华东冶金地质勘查局八一二地质队 安徽铜陵市 244000
摘要：基坑支护是建筑的基础工程，在很大程度上与项目的整体质量密切相关。严格控制基坑支护设计对项目的顺利建设具有重要意义。本文概述了基坑设计，基坑支护结构设计，基坑设计的详细处理和未来的研究方向。
关键词：基坑；设计；思考；
引言
在深基坑工程的发展过程中，不仅深度增加横向扩大都在增加。在这种情况下，支撑系统的性能得到了极大的测试，并为大面积深坑提供最有效和稳定的支持已成为主流研究课题。因此，在深基坑工程施工前必须进行详细的土质检测，并根据土的特性设计相应的施工方案。
一、基坑设计概述
支撑基坑工程的设计计算理论日益完善，相应颁布了国家，行业和地方标准，为保证基坑支护设计和设计质量创造了良好的前提条件。但是，支撑基坑工程通常被视为临时工程。安全系数的设计和设计低，工程地质和水文地质条件复杂，加上设计监督薄弱，因此有更多的工程坍塌事故。目前，许多地方有许多深度为5米或以上的支撑基坑，必须经过专家验证，但基坑坍塌事故仍然存在，严重危害群众的生命财产安全。只要设计质量安全管理和支护基坑工程监测到位，就可以完全避免基坑坍塌事故。工程实践表明，支护基坑的设计与设计密切相关。虽然一些工程设计安全度较大，但由于设计不当而导致危险情况甚至出现事故；相反，虽然一些工程设计安全性相对较小，但由于先进的设计管理，合理的设计措施，项目可以顺利进行。支撑基坑的安全性和经济性在很大程度上取决于基坑设计。
二、基坑支护结构设计
1、基坑支护结构选型
深基坑支护的目的和要求是确保坑壁稳定性和施工安全。确保相邻建筑物，结构和管道的安全；有利于挖掘和地下室的施工：支撑结构的施工方便，经济，合理。支持系统的选择原则是安全，经济，方便。为了设计出色的支撑系统，有必要根据当地条件调整措施。根据周围结构对支撑系统位移的适应能力，选择合理的支撑类型来设计支撑结构系统。优秀的设计，应该能够更好地掌握支撑结构的安全位移，使支撑系统安全，周围建筑物不受影响，且成本小。
2、基坑支护优化的内容
目前基坑支护优化按其阶段不同，可分为三级，第一级基坑的优选，主要是采用定性的评价，根据基坑的周边环境条件、地层条件，地下水埋藏条件各种支护类型的特点及适用条件，综合进行支护类型的优选，也有少量用模糊数学的方法进行支护类型的优选。第二级是支护结构的设计优化也称细部优化，是在支护类型方案确定之后，对具体类型方案的细部进行优化计算，如锚杆或支撑点的位置和层数、支护桩的桩径、桩距、插入深度等优化。优化目标是使支护系统总体造价为最小，工期最短，环境影响最小。这种优化最简单的方法是规范规定的弹性抗力法，它通过支护系统位移，最大弯矩，剪力等计算，优选出合适的设计计算方法。此外，还有通过数学模型进行优化设计，其过程是选取设计变量，列出目标函数给定约束条件后便可构造出最优化设计的数学模型，该模型通过各种算法，进行求解；第三级是面向施工过程的信息法施工，是方案设计及实施的过程中根据检测的信息实施的优化。
3、地质、水文条件
场地的地质情况和水文条件对基坑支护的设计而言是关键性的因素。基坑支护设计在场地地质和水文条件好的情况下较为简单、经济。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在基坑深度较浅且周边环境不复杂的情况下，一般采用放坡或用土钉墙支护的形式即可；但在相同的基坑深度和周边环境条件下，若场地的地质和水文条件较差，基坑设计可能要采用桩锚支护、加内撑的支护桩支护，或者是地下连续墙支护等。而且，在基坑支护计算中，土的抗剪强度指标中粘聚力和内摩擦角也很重要，其决定着支护剖面的计算，并且它们在不同地质条件下的取值也有不同。
4、土压力方面的研究
土压力是基坑侧壁作用在支护结构上的主要荷载，土压力的大小受土体位移等因素的影响，且在基坑开挖过程中，作用在支护结构上的土压力是不断变化的，确定岩土体条件和不同工况下土压力的大小对确定支护结构的类型和结构尺寸的大小至关重要。近年来关于基坑开挖与支护方面的规范相继出台，这对指导工程设计与施工作用甚大，通过不断的工程实践和理论研究分析，人们不断的加深了对土压力的理解认识。
三、基坑施工中的问题
