摘要：基坑支护结构的选型属于建筑施工过程中最为常见的问题，支护结构的优化可以保证项目的整体质量，这是影响其施工质量的关键因素。此次研究重点分析建筑基坑支护结构的选型和优化措施，结合系统的优化模型和新型基坑结构的支护方法分析，全面理解建筑基坑支护结构优化的设计举措。
关键词：建筑基坑；支护结构；选型设计；优化分析
伴随着建筑工程规模的不断扩大，建筑施工企业在工程施工当中对于基坑支护的类型与优化方案逐渐引起了重视，在具体施工的过程中，需要不断的积累经验，注重基坑支护结构的选型方案和优化设计措施。目前，很多企业对于基坑支护类型的认识落实不到位，因此覆盖的范围较小，特别是深度较大的基坑支护结构难以合理选择。相关设计人员逐步采取合理的措施维护施工的安全性能，在最大程度上降低风险，努力推进建筑行业的稳步发展。
一、建筑基坑支护结构选型分类
1.钢板桩
钢铁桩属于建筑基坑支护结构的重要组成部分，因此可以更好的抵抗侧压力，同时还能有效预防地下水入侵地基。目前，国家生产的钢铁桩的主要材料是钳口和热轧钢材，在施工的过程中，最常用的方式就是锁扣连接钳口和钢材，从而组合成钢板桩墙体，更好的保护基地与墙面。常见的钢板桩形式有直腹版型、U型与Z型。通过类似钢板桩锁扣形式的设计有效连接钢材，形成工程墙面的一层保护膜，最终避免基地支护墙面与保护基坑遭到破坏。
在实际施工过程中，钢铁桩的使用方法简便并能够重复利用，从而达到降低企业采购成本、提高施工效率的目的。在工程中它的应用比较广泛，但也存在一定缺陷，例如在基坑安装的过程中会发出很大噪音。国家严格规定了建筑施工的噪音分贝，因此就会限制基坑的安装过程，进而使施工难度增加。而如果设计人员未对钢板桩的施工过程进行科学技术试验，就可能造成其测压墙面的结果。墙体的变形不会因为基坑的牢靠程度有所降低，钢板桩出现变形的情况，同时还可能损坏其对于基坑的支护效果，进而降低了整体的工程质量。专家普遍认为，基坑的安装最好保持7m以下的深度，以最大限度地稳定基坑。
2.地下连续墙
采用地下连续墙的浇筑形式是基坑支护结构中惯用的施工方式，其做法是在墙体内装配钢筋，提升墙体的刚度、稳定性和支撑力，同时可以谨防地下水渗入，确保建筑基坑的施工质量。此种施工方案具有广泛的实用性，特别在地下水位浅、土地性能低的地区，采用地下连续墙的施工方案可以大幅度降低企业的施工难度，提高施工效率。分析大量的施工实践案例可以得出，这种施工方案安全系数较高，可适用于开挖深度较大的基坑中。另外，如果施工人员可以严格根据施工要求进行设计，既能够降低企业施工的造价，又可以同时保证施工质量。
然而，地下连续墙设计方案并非万能，若遇到基坑岩石地基，将会造成基坑开挖难度加大，如果仍旧采取此种方案就可能增加工程造价，不利于企业发展。并且在市区施工中，施工单位也需考虑泥浆的污染情况，做好防护工作，防止泥浆流到施工场地以外，使周围环境遭到破坏。施工人员还应掌握良好的技术，以减少墙体裂缝的出现，保证墙体整体质量，加强基坑支护能力。
3.深层搅拌桩
通常也被称作水泥土墙，也是在建筑基坑施工中常见的结构支护选型。混凝土是深沉搅拌桩的主要施工原料，采用混凝土通过管道注入到土地中，利用双头或三头搅拌机使土体和混凝土均匀搅拌，经过光照风吹的作用而形成防水墙体。它的施工程序相对而言比较简单，对技术的专业性要求也比较低。但是在工程施工方案中，深沉搅拌桩技术有可能受到施工空间的限制。比如混凝土在施工过程中，不可以在墙面上单独使用，而应该与钢筋一同使用，否则将可能出现墙面变形甚至倒塌的后果。而且这种施工技术尚无法完全符合基坑支护的条件，墙面的刚性与稳定性得不到提升，最终将影响基坑的质量安全。
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4.排桩
