摘要：基坑设计要以全过程全方位监督管理来避免设计过程中可能存在的缺陷和失误，提高项目设计质量，有效控制项目造价。
关键词：设计基坑；优化方法
引言
基坑设计的目标：保证基坑周边建筑物或构筑物的稳定和安全，基坑内地下建筑物安全、顺利施工，同时结合开发商的要求，在投资许可范围内满足功能和安全要求，并达到与时代相吻合的美观性。基坑设计是施工阶段前的重要一环，要建立严格的设计和施工程序，并采取有效的基坑手段。本文针对基于中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司在秦皇岛的项目实践做法的总结：
1.设计准备分析周边环境
做好基坑设计前的准备工作――分析基坑周边的实际情况
场地西侧建筑物控制线外距离用地红线6.5m，红线外是一栋大厦大院，大厦基础埋深约6.0m，天然地基，与拟建基础埋深大致相同，基坑附近无重要建筑物和管线，基坑施工环境较好；
场地南侧建筑物控制线外距离用地红线18m，红线外是滨河路，基坑施工环境较好；
场地东侧建筑物控制线与用地红线重合，该线为现有围墙，围墙东侧为宾馆院内道路和2栋3~4层楼房，基础埋深约2.0m，天然地基，该侧施工场地狭窄，基坑施工环境复杂。
基坑开挖深度为5.5~6.5米。
2．设计阶段地质分析
据钻探揭露，建筑场地内第四系土层为填土、细砂，下伏太古界混合花岗岩强风化层。按成因类型及力学性质划分为5个层位。各岩土层特征详见下表：
①杂填土（Q4ml）。杂色,稍湿,松散,主要由砂性土混碎砖块,碎石,灰渣等建筑垃圾组成,分布较连续,回填时间三年以上。
②素填土（Q4ml）。褐黄色,稍湿~湿,松散,主要以砂性土为主,混少量碎砖屑,碎石等,分布不连续,回填时间三年以上。
③细砂（Q4al）。黄褐色,湿~饱和,松散~稍密,长英质,均粒,分布较连续(仅个别钻孔缺失)。
④细砂（Q4al）黄褐色,饱和,中密,长英质,均粒,分布较连续(仅个别钻孔缺失),局部夹中砂薄层。
⑤细砂（Q4m）。灰色,饱和,中密,长英质,均粒,含少量贝壳碎屑,分布不连续,主要分布在场地南侧,局部夹粉土薄层。
⑥强风化混合花岗岩（Ar）。灰白色~灰褐色~褐黄色,中粗粒花岗结构,块状构造,主要由石英,长石,云母等矿物组成,原岩组织结构已大部分破坏,岩体呈碎块状,属于软岩,基本质量等级为Ⅴ级,局部夹有煌斑岩脉和石英岩脉。
3．设计阶段地下水分析
场地稳定地下水位，据观测结果，稳定地下水位埋深2.00~3.45m；稳定水位高程0.28～0.76m。主要含水层为细砂层。按埋藏条件属潜水，地下水主要来源于大气降水和侧向渗流的补给，排泄方式主要为蒸发和侧向渗流，受季节性降水和海水潮汐的影响，年水位变化幅度约2m。
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4.基坑设计方案
根据场地工程地质条件及各建筑物的设计情况，本着“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工”的原则，我们在技术、质量、安全及经济等方面进行反复比较分析，采用理正深基坑软件进行支护设计，其中主要参数值参考岩土工程报告并结合经验取定。
5.基坑降水方案
本地区地下水基本性质为潜水，主要含水层为细砂层，属强透水层。根据降水要求和地下水、地层分布及组成的特点，本工程采用基坑外管井井点围降法，基坑内根据需要以明排集水坑井内残余水。根据计算，本工程基坑外围布置降水井45眼，井间距10～12米，井深约10~12米。观测井5眼，井深10m。主楼电梯井集水坑位置布置降水井6眼，井深10米。明排集水坑井暂定为10个，施工中根据残余水量增减施工期间，地下水位降至基底以下不小于0.5米。
6.基坑支护方案如下：
基坑东侧无自然放坡的空间，经方案比较，采用支护桩冠梁加锚杆垂直支护方案，其中：支护桩均采用冲击成孔钻孔灌注桩，桩径600mm，砼等级为C30，桩间距为1.0m，桩长为12m，共79根；预应力锚杆设计1道（深度2.0m），单长度为12m，两桩一锚，水平间距2.0m，共39根，本工程设计预应力锚杆，直径为150mm，锚固体采用水泥浆，其强度等级为M15，锚杆杆体均采用2根1×7钢绞线（2φs15.2）；冠梁（C30）钢筋混凝土）和腰梁（双排18a槽钢）长度约为80m；其中冠梁宽度为0.70米，高度为0.5米，腰粱采用双排18a槽钢背对焊接固定，支护桩间空隙采用钢筋挂网喷射混凝土护面。
基坑南侧、西侧和北侧场地开阔，边坡采用自然放坡开挖，坡度按1:1设计，坡面采用钢筋挂网喷射混凝土护面。
7.基坑支护设计的准则
（1）稳定性和强度控制设计
稳定性和强度控制设计时我国最传统的基坑支护结构设计方法，变形量很小或对变形没有严格要求的基坑工程一般采用此方法进行基坑支护结构的设计，它要求基坑支护的结构内力满足稳定性和强度要求。
（2）变形控制设计
变形控制设计分为变形预测分析、变形动态设计、控制目标确定、时域性问题分析四个方面，变形控制设计是对基坑支护结构进行变形检测，确保支护结构能够保持在工程安全允许的范围内。变形和稳定是基坑支护设计的重要组成部分，特别是当基坑收到相邻建筑物的限制和处于软土地区时，基坑支护的设计就要对变形有十分严格的要求，变形控制设计是在稳定性和强度满足要求的前提下，深化设计内容，深度挖掘设计内涵，提高设计水平的基坑支护结构设计方法。
（3）可靠性设计理论
基坑支护系统的承载力和变形参数都不是固定值，而且支护系统中含有很多随机性和可变性因素，因此，利用可靠性设计理论，对基坑支护系统进行原理分析，并按照极限状态进行设计已经成为基坑支护设计的发展趋势。
结束语
目前，我国城区建筑物在上部结构设计方面已经采用了可靠性设计理论，但在基坑支护结构设计时仍然采用传统的定值设计方法，这就使工程存在很多不协调的问题，因此，利用可靠性设计理论进行基坑支护结构的设计，与建筑物的上部结构想衔接，是目前我国基坑工程中急需解决的问题。
参考文献
[1]朱侠.浅谈深基坑支护方案选择[J].知识经济.2011（11）.
[2]建筑基坑支护技术规程(JGJ/120-2012)[S] [3]李永福编著.建筑装饰改造项目施工组织技术[M].经济日报出版社，2015（05）
[3]李永福编著.建筑装饰改造项目施工组织技术[M].经济日报出版社，2015（05）
论文作者:张胜 豆海军
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年8月上
论文发表时间:2019/3/13
标签：基坑论文; 建筑物论文; 细砂论文; 场地论文; 秦皇岛论文; 结构论文; 地下水论文; 《新材料·新装饰》2018年8月上论文;