深基坑支護設計大全11篇

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關鍵詞：深基坑 支護

一、深基坑支護類型選擇

深基坑支護不僅要求確保邊坡的穩定，而且要滿足變形控制要求，以確保基坑周圍的建筑物、地下管線、道路等的安全。如今支護結構日臻完善，出現了許多新的支護結構形式與穩定邊坡的方法。

根據本地區實際情況，經比較采用鉆孔灌注樁作為擋土結構，由于基坑開采區主要為粘性土，它具有一定自穩定結構的特性，因此護坡樁采用間隔式鋼筋混凝土鉆孔灌注樁擋土，土層錨桿支護的方案，擋土支護結構布置如下：（1）護坡樁樁徑600mm，樁凈距1000mm；（2）土層錨桿一排作單支撐，端部在地面以下2.00mm，下傾18°，間距1.6m；（3）腰梁一道，位于坡頂下2.00m處，通過腰梁，錨桿對護坡樁進行拉結；（4）樁間為粘性土不作處理。

二、深基坑支護土壓力

深基坑支護是近些年來才發展起來的工程運用學科，新的完善的支護結構上的土壓力理論還沒有正式提出，要精確地加以確定是不可能的。而且由于土的土質比較復雜，土壓力的計算還與支護結構的剛度和施工方法等有關，要精確地確定也是比較困難的。

由于傳統理論存在達些不足，在工程運用時一些參數就必須作經驗修正，以便在一定程度上能夠滿足工程上的使用要求，這也就是從以下幾個方面具體考慮：

1、土壓力參數：尤其抗剪強度C/Φ的取值問題。抗剪強度指標的測定方法有總應力法和有效應辦法，前者采用總應力C、Φ值和天然重度γ（或飽和容量）計算土壓力，并認為水壓力包括在內，后者采用有效應力C、Φ及浮容量γ計算土壓力，另解水壓力，即是水土分算。總應辦法應用方便，適用于不透水或弱透水的粘土層。有效應力法應用于砂層。

2、朗肯理論假定墻背與填土之間無摩擦力。這種假設造成計算主動土壓力偏大，而被動土壓力偏小。主動土壓力偏大則是偏安全的，而被動土壓力偏小則是偏危險的。針對這一情況，在計算被動土壓力時，采用修正后的被動土壓力系數KP，因為庫侖理論計算被動土壓力偏大。因此采用庫侖理論中的被動土壓力系數擦角δ，克服了朗肯理論在此方面的假定。

3、用等值內摩擦角計算主動土壓力。在實踐中，對于抗深在10m內的支護計算，把有粘聚力的主動土壓力Eα，計算式為：E=1/2CHtg2（45°—Φ/2）+2C2/γ。

4、深基坑開挖的空間效應。基坑的滑動面受到相鄰邊的制約影響，在中線的土壓力最大，而造近兩邊的壓力則小，利用這種空間效應，可以在兩邊折減樁數或減少配筋量。

5、重視場內外水的問題。注意降排水，因為土中含水量增加，抗剪強度降低，水分在較大土粒表面形成劑，使摩擦力降低，而較小顆粒結合水膜變厚，降低了土的內聚力。

綜上所述，結合本場地地質資料以及所選擇的基抗支護形成，水壓力和土壓力分別按以下方式計算：

（1）水壓力：因支護樁所處地層主要為粘性土層，且為硬塑中密狀態，另開挖前已作降水處理，故認為此壓力采用水土合算是可行的。

（2）土壓力：樁后主動土壓力，采用朗肯主動土壓力計算，即：Eα=1/2γH2tg2（45°—Φ/2）—2CHtg（45°—Φ/2）+2C2/γ

三、護坡樁的設計

該工程支護結構主要采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁加斜土錨的設計方案，樁的直徑為600mm，樁間凈距為1000mm.考慮基坑附近建筑屋的影響，還有環城南路上機車等動截荷的影響，支護設計時，筆者參照部分支護結構設計的相關情形取地面均布載荷q=40KN/m，：

1、樁上側土壓力：①樁后側主動土壓力，因為樁后土為三層（雜添土、粘土、粉粘土）所以計算時采用加權平均值的C、Φ、γ，Φ=21.32，得：Eα=4.7H2—2.76H+108.49；②樁前側被動土壓力：因為樁前側土為兩層（粘土層、粉質粘土層），所以計算時應采用加權平均值的C′、Φ′、γ′，得：EP=33.89676t2+104.5t；③均布載荷對樁的側壓力：由公式Eq=qKaH，得：Eq=18.672H.

