浙江荣阳工程监理有限公司 浙江省 杭州市 310000
摘要：我国目前正处在大规模的城市基础建设时期，各个城市地区的建筑规模与日俱增。此时就不可避免的遇到复杂环境条件下建筑基坑支护设计的问题，建筑基坑支护是建筑工程最重要的组成部分之一，它不仅体现了施工企业的技术水平，同时也关系到建筑物的安全存续问题。本文就复杂环境条件下深基坑设计优化方案进行分析。
关键词：深基坑设计；复杂环境条件；优化方案
复杂环境下深基坑的优化设计方案涉及投资以及各方面的安全因素的考虑，首先要进行的是优化方案的比较选择，然后对支护结构本身的优化设计进行计算。目前，深基坑设计的优化方案主要集中在围护墙的形式以及构件细部的优化方面，缺少对整个深基坑围护体系方案的优化研究。
1 深基坑支护工程概述
深基坑支护工程指的是为了在地下结构施工中能够有安全的施工环境，而采取的相应控制深基坑变形的措施。深基坑支护工程能够为地下施工作业提供高质量、高安全性的施工环境，在实际施工当中得到广泛的使用。但是深基坑支护工程也具有一些重要的特点，其主要表现在以下方面：第一，具有较大的风险性，深基坑支护结构从其功能上进行分析只是属于一种临时性的结构，而在施工的时候对于临时性结构施工和永久性施工相比安全上考虑得不是那么全面，使得其在安全上存在着风险性。第二，对于深基坑支护工程来说不同区域表现出来的区域性特别强。在不同的区域，地下的土层结构也存在着很大的差异，这会对深基坑的支护工程造成很大的影响。土壤中水分的含量以及承压的情况等都会对其造成或多或少的影响。因此，在不同地区进行深基坑支护施工的时候，必须根据当地的具体情况进行设计和施工，才能够有效地提高深基坑支护工程的质量。第三，深基坑支护工程受到外界环境的影响较大。特别是在一些地形较为复杂的地区，对于深基坑支护工程的要求也将会多出很多。第四，具有较强的时间效应。土壤具有较强的蠕变性，随着时间的增加，土壤蠕变变形越大，因此在深基坑支护工程中应当将此点考虑在内。第五，具有较强的系统性。深基坑支护工程的设计和施工同后期的深基坑内土木作业是处于一个系统中，深基坑支护工程设计和施工的合理性、科学性会严重影响后期的土木作业，因此在深基坑支护工程的设计和施工中应当尽可能地考虑得更加全面。
2 工程基本条件
某建筑物是下三层为商场，上15层为居民住宅楼，且底盘较大的高层建筑，一般情况下，由于高层与多层建筑物存在结构差异，其地基的施工也存在一定的差别，但二者的基础筏板都有大概六米的埋藏深度。该建筑的施工场地为南北方向80米，东西走向86米，建筑物场地的北部存在一个6层楼高度的住宅楼，它距离基坑开挖边线只有9m；建筑物场地东部的位置还分别有一个9层高的写字大楼和6层高的住宅小区楼，它们距离基坑开挖边线分别只有3.5米和6米；另外，该建筑物的西面有一条距离基坑边线4米左右的公路，南部也有一条相对较远，但也只有11.5米的马路，位于南部公路的地下埋有该地区的水路电路等设施，且电缆与水路管道距离基坑开挖边线比较近。
3 工程地质与水文条件
3.1 建筑工程的地质条件
该建筑物处在地势较为平缓的河流中游冲积带，根据地质勘查可以得出，该地的地下岩土组成主要是填土、砂石、细砂以及砾砂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2 建筑工程的水文条件
对建筑施工场地下进行详细的水文勘查以后发现，该建筑物地下分别存在滞水层、浅水层以及承压水层三个水层，静水位的标深是0.5到1米的范围，地下水体主要来源于大气降水以及河流渗流。综合分析后可以得出以下的勘察结果：第一，该地下水水体腐蚀性较强，建筑地基的钢结构易受到腐蚀；第二，对于地基混凝土的外部结构也存在着一定的腐蚀作用；第三，地基中的钢筋混凝土主体受到水体腐蚀的严重性较小。
4 基坑支护设计过程
4.1 研究基坑支护设计方案