在进行排桩施工时，通常采用柱列式对钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩进行基坑搅拌及支护结构布置，进而达到建筑基坑施工的技术要求。在柱列式的间隔布置中，经常采用密排布置形式、疏排布置形式和规则排布置形式，施工人员可依据实际的支护需要进行选择，保证基坑的施工质量。柱列式灌注桩的刚度相对较强，因此在深基坑的支护施工中应重视桩体之间的衔接，施工技术人员在排桩支护的施工中应结合基坑的覆盖范围、排桩支护选择等对排桩方式进行选择；可以在桩体间设计一道混凝土冒梁，加强桩柱之间的紧密性，使之形成一个有机联系的整体，以保障基坑的支护效果。在地下水埋深较浅的施工区，施工人员还应当在柱列式排桩外设置相应的搅拌桩，以达到防水的目的。灌注桩相对其他施工方案而言，技术要求比较低，施工操作技术相对简单，对周围环境的污染较轻，通过排桩施工可以促进基坑建设，确保建筑的安全性。
二、建筑基坑支护结构的优化设计
1.建立系统优化模型
设计的人员需要适当的调整基坑结构，同时还需要建立更加科学、系统的优化模型，设计人员在传统的工序中，往往需要对基坑支护数据进行手工输入，然后在进行人工核算，很容易造成计算结果的误差，从而影响到工程质量。因此，设计人员应该不断的更新计算模式，让计算机成为一种主要的计算工具，将计算机优化模型视作基坑支护结构的重要模型。比如工程造价模型COSYSMO，能够对基坑结构直接进行模型建立与工程造价预估，得出十分精准的数据。为此，设计人员在日后的实际工作中，需要及时的改善设计理念，从而将计算机优化模型视为设计模型，不断的跟进基坑的支护质量。
在设计中，建筑人员应实事求是，严格勘察建筑周围的地基和土体状况，准确定位数据，从而保证建筑的施工质量。另外，设计人员还应当加强设计创新，根据自己的知识技术水平以及对建筑基坑支护数据掌握的情况，使设计出的支护结构更加满足建筑需要，从而降低由基坑支护结构不稳定所带来的事故频率。通过建立系统优化模型，能够完善建筑基坑的施工质量，提升建筑的安全性。这也需要设计人员提升自身的专业素质，发现设计中出现的问题，坚持优化设计方案，提高设计质量。
2.建立新型基坑结构支护方法
若要更进一步保证建筑基坑的设计质量，设计人员应当推进新型基坑支护的设计方法，进而提高支护质量。设计人员在结构的刚度上应相应进行优化，例如材料布局、施工步骤及支护结构的类型等，施工人员应依照相应的技术标准进行施工，降低工程造价，实现优化结构设计。另外还应建立创新型的结构支护设计方案，用来确保建筑设计的质量。设计人员应在创新建筑基坑结构设计时，首先掌握必要的建筑数据，熟悉周围的建筑环境，以便寻找到更加科学的设计方案。同时，建筑设计人员应积极参与到建筑工程实践中来，结合理论与实践，发挥自身才能，找到科学的计算方法，提高建筑基坑的设计质量。
设计人员在使用新型模型基坑支护方法时，必须要考虑支护结构的类型、基坑支护结构的原料、基坑深度与工程复杂性等因素，全方面多角度地衡量设计方法，进而实现优化基坑结构的目标。设计人员应通过对工程环境的勘察定位基坑支护设备存在的漏洞，结合国外的支护方法找到适合自身的设计方案；设计人员还应以积极主动的态度参与工程施工，为找到科学的支护计算方法提出专业性指导建议，把提高设计质量作为最高目标；最后设计人员应将模型方法应用到工程实际中，在实践当中推广方法。
三、结语
伴随我国市政工程的飞速发展，建筑基坑支护结构的优化工作关系到施工及设计人员的安全、建筑企业的竞争力以及经济和安全效益。所以在深基坑支护选型方案上，施工企业应优化选择，降低成本，促进企业的可持续发展。
参考文献:
[1]杨志翠. 建筑基坑支护结构的选型及其优化设计[D].太原理工大学,2011.
[2]王俊英. 建筑基坑支护结构的选型和优化分析[J]. 中国高新技术企业,2016,03:107-108.
[3]夏四红. 建筑基坑支护结构的选型和优化分析[J]. 建材与装饰,2016,42:3-4.
[4]孟祥瑞. 建筑基坑支护结构的选型及设计优化研究[J]. 门窗,2013,10:75+77.
论文作者:王瑞兵
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/24
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