2、樁插入深度確定：計算前須作如下假設：（1）錨固點A無移動；（2）灌注樁埋在地下無移動；（3）自由端因較淺不作固定端，按地下簡支計算。

3、建立方程：對鉸點（錨固點）A求矩，則必須滿足：ΣMA=0

所以有：1KEP（23t+h—a）=Eq〔23 （h+t）—a〕+Ep（h+t2—α）q

（1）插入深度及柱長計算：根據實際情況t取最小正解；t=1.99m.

根據《建筑結構設計手冊》及綜合地質資料，取安全系數為1.2，所以樁的總長度為：L=h+1 .5t=8.5+1.21.99=12.4（m）

（2）錨拉力的計算：由于樁長已求出，對整個樁而言，由于力平衡原理可以求出A點的錨拉力，ΣFA=0，即：Eα+Eq=Ep+TA，取t=1.99解得：TA=194.35（KN）

四、土層錨定設計

錨固點埋深α=2m，錨桿水平間距1.6m，錨桿傾角18°，這是因為考慮到：（1）基坑附近有環城南路和建筑物的存在，傾角小，錨桿的握裹力易滿足；（2）支護所在粘土層較厚，并且均一，可作為錨定區；（3）粘土層的下履層（粉質粘土層、粉砂層、圓礫層）都是飽水且較薄。

（1）土層錨桿抗拔計算：土層錨桿錨固端所在的粘土層：c=47.7kpΨ=20.72°r=20 .13kN/m2

（2）土層錨桿錨非固端段長度的確定：

由三角關系有：BF=sin（45°—Φ/2）/sin（45°—Φ/2+a）·（H—a—d）代入數據計算得：BF=5.06 m

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一、基坑支護結構設計：

要提高基坑工程的設計水平與工程質量，必須有一個好的設計計算理論作為依據，必須選擇一個合理的支護結構形式。支護結構的形式各式各樣，在不同的地質環境、不同的建筑材料、不同的施工條件等情況下，會采用不同的支護結構形式。就目前而言，國內對支護結構形式的分類并無統一標準。根據支護結構受力特點，考慮設計計算模型，常常將基坑支護結構分為四大類：懸臂式支護結構、混合式支護結構、重力式擋土墻結構、拱圈式支護結構。

⑴、懸臂式支護結構

懸臂式支護結構是利用基坑面以下的被動水土壓力維持支護結構的平衡，它的計算簡圖類似于一根埋在土中的懸臂粱。在基坑開挖深度不太大的情況下可以滿足要求，其主要的應用形式有以下幾點：

①、柱列式混凝土灌注樁

利用并列的混凝土灌注樁組成的支護結構，一般采用人工挖孔或機械鉆孔而成，由于施工簡單，墻體剛度較大，造價比較低，在淺基坑工程中用的較多。郭等人利用最小勢能原理推導出樁頂最大位移的解析解，采用正交試驗設計分析基坑深度、嵌固深度系數、樁間距、坡頂超載及彈性抗力系數“m”五個因素對樁頂最大水平位移的影響程度和各個參數的靈敏度。這種方法能很好的控制樁頂最大水平位移。

②、鋼板樁支護墻

鋼板樁支護墻采用一種特制的型鋼(截面形狀一般采用u形或z形)，利用打樁機打入地下構成一道連續的板墻。鋼板樁支護具有很高的強度、剛度和鎖口功能，水密性好，施工簡便，能適應多種平面形狀和土壤，可減少基坑開挖土方量，有利于施工機械化作業和排水，可以回收反復利用在等。

鋼板樁可采用等值梁法及彈性抗力法設計計算，也有人將彈性抗力法進行修正應用于工程中，充分考慮了鋼板的拉伸和彎曲剛度。施工中要加強鋼板樁的內支撐、橫向、縱向聯接，并對各個焊點嚴格檢查，以確保整體的穩定性和變形最小。鋼板樁目前在軟土、水中均有應用，并取得了很大的成功。

⑵、混合式支護結構

當基坑工程開挖深度較大或對變形要求較高時，在懸臂結構的基礎上，可以通過增加支撐體系或錨拉體系形成混合支護結構，其主要運用形式有樁墻一內支撐、土釘墻等。

①、土釘墻

土釘墻是一種充分利用土體自支承能力的支護結構，其作用與被動的具備擋土作用的上述支護墻不同，它是起主動嵌固作用，增加邊坡的穩定性，使基坑開挖后坡面保持穩定。而土釘問的變形則通過鋼筋網噴射混凝土面層給予約束。在基坑開挖深度較深時，土釘墻的最危險圓弧滑動往往入土較深，整體穩定性很難滿足安全要求，為此有人采用柱列式排樁與土釘墻聯合使用，使排樁在土釘墻基坑支護中起到抗滑效應。利用作用力和反作用力的原理，可求出排樁對土釘墻所提供的抗滑力矩，由此可求出存在排樁時的土釘墻的整體穩定性。