1.基坑边坡坍塌。
这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在某一工地，基坑支护刚完工不到两天，边坡从上至下整体坍塌，长度达五十余米。究其原因，支护施工单位没有经过合理的设计，也没有严格按设计施工，从坍塌的坡面看，尽管是土钉支护，但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆，只是打了一些孔把钢筋插进去；有些土钉虽然注了浆，但是孔内浆体没有注满；有些土钉孔位置根本没有打孔，只是将土钉杆体直接击入土体。
2.边坡水平位移较大。
一些基坑边坡水平位移较大，达到 4cm以上，并且经监测，水平位移还在继续加大。面对此种情况，结构主体施工单位停止了地下主体施工，业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析，并就出现的问题提出处理措施。
3.附近建筑物变形。
在城市建设中，很多基坑紧邻建筑物，处理稍有不当，附近建筑物就极易变形。一般来说，建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后，不仅危及楼上的居民或工作人员的安全，而且也对在施的工程造成威胁，使得工程难以继续进行下去。
四、基坑设计的细节处理
基坑设计中往往有些细节如果处理到位可以使得基坑位移变形的控制达到事半功倍的效果。自身水泥强度不足导致坑底换撑处的水泥被压碎而引起位移增大的情况，因此设计时可以要求基坑施工时，凿除SMW工法桩基坑内侧的水泥，换撑直接顶在型钢桩侧，可以防止工法桩自身水泥被压碎而导致位移增大，这样一个简单的细节处理可以很好地控制基坑变形。笔者还遇到过一个项目，基坑同一平面上采用了混凝土支撑和锚杆支护2种支护方式，由于支撑和锚杆刚度差较大，支撑和锚杆分界处的冠梁往往会出现较大的位移差，导致冠梁拉裂的情况，因此设计时可将锚杆的支护范围延至支撑内，使得支撑到锚杆有个平稳的过渡转换，不至于造成冠梁拉裂。还比如当碰到软土基坑时，坑底位移往往较大，设计时可以要求施工到底板时，将底板延至桩侧，因为底板的水平刚度很大，可以减小桩的悬臂长度，有效地控制位移，尤其是对悬臂桩而言，可以很大程度上减小围护桩的位移。上述一些细节的经验处理需要在实际工程中不断地思考总结，往往会在基坑变形控制方面发挥意想不到的效果。
五、未来研究的方向
随着我国经济的发展，城市中高层建筑越来越密集，建筑物周边地下设施变得错综复杂，影响深基坑支护的因素变得不确定和复杂多样。由于在支护方案的优选和支护构件的优化方面研究的并不深入系统。目前关于基坑开挖与支护方面的研究还存在以下几个方面的问题。
（1）我们在进行土压力计算时，无论采用库伦土压力理论还是朗肯土压力理论都是在一定的理想假设条件下，对于这种理论的探索有待于我们进一步深化研究。
（2）基坑在受到大雨冲刷和浸泡下，土体的物理性能发生变化，这样会与原来力学性能有较大的差别，到底影响的程度如何，会产生一个什么样的结果缺少一个准确的可靠性的理论分析和应对措施。
（3）支护墙后土与支护桩墙壁之间必定存在一定的摩擦力，而在现行计算中却没有考虑。同时在计算中还没有考虑基坑的空间效应，计算结果误差较大。
结束语
总之，最重要的是，我们不断学习，探索基坑设计理论的同时，也要注重经验的积累，总结分析项目的设计，关注基坑设计的最新进展，从而达到适用所需的安全规范，保护环境，技术先进，经济合理，保证质量。
参考文献
[1]彭典华.浅谈深基坑工程的支护技术[J].山西建筑，2009，35（27）99-100
[2]陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川建材，2010.
论文作者:牧金林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：基坑论文; 位移论文; 工程论文; 条件论文; 结构论文; 建筑物论文; 较大论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;