摘要：近年来，我国城市市政行业建设的力度逐渐加大，在城市土地资源日趋紧张的背景下，市政业呈现出向地下发展的全地埋趋势。随着全地埋构筑物逐渐增多，基坑开挖的平面尺寸及深度也不断加大。因此，选择科学的支护形式，运用配套的施工技术，这都是市政行业深基坑支护中优化结构设计的重中之重，同时，人们还要结合工程开展的实际情况，选择开挖方式与支护方式，运用科学的施工工艺。由于基坑所处周边环境复杂性及唯一性较强，且需要考虑施工结构本身的完整性等因素，故在深基坑支护结构的设计中还是存在很多问题，需要对其优化方法进行研究。
关键词：深基坑支护；结构设计；优化方法
近年来，随着城市化进程加快，市政工程建设数量越来越多，人们对施工质量要求也越来越高。在市政工程施工中，深基坑支护工程是重要的施工环节，其施工质量直接关系到市政工程质量安全。现阶段，由于市政工程对深基坑支护技术要求较高，工程投资和施工难度都比较大，因此，优化深基坑支护结构设计十分必要且重要。在工程建设过程中，要想有效确保深基坑支护工程施工质量，降低施工成本投入，需要根据工程的实际情况来优化深基坑支护结构设计方案，为实际工程的施工提供有效指导作用。论文分析当前深基坑支护结构设计存在的问题，并且提出相应优化方法，希望能为相关行业提供一定参考。
1深基坑支护结构设计存在的问题
1.1支护结构设计计算不符合实际受力
现阶段，在深基坑支护结构设计中，依然采用极限平衡理论进行支护结构受力计算，计算结果与实际施工差异较大。实践研究表明，部分支护结构采取极限平衡理论对安全系数进行计算时，从理论上来说可行，但在实际施工中却出现意外状况；部分支护结构尽管计算得出的安全系数较小，甚至无法满足相关规定，但在实际施工中却比较安全。对深基坑支护结构来说，极限平衡理论属于一种静态设计方式。但是，土体开挖却处于动态平衡状态，这种状态下的土体强度会随着时间推移而慢慢降低，同时，还会出现变形现象。然而，在深基坑支护结构设计计算中，这部分内容往往受到忽视。
1.2不能有效结合深基坑开挖的空间效应
从深基坑开挖过程中的监测数据可以看出，基坑一旦出现水平位移过大的现象时，会导致基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小，深基坑支护结构失稳常发生在基坑长边的居中位置，因此可以说明，基坑的开挖属于空间问题。以往对于深基坑的设计是将其看作是平面应变进行处理的，就细长条坑来说，这一平面应变的假设具有合理性和科学性，然而其方形和矩形凹坑之间的差异是非常大的。所以，需要在支护结构设计结构的空间处理前提下，假设平面应变故障前需要进行有效调整，进而与开挖过程中空间效应相符合。
1.3土体的物理力学参数考虑不当
对于市政工程深基坑支护技术手段的有效应用，重点从土体方面进行考虑同样也是比较重要的一个方面，尤其是在土体的物理力学参数方面，其应该作为设计的一个重要参考依据。但是在当前市政工程深基坑支护设计中，其对于该方面的考虑并不全面，存在着较为明显的参数选择应用不合理问题，如此也就很容易导致后续支护结构无法发挥出理想的应用性能，存在的施工质量缺陷比较多。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合这种土体物理力学参数方面的应用，主要问题就是相关试验检测以及计算分析不合理，尤其是在土体取样方面，其如果存在着不完全性，导致土体取样的代表性不强，进而也就必然影响其对于土体物理力学参数的分析和应用，最终必然也就会导致设计方案存在明显的缺陷，最终造成了明显问题和缺陷的产生。
2深基坑支护结构设计的优化方法
2.1深基坑支护设计方案的优化选择
在优化选择深基坑支护的设计方案方面。可以从以下两个方面实施。①从基坑的深度上对深基坑的支护方案进行优化。基坑支护过程中，总是会和悬臂桩嵌固有关，对于其嵌固深度来说，是其高度的几倍。但是因为在支护中，悬臂桩总是会牵扯到弯矩承载，并且发生侧向性的位移，势必影响基坑周围环境。所以，施工中，需要对基坑位移的敏感度严格考量，如果出现悬臂桩的支护方案和具体的施工支护出现矛盾的现象，就可以运用联合支护的方式获取支护效果。如在基坑上部选择喷锚支护，在基坑的下部选择排桩支护；或者是直接选择桩—锚杆的支护形式开展基坑支护，上述联合支护的方法不但可以处理好悬臂桩不能够获取的效果，还能降低资金投入。除此之外，支护施工时，需要全面检测周围环境，保障安全性之后，才可以实施支护方案。②站在经济的层面对方案进行优化设计，项目施工之前，需要针对基坑实施基坑勘察，同时，还要详细地考察基坑周边环境。用这样的方法具体分析并判断，决定选择哪一种结构方案，最终分析出这一方案的运用能否确保经济性和节约性。如有些时候，场地地质情况较好，具有足够的空间，并且周围没有临近设施与市政物的话，就只需要考虑对基坑实施简单护面。如果深基坑的开挖深度大于5m，此时当选择遗忘的土方开挖和回填与外运方式，就会导致施工成本大大增加；然而如果选择用喷锚网的方式实施支护，就会直接影响边坡上段处的受力情况，进而对支护效果产生严重影响。所以，相关人员可以选择联合支护的方法开展施工作业。当处理基坑上段问题时，选择放坡的方法，如果是下段，就可以选择喷锚网，利用联合的支护形式，可以促进基坑支护效果的提升。确保工程的施工质量，推动市政行业的进一步发展。
2.2优化设计计算
深基坑支护结构设计的计算法则包括两种：一是经历平衡法与等值梁法；二是弹性地基梁m法与弹塑有限单元法。第一种计算方法是根据墙前后泥土压力极限平衡条件，对支护结构插入深度以及内力进行计算。在实际设计中通常不采用这一方法，主要原因是：受技术条件限制，很难准确测算出墙前后泥土压力极限值，一般都是通过估算方式进行。此外，该方法没有对土体变形、支护结构等进行考虑，计算结果与实际值往往差异较大。由于计算方法比较简单，可以根据实际情况应用到较为简单的基坑挖掘施工中。第二种计算方法虽然考虑到支护结构以及土体变形，但在整体上依然不够完善。例如，参数m值需要参与计算，但很难进行有效确定。受不同地质条件限制，参考数据在取值范围上并不相同，甚至存在较大差距。在深基坑支护结构设计过程中，参数m仅仅是一项弹性指标，无法对支护结构插入深度进行直接计算。众多实践研究显示，利用弹性地基梁m法计算得出的悬臂桩支护结构并不符合实际测量得到的位移数据，误差也超出规定要求，这也就意味着桩后土体变形并不在弹性范围之内。目前，深基坑支护结构设计计算的发展趋势是弹塑有限单元法，该方法不仅考虑到支护结构以及土体变形，而且能够得出塑性区分布状况，以此对支护结构稳定与否进行较为准确判定。因此，弹塑有限单元法在深身基坑结构计算上优势突出。
3结语
综上所述，对于市政工程中深基坑支护技术的有效应用，其直接关系到整个深基坑结构的稳定性，为了更好地提升深基坑支护结构应用效果，必须重点从设计环节入手进行把关，确保其设计方案能够较为合理可行，降低因为设计不合理带来的明显缺陷和障碍威胁。
参考文献：
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论文作者:张森
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/23
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