的维护和保养，为正常施工提供保障。
结束语
在进行相关的深基坑作业时，需要根据基坑的不同安全等级来设置相应的支护结构，采用适宜的方法。而且要对深基坑工程支护结构进行安全性以及环境影响度等方面的控制，以此来优化深基坑支护结构作业的方法与设计。
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论文作者:张建文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/17
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