综合分析以后可以得出，该建筑物的基坑支护工程条件异常复杂，其地下的水位通常处于偏高位置，所以本次设计必须建立在不降低周围地区水位的基础之上进行。在制定基坑支护设计方案时，必须充分考虑基坑四周土质的支护类型、基坑内降水井道的布置形式、基坑支护止水帷幕的设计等多个方面。与此同时，对于土质的支护还必须综合考虑建筑物东侧和西侧的特殊环境条件，两侧马路下方的电缆、光缆以及水路管道离地下含水层距离较近，如果发生挖掘过大的现象，就很容易引起地下含水层的断裂分流，从而将水流引入到电缆光缆设施中，造成难以解决的困难。因此在进行地基建设设计时必须充分考虑地下水体分布及各种缆线分布的情况。另外，止水帷幕的各种参数设计，必须建立在对地下岩土组成成分渗透系数以及水体流通状况充分了解的基础上进行，只有综合考虑各种因素以后，才能够在实际基坑支护施工中避免出现水体渗透、止水帷幕受损等现象。
4.2 实际采用的基坑支护方案
在方案设计的初期曾经提出过众多的设计类型，但综合考虑建筑施工安全、可靠、经济、高效的要求，以及实际施工建筑的特殊环境条件以后，将最终方案确定在几个较为优异的方案范围内，所有工程设计人员在经过多次方案可行性研究，并发挥各自才智进行方案优化以后，决定最终采用以下的实施方案。
考虑周围环境条件进行的基坑支护设计。该建筑物的基坑深度最终设计为6米。在基坑的北部进行格栅搅拌桩的设置，每个搅拌桩设计有3.3米的宽度，设计深度为14m深。建筑物的南部采用的支护方式为土钉墙支护法，这样可以很好地保证基坑具有良好的稳定性。针对建筑物东部和西部复杂的地下结构情况，两个方向的施工都将使用钻孔灌注桩+钢筋混凝土内支撑支护的方法，根据混凝土主体的支撑作用在其上方搭建混凝土的梁架，从而更好的进行压力分散。设计采用直径为800mm的钻孔，灌注桩有1200mm及1300mm的距离间隔，混凝土梁尺寸为800*800m，梁长超过15m设置钢立柱。
基坑止水帷幕的设置。根据周边环境及地质情况，决定给基坑四周设置双排深层搅拌桩，其直径为550mm，间隔400*400mm，则彼此搭接150mm，其设计深度为14米，通过这种设计方法，可以令深层搅拌桩穿透细砂层，并使其与其他岩土层进行分离。各个岩土层的分离能够使得地下水层即使在流动的情况下也不会引起渗流，从而保证地下的各种缆线不受到水体的侵袭，最终避免了建筑缆线因受水侵袭而蒙受损失的现象。
基坑内部降水井的支护处理。结合实际地下水体分布情况，决定在该建筑物地基内设置若干直径在650毫米左右的降水井，其至深度至少达到16米的，该降水井的底部能够接触到砂滤层。降水井的数量为二十个，彼此间距为15米。除设置降水将以外，该方案还在地基内设置了十个直径为650毫米的回灌井，回灌井的深度大约为8米。回灌井与降水井的综合设置能够有效地处理好地下水体的渗流，在改善基坑内部施工湿度条件的同时提高支护工程的安全可靠性。
稳定地基。地基是建筑物施工和存续的基础工程，所以必须充分保证建筑物地基的稳定性能。在实际对地基实施钻孔操作的过程中，必须时刻关注对钻孔位置的处理与保护。
结束语：
伴随我国基础建设的飞速发展，对工程的要求不断加强，周围存在建筑的深基坑施工项目也在不断的增加。在深基坑的施工过程中，必须要严格遵守相关的程序规定，多在开挖和加固方面的工作上下功夫，尽全力把周围沉降问题的影响降到最低。同时社会科学技术的不断发展，深基坑的施工必定会有所进步，探索出更好的解决办法。
参考文献：
[1]复杂环境条件下深基坑设计方式及优化分析[J].吴连杰.建筑技术开发.2017(15)
[2]复杂环境条件下深基坑设计方案的优化[J].林枫.岩土工程学报.2014(S1)
[3]复杂周边环境基坑工程变形控制技术[J].王曙光.岩土工程学报.2014(S1)
论文作者:刘亚平
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/31
标签：基坑论文; 深基坑论文; 建筑物论文; 地下论文; 工程论文; 地基论文; 水体论文; 《防护工程》2017年第28期论文;