摘要：在建筑工程开展时，当对基坑深度较大的基坑进行支护时，一般采用支护桩的方式，但是如果支护桩的实际埋置深度无法达到设计的标准时，就会使围护桩发生倾覆以及土坡失稳的状况，本文结合某工程项目展开桩基设计与施工问题的论述分析，考虑到该工程项目所在区域的地质条件特殊且复杂，给桩基设计施工作业的开展带来了一定难度。以下分析中通过对桩基设计以及桩基施工的应对策略，确保了桩基工程的实施质量，可供同类工程参考借鉴。
关键词：基坑支护；支护桩；设计；施工措施
一、引言
随着我国社会经济的不断发展进步，我国城市发展的脚步也逐渐加快，高层建筑物以及地下空间更是得到了广泛的利用。由于我国土地资源逐渐紧张的现状，如何更好的利用空中和地下空间已经成为当前城市发展需要面对的主要问题。由于高层建筑以及地下空间的广泛开发与利用，极大地促进了基坑支护技术的发展与推广，只有合理利用基坑支护的自身特点才能保证深基坑支护技术能够城市的发展中发挥最大的作用。基坑工程是一项十分复杂的综合性的技术。基坑的开挖、支护主要具有以下三个特点：第一，施工条件较差，周围环境的变化会对基坑的施工造成不可估计的影响；第二，高层建筑通常建在闹市区和主要街道的两侧，由于施工场地的限制，约束了深基坑支护作用的正常发挥；第三，地下基坑逐渐加深的深基础施工会对周围环境造成不小的影响。因此，在进行基坑的设计与施工时必须借助安全可靠的支护结构来保证施工的安全。选择科学合理地支护结构与施工方案，可以有效保证工程施工的安全性的同时，能够为基坑工程安全顺利地按计划施工提供有效的保障。
二、工程概况
工程建筑物是18.5层框架结构楼体，建筑物总建筑面积约为9293.94m2，工期为500天，地下室基坑的宽度为44.8m，长度为89m，地面的净深度为6.8m，最大开挖深度为8.6m，承台深2.1m。建筑物周边环境如下：东面距离市区4.0m，南方距12m处有一幢办公楼，西方18m处有一大厦正在施工，北方与城市主干道相距8m。
三、桩基设计时相关问题分析及应对策略
3.1围护桩的设计
本工程采用悬臂桩式的围护结构，基坑悬臂式的围护桩是现阶段比较常用的支护形式。土的重度γ=18.2kN/m3，内粘聚力c=19.2kPa，内摩擦φ=11.2°，地面超载q=γh1=36.4kN/m3；据此来选择悬臂桩的入土深度，进而计算出此悬臂桩的嵌入深度，计算简图见图1。
因为桩的中间距为1. 1～1. 3 m，所以该悬臂桩的最大弯矩是1532. 5～1838. 8kPa.由于受到现场条件的限制，且悬臂式的支护结构很容易受到开挖深度的影响，很容易出现变形的现象，这样就给相邻的建筑物造成不利的影响和安全隐患。因此，此项工程无法根据计算结果采用最小埋置深度16m的标准，这样的做法不仅会对施工造成很大的困难，且在施工上并不经济。所以，此次设计选择采用打入式预应力钢筋混凝土圆管桩（Ф=500mm）支护的办法，设计共使用387根11m长的桩，89根9m长的桩，实际入土深度是6.3m；短桩悬臂为3.6m，埋深5.4m，净挖深6.7m，最大挖深8.7m的设计方案
3.2设计施工方案与相关措施
可以看出，真实的入土深度只有6.3m，远远没有达到最小埋置深度16m的要求，这样就很容易导致桩的倾覆以及边坡滑动的现象，所以通常会采取以下几种措施以保证桩的支护达到标准。
（1）设计科学有效的土方开挖方案。具体施工时土方开挖一般是以机械为主，首先从西北角开挖，将围护桩外围3.1m范围内的土方挖到－4.2m，并以1∶2的比例将其放坡到边缘；在挖到－6.8m时桩的高差就会达到2.6m，为了防止施工过程中出现有些支护桩向坑内逐渐倾覆的现象，因此最常采用钢缆拉锚的形式来起到稳定的作用。
（2）在桩的顶部设置一个压顶梁锁口。采用在坑的顶部顺着基坑的顶部设置一个500mm×600mm的压顶梁锁口的方法，可以将管桩连接成一个整体，进而起到加强支护桩稳定性的作用，这样可以极大程度的提高基坑周围地面的承载能力。另外，还可以在基坑的四个角土压力相对较大的部位做一些对角支撑，或者设置一些坑内支撑，设置这些有效的支撑可以使支护桩保持在一个平衡状态，进而保证土体的稳定性。除此之外，应用这种方法还可以有效减少由于维护结构出现问题而导致倾覆的情况发生。
（3）在维护桩的外部设置一些必要的辅助桩。在一些外软土很厚的区域进行支护工作时，通常选择在支护桩的外部设置很多深层的搅拌桩，这些搅拌桩不仅可以起到挡水的作用，同时还可以有效改善基坑周围土层的性能，可以进一步提高维护桩的支护作用和边坡的稳定程度等。
（4）使用沉井法和中心岛法进行施工。使用沉井法进行施工可以有效保证边轴线的承台土方的安全性，有效减少坑底出现隆起的现象；而中心岛法的施工方法的具体做法就是先留一个没有开挖的开间的土方，使其形成一个东西方向的支撑岛，等那些已经开挖完成的开间承台全部完成后，在将其作为支撑点然后设置一个钢支撑，将围护桩上端的土体全部撑起，在土体撑起的同时在围护桩的外侧增加钢缆锚位，这些工作完成后再开挖剩下还未开挖的土方。
3.3制定合理的支护方法
科学合理的施工方案不仅可以保证工程的质量，还可以有效加快工程的施工进度以及获得最大的经济效益。在设计与实施基坑工程时，必须依据科学合理的施工方法，施工标准完全符合相关规定，并可以熟练掌握先进的施工技术。另外，还要事先制定出一个科学合理的支护方法。
（1）如果施工场地不大且充足的空间进行放坡的条件下，施工单位应该充分利用有限的放坡进行开挖工作，在对地梁进行施工时要采用地板加内支撑的方法，还要注意合理应用沉井法以及中心岛法进行施工，以保证施工的质量以及安全性。
（2）如果处在软弱地基且场地允许以及坑底在4.1m左右的深度的条件下，如果使用开挖较为经济的放坡，承台相对较深、没有对放坡进行开挖的条件下，一般采用沉井的方法，地梁的部分则可以采用沉板法；如果坑底不深，一般的做法是采用砖胎膜来做支护，可以达到十分明显的效果。
（3）在对深基坑进行开挖的过程中，必须要对基坑的支护结构、周边土体和临近的构筑物进行整体的监测。在进行施工时，要根据施工的实际情况对施工方案进行不断修改与优化，以保证工程能够安全、顺利地进行。
四、结束语
综上所述，桩基是整栋建筑的立足，桩基设计与施工是关系着是否能够安全生产的基本。在进行地下施工时，要想保证施工工程的质量，有效缩短施工的工期，相关施工人员必须不断提高深基坑支护技术的水平。桩基础设计是建筑结构设计的重要内容，能为建筑工程的安全使用等提供保障。因此，设计人员也必须结合建筑工程的特点，科学合理地进行桩基础设计。
参考文献：
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论文作者:梁欣欣,姚江
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/28
标签：基坑论文; 桩基论文; 深度论文; 悬臂论文; 工程论文; 土方论文; 沉井论文; 《防护工程》2019年第7期论文;