南京诚明建设咨询有限公司 江苏南京 210000
摘要：深基坑支护工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科，是多种复杂因素相互影响的系统工程。基坑支护设计是一个综合性的岩土工程问题，既涉及土力学中典型强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用以及结构力学等问题。本文从分析 深基坑支护工程特点入手，对深基坑支护技术进行了分析研究。
关键词：深基坑；支护技术
一、深基坑支护工程特点
1、深基坑支护工程是风险性较大的临时工程，具有较高的事故率。深基坑工程一般都是临时工程，安全储备相对较小，造价较高，不确定因素较多，建设单位往往不愿投入较多的资金，因此风险性较大。深基坑工程施工周期长，从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程，常常经历多次降雨、周边堆载、振动等许多不利条件，安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突发性。
2、深基坑支护工程具有很强的差异性和个性。地质和水文地质条件的不同，自然条件（如降雨）的差别，都会造成基坑支护工程的差异性。即使是同一城市，不同区域也有差异。同时，深基坑支护工程还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力以及周围场地条件有关，使得每个基坑都要根据具体情况具体分析，进行专门设计。
3、基坑工程具有很强的综合性。深基坑支护工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科，是多种复杂因素相互影响的系统工程。它涉及土力学中强度（或称稳定）、变形和渗流3个基本课题，三者需要综合处理。有的基坑工程土压力引起支护结构的稳定性问题是主要矛盾，有的土中渗流引起土破坏是主要矛盾，有的基坑周围地面变形是主要矛盾。
4、深基坑支护工程具有较强的时空效应。深基坑的深度和平面形状，对深基坑的稳定性和变形有较大影响。在深基坑设计中，要注意支护结构的水平位移和土压力分布具有明显的空间效应。作用在支护结构上的土压力会随着时间变化。蠕变将使土体强度降低，使土坡稳定性减小。故基坑开挖时应注意其时空效应，必要时可以进行三维分析。
5、深基坑支护工程具有较紧的工期要求和很高的质量要求。抓紧施工工期，不仅是施工管理上的要求，对减小基坑变形、减小基坑周围环境的变形也具有特别的意义。由于深基坑开挖的区域也就是将来地下结构施工的区域，甚至有时深基坑的支护结构还是地下永久结构的一部分，所以，必须保证深基坑支护工程的质量。
二、深基坑支护结构计算方法
1、静力平衡法
静力平衡法亦称自由端支承法，该法假定围护结构是刚性的，并可绕支撑点转动。围护结构的前侧产生被动土压力，后侧产生主动土压力。静力平衡法适用于围护结构的入土深度不太深即底端非嵌固的情况，此时围护结构由于土压力的作用而达到极限平衡状态。利用墙前后土压力的极限平衡条件来求插入深度、结构内力等。
2、等值梁法
单支撑（锚拉）埋深板桩计算，将其视为上端简支、下端固定支承，变形曲线有一反弯点，一般认为该点弯矩值为零。可把挡土结构划分为两段假想梁，上部为简支，下部为一次超静定结构，其弯矩图不变，该法称为等值梁法。实践表明，等值梁法计算板桩是偏于安全的，实际设计计算常将最大弯矩予以折减，折减经验系数为0.6～0.8。等值梁法基于极限平衡状态理论，假定支挡结构前后受极限状态的主被动土压力作用，但不能反映支挡结构的变形情况，即无法预先估计开挖对周围建筑物的影响，故一般仅作支护体系内力计算的校核方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、弹性地基梁的m法
