袁远强
惠州天地源房地产开发有限公司
摘要：本文先介绍某建筑基坑的工程概况，包括水文地质和周围环境，然后通过结合对现有基坑开挖支护工法和建筑实际情况的比较选择出了适合本项目的开挖支护方案。通过土压力的计算、支撑设计、变形估算等对基坑的开挖支护作了理论上的数据分析。最终设计满足规范要求以及安全需要。
关键词：支护方案；地下连续墙；支撑；施工组织设计
引言
基坑工程是指在地表以下开挖的一个地下空间及其配套的支护体系。而基坑支护就是为保证基坑开挖，基础施工的顺利进行及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁以及周边环境采用的支挡，加固与保护措施【1-2】。
基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大风险，基坑工程具有很强的区域性。不同水文，工程地质环境条件下基坑工程的差异很大。基坑工程环境效应复杂，基坑开挖不仅要保证基坑本身的安全稳定，而且要有效的控制基坑周边地层移动以及保护周围环境。
深基坑支护施工是一项极其宏大的工程，他不仅需要多种机器设备的支持，更对机器操控人员和指挥人员的技术有着很高的要求。根据以往的实例来看，深基坑工程施工事故频发，而且事故一旦发生，后果相当严重，因而，深基坑支护施工过程中应严格按照施工要求执行【3-6】，一般的施工流程如下：
（1）做好岩土工程勘察与工程调查；
（2）设计支护结构，包括挡土围护结构（如地下连续墙、柱列式灌注桩挡墙）、支撑体系（如内支撑、锚杆）以及土体加固等；
（3）进行基坑开挖与支护的施工，包括土方工程、工程降水和工程的施工的设计与实施；
（4）密切注意对地层位移预测与周边工程保护；
（5）进行施工现场量测与监控，并且根据监测的数据和信息，进行反馈设计，用信息化来指导下一步的施工。
1 工程简介
某建筑基坑周边的现状与规划均以居住为主，西北侧为建设中的商业区，东北侧为大马路村的建设用地，规划为高层商住楼。
根据本次钻探揭露，拟建场地地基土的组成自上而下为：人工填土；第四系上更新统风积新黄土、残积古土壤；上更新统及中更新统冲积粉质粘土及砂类土等。拟建场地地下水主要为第四系孔隙潜水。主要赋存于冲、洪积砂层中，预测水量较大。本段第四系孔隙水含水层主要有中砂层3-7-3等。冲积粉质粘土为相对隔水层。根据区域地质资料，本区潜水含水层底板约在70～80m。
2 基坑稳定性分析
在基坑开挖时，由于坑内土体挖出后，使地基的应力场和形变场发生变化，可能导致基坑的失稳。例如基坑整体或局部滑坡，基坑底隆起及管涌等，从而引发工程事故。所以在进行基坑支护设计时，需要验算基坑稳定性，必要时应该采取适当的加强防范措施，使基坑的稳定性具有一定的安全度。保证基坑开挖整个过程安全。
基坑的稳定性验算主要是指对支护结构进行抗倾覆，抗滑移，及各种内力计算外，还应进行基坑底隆起，抗渗流稳定性，管涌等各种稳定性验算。基坑稳定性分析的目的在于基坑侧壁支护结构在给定条件设计出合理的嵌固深度或验算已拟定支护结构的设计是否稳定和合理。
2.1 基坑的整体稳定性验算
采用圆弧滑动法验算支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性，应该注意支护结构一般有内支撑或外土锚拉结构，墙面垂直的特点。不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡土上方，基坑内侧附近。通过试算稳定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑支撑作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此对支护结构，当设置多道支撑时可不做基坑的整体稳定性验算。
2.2 基坑的抗隆起稳定验算
采用同时考虑 值的抗隆起法，以求得地下墙的入土深度。基本假定：将墙底面作为求极限承载力的基准面，滑移线形状见计算简图，参照Prandtl的地基承载力公式。不考虑基坑尺寸的影响。
计算分析简图如图1所示：
3 支撑设计
3.1 方案比较
在深基坑支护结构中，常用的支护系统按材料可以分为钢管支撑，型钢支撑，钢筋混凝土支撑以及钢筋混凝土钢管混合支撑等。其中，钢筋混凝土支撑，结构整体性好，刚度好，变形小，安全可靠，但施工制作时间长于钢支撑，拆除工作繁重，材料回收率低；钢支撑，便于安装和拆除，材料的消耗量小，并且可以施加预紧力，合理控制基坑变形，同时，钢支撑的架设速度快，节约时间，可以很有效的提高施工效率，另外，钢支撑的回收率高，能减少大量浪费。从长远利益及能源角度考虑，现今建筑行业积极推广钢支撑的运用。
本基坑在主干道侧，基坑工程对环境及变形沉降都有较高要求，同时考虑经济效益的要求，本工程拟采用钢管支撑。
3.2 围檩设计
（1）计算
围檩初拟采用H型钢，由于八字撑与支撑及围檩连接的整体性不易做好，故围檩的计算跨度取相邻支撑与八字撑间距的平均值：
4 结论
本文详细阐述建筑基坑的工程概况和工程地质，通过计算对基坑稳定性中的整体稳定和抗隆稳定性进行计算，通过计算可知此基坑满足稳定要求。通过对支撑方案的比较选定支撑方案，并对围檩和支撑设计方案进行计算校核，通过计算可知支撑设计满足规范要求，且方案可行。本文对类似建筑基坑支撑方案的选取和稳定计算具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]高大钊主编.深基坑工程（第二版）［M］.机械工业出版社，1999.
[2]中华人民共和国行业标准.建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）［S］.中国建筑工业出版社，国建筑科学研究院主编，1999.
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[4]中华人民共和国行业标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）［S］.中国建筑工业出版社，2002.
[5]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规（GB50010-2002）［S］.中国建筑工业出版社，2002.
[6]中华人民共和国行业标准.建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）［S］.冶金工业出版社，1997.
论文作者:袁远强
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/30
标签：基坑论文; 工程论文; 稳定性论文; 稳定论文; 结构论文; 建筑论文; 工业出版社论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;