②、樁墻一拉錨式支護

拉錨式支護結構是由樁、墻體系和錨固體系兩部分組成。樁、墻一般采用排樁或地下連續墻，錨固體系采用錨桿式和地面拉錨式兩種。地面拉錨式在坑周地面設置垂直錨桿或錨樁，用鋼絲繩或鋼筋直拉坑壁樁墻結構。其作用機理是利用支護結構的承載力和錨的支撐力來保持支護體系的穩定。

拉錨式支護結構常采用等值梁法計算內力，對于多層錨桿支護常將反彎點以上的上段梁作為多跨連續梁，求解時應按連續梁進行分析，采用結構力學的彎矩分配法進行求解。在考慮變形問題時一般采用彈性支點法。目前，工程界提出多種簡易計算方法，如蘇王升提出用力法作為錨桿排樁受力分析計算的一種方法。這種方法利用結構力學方法來求解排樁各支點的力，比彈性支點法簡化了計算過程，有利于用計算機進行計算，更易于實際應用。

二、支護與降水設計方案：

貿易商品交易市場塔樓設計采用樁伐基礎，基坑設計深度為-13.90m（其中電梯井深度為-17.40m），其面積約為2800m2，場區東部約30m處是一層民宅區，場區南部約35m處為干將路，場區西部約40m處是白蓮花園，花園中有白蓮河，河深1.8m。塔樓深基坑圍護方案為：先采用放坡開挖至-5.90m，從-5.90至于-13.9m， 這8m深的地層采用鉆孔灌注樁（ 樁徑Φ800mm，樁長16.5m，樁中心間距950mm）及鋼筋混凝土水平支撐的圍護結構。

⑴、為確保基坑支護支撐結構的安全，設計采用射流泵式輕型井點法降低坑外水位，坑內用管井疏干靜儲水（圖1）。坑外井管埋入深度10.5m， 井點距離1.50m，沿基坑四周在標高-5.90m處布設4套射流式噴射井點（圖2），坑內布設4口管井，使用潛水泵抽吸靜儲水，在基坑施工電梯井階段，在四周布設一套輕型井點降水設施，進一步降低地下水位，保證電梯井的施工。

該方案實施后，基坑順利開挖至設計深度，過坡穩定，坑底干燥，保證了塔樓地下部分土建施工的順利進行，達到了預期的降水效果。

⑵、降水方案的成功經驗

1、對場區的水文地質條件有了徹底準確的認識和了解，采取了有效的降水方案。

2、根據場區周圍無高層建筑的實際情況，采取大范圍降低地下水位的方案，效果明顯。

3、降水方案嚴格按設計要求進行施工，保證了工程的施工質量。

三、深基坑支護設計的進展：

⑴、支護結構的試驗研究

正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎上。但是，在深基坑支護結構方面，我國至今還缺乏系統的科學試驗研究。開展支護結構的試驗研究(包括實驗室模擬試驗和工程現場試驗)。雖然要耗費部分資金，但由于深基坑支護工程投資巨大。如經過科學試驗再進行設計時，肯定會節省可觀的經費。因此，工程現場試驗是非常必要的。通過工程實踐積累大量的測試數據，可對同類工程的成功打好基礎，為理論研究和建立新的計算方法提供可靠的第一手資料。

⑵、新型支護結構的計算方法

高層建筑的飛速發展給深基坑支護結構帶來一場技術革命。在鋼板樁、鋼筋混凝±板樁、鉆孔灌注樁擋墻、地下連續墻等支護結構成功應用后，雙排樁、士釘、組合拱帷幕、旋噴土錨、預應力鋼筋混凝土多孔板等新的支護結構型式也相繼聞世。但是，這些支護結構型式的計算模型如何建立、計算簡圖怎樣選取、設計方法如何趨于科學，仍是當前新型支護結構設計中急需解決的問題。

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支護樁、冠梁、內支撐、錨桿等的設置如下。

1．1支護樁設計支護結構的側壓力主要包括土壓力、水壓力和地面附加荷載產生的側壓力。支護結構的土側壓力應分層按土的重度、內摩擦角、粘聚力由朗肯或庫侖土壓力公式予以計算［1］。支護樁采用鉆孔灌注樁，設計直徑為1000、1100、1200mm，樁身混凝土強度為C30;支護樁樁頂標高為－3．85m(相對標高，余同)，樁底標高以進入中風化基巖不小于2m控制樁底標高。支護樁配筋為9種形式，主筋最大配筋為3625，主筋最小配筋為2425，箍筋為8@100，加強箍為18@1500。支護樁主筋錨入冠梁長度應不小于800mm，支護樁超灌高度為800mm。見圖1。圖1基坑支護典型剖面圖

1．2冠梁設計為增強支護樁的整體剛度，樁頂設置冠梁，梁截面為1400mm×900mm，混凝土強度等級為C40，冠梁兩側各配825，梁面、梁底各配820;冠梁沿基坑周邊形成封閉結構。

1．3冠梁梁面標高以上放坡、噴錨設計梁面標高為－3．00m，其上部土體按1∶0．5放坡，坡面進行80厚C20噴射混凝土內配6．5@200雙向鋼筋網片，并設置48×3鋼管土釘@1200，L=4．5m。

1．4局部錨桿設計在局部坑底設置28鋼筋錨桿@1600，L=12m，90，錨桿傾斜角為傾角20°，以增加支護樁樁端穩定性。

1．5內支撐桿設計內支撐桿分三層，內支撐桿混凝土強度為C40。第一層內支撐桿標高為－3．000m，截面尺寸及配筋分別為900mm×1000mm(配筋為桿上下各配825，桿兩側各配320，箍筋為8@200(四肢箍)+8@400雙肢箍);第二層內支撐桿標高為－8．500m，截面尺寸分別為1000mm×1200mm［配筋為桿上下各配925，桿兩側各配325，箍筋為10@200(四肢箍)+10@400雙肢箍］;第三層內支撐桿標高為－14．000m，截面尺寸分別為1100mm×1200mm［配筋為桿上下各配1025，桿兩側各配325，箍筋為10@200(四肢箍)+10@400雙肢箍］。

1．6坑內支撐的立柱設計格構式井字形鋼構架作為立柱便于施工，且抗壓能力及穩定性方面都較好，因此立柱設計采用格構式井字形鋼構架。立柱采用Q235鋼，焊條E50型，用4根角鋼∠180×16與綴板440mm×200mm×10mm三邊圍焊焊接而成，均為滿焊，焊接尺寸不得小于6mm，綴板中心間距為500mm，焊接完成的鋼格構柱外包尺寸為500mm×500mm，井型鋼構架的四根角鋼的接頭可采用剖口熔透焊，接頭應錯開600mm。鋼構架的放置方位應有利于基礎鋼筋的穿越，當基礎鋼筋數量較多且難以穿越時，可在鋼構架上開孔，但角鋼開孔面積不得大于角鋼全面積的20%。豎向立柱樁樁底除部分錨入工程樁，其余均錨入新打設的直徑900mm的灌注樁內。鋼格構柱應與鋼筋籠一起置入，格構柱制作時應復核其長度，鋼構柱頂部錨入支撐梁內不小于400mm、下部插入鉆孔樁內3000mm。鋼構架的止水片應在挖土結束后，地下室底扳混凝土澆注前施工，止水片應設在承臺或底板厚度的中部附近，止水片與角鋼、止水片與止水片之間焊接，焊縫高度不得小于5mm。

1．7基坑降排水設計對于施工用水及雨水等地表水，應在基坑坡頂修筑400mm×400mm磚砌排水溝截流、匯集然后抽排。基坑壁設置簡易管井降水，鉆孔D800，波紋管Φ300，外包二層80目尼龍網布，再外包一層7目鐵絲網。基坑支護樁外側設置三軸水泥攪拌樁止水帷幕，攪拌樁直徑3Φ850@600，標準套打，相鄰兩樁施工間隔不得超過12h;采用42．5級普通硅酸鹽水泥，水灰比1∶1．5，水泥摻入量22%;水泥攪拌樁28d無側限抗壓強度不低于1．2MPa。局部設置高壓旋噴樁止水帷幕，高壓旋噴樁采用三重管法高壓旋噴工藝，設計采用直徑Φ800@500。基坑西南角碎石層分布處采用Φ800自流管井降水。局部基坑內壁上掛網、噴射混凝土并設置泄水孔。坑底設置明溝、集水井抽水。

1．8換撐設計施工底板時，底板混凝土澆至支護樁邊形成傳力帶;施工樓板時，應同步實施傳力構件，支護樁上的泥皮應清理干凈。換撐構件(寬×高:1500mm×200mm)，板面標高同樓板頂標高，配筋為14@150雙層，分布筋為10@200，混凝土強度等級同地下室樓板(C30)，與樓板同時澆注，最初設計換撐構件達到C30強度后方可拆除相應支撐，換撐構件間距為3000mm，但由于工期要求，難以等到換撐構件達到100%再拆除內支撐［2］，因此將換撐構件中心間距調整為1500mm，換撐構件達到C20強度后拆除相應支撐。支撐拆除宜采用人工鑿除，應先撐后拆，先拆除次撐，后拆除主撐。

1．9地下室后澆帶處內支撐設計本工程內支撐主要為對撐與角撐相結合，由于后澆帶分割樓面，導致樓面作為換撐構件時對撐方面抗壓剛度減弱，同時由于本地下室結構工程中沿對撐方向布置抗側移的混