基坑工程弹性地基梁法取单位宽度的挡墙作为竖直放置的弹性地基梁，支撑简化为与截面面积、弹性模量和计算长度等有关的二力杆弹簧。弹性地基梁法中土对支挡结构的抗力（地基反力）用土弹簧模拟，地基反力的大小与挡墙的变形有关，即地基反力由水平地基反力系数同该深度挡墙变形的乘积确定。但是，工程实践表明，在软土中的悬臂桩支护计算采用m法，计算位移与实测位移有很大差异，实测位移是计算值的好几倍。另外，m法无法直接确定支护结构的插入深度，通常假定试算有很大的随意性。
4、弹塑有限元法
有限单元法作为今后基坑支护设计计算的发展方向，它的优点是考虑了土体与结构的变形协调，而且可以得出塑性区的分布，从而判断支护结构的总体稳定性。但选取合理的本构模型与计算参数，以及塑性区范围与稳定性之间的定量关系尚缺乏经验。随着计算机技术及系统科学的发展，为有限单元法的完善提供了更有利的工具。在结构计算方面，建立了能考虑基坑围护结构和土压力的空间非线性共同作用理论及其计算方法，可以高效地完成基坑围护工程的计算。
三、深基坑处理技术施工探讨
1.准备工作
图纸会审。接受施工图后，应及时组织有关技术人员熟悉及会审图纸，根据图纸情况和合同要求，尽快与业主、协作单位取得联系，进行项目划分工作，明确各自工作范围。同时将图纸上的问题及合理化建议提交给业主、工程监理及设计部门共同协商，争取将重大工程变更洽商集中在施工前完成或大部分完成。通过编制施工质量计划、施工质量策划，明确质量目标，分析质量目标可能无法完成的各种影响因素，针对这些影响因素制定有效的预防措施，防范于未然。施工方案编制中，所有参加施工的管理人员应充分发表自己的意见，只有那些在全员集思广益，反复探讨而得到的施工方案，才是最科学合理、最切合实际的优秀施工方案。
2.深基坑开挖的注意事项及方法
深基坑的开挖宜选择分段、分层的方法进行开挖，分层开挖的土方厚度应在2m之内。深基坑开挖时应按照施工方案的部署进行施工，以免乱挖造成支护系统的受力不均匀。测量放线人员应随时对开挖深度和位置进行监测，以免施工中出现开挖深度超过基坑底标高，造成超挖的现象。超挖既浪费了人工、进度、成本，又对后续的排水工作很不利。每一段落的基坑土方开挖，都应在支护系统前均保留一定的被动土，在基坑土方开挖施工完成后再挖这些被动土，只有这样才能减少荷载的积累和基坑支护系统的变形。为了确保深基坑底部土体的自然结构、避免坑底超挖，深基坑挖至设计底标高200mm时宜选择人工进行开挖。大面积开挖时，应统一生产力进行开挖，挖好一段后应立即对这一段铺设垫层，这样施工的目的，是为了减少基坑底部土壤的暴露时间，确保基坑的稳定。
3.施工安全技术措施
土方开挖前，应会同甲方有关人员对施工区域内的地下管道、电缆、光缆等地下设施进行确认，以便在施工时采取相应的防护措施。根据地质勘察报告，如果工程的土质较好，在基坑开挖时可不考虑边坡支护。若土质情况不好，应采用边坡支护。根据定位测量给出的轴线点，确定基坑的挖土施工范围，按一定的施工顺序进行分层开挖，土方及时运出，不得在基坑周围堆土。挖土前，先会同甲方确定给水管道的具体位置、走向、埋深，以便挖土时能够有效控制，避免导致给水管道爆裂，造成严重的施工事故。在具体施工时，应在给水管道周围预留部分土方，由人工清理，直至给水管道露出。施工时，新建建筑物边线与原有建筑物较近时，在施工过程中应严格观察土方的稳定情况。采取必要的防护措施，防止因土方坍塌造成原有建筑物地面下沉。在施工时，应准备草带子、石头、砖等物品，对该处边坡进行相应的加固防护，确保工程顺利施工。
四、结束语
我国基坑支护工程具体应用中，要坚持理论与实践相结合的原则，根据实际选用合理的支护方法。同时，要加强管理和监督，加强关键环节的质量控制。
参考文献：
[1]建筑桩基技术规范，JGJ94-2012
[2]滕春生.深基坑支护技术在工程中的应用[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2012.
[3]葛怕声.高层建筑基础的实用设计方法[M].中国水利水电出版社，2012（7）
论文作者:徐兴
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期
论文发表时间:2016/3/17
标签：基坑论文; 结构论文; 深基坑论文; 工程论文; 土方论文; 地基论文; 压力论文; 《基层建设》2015年26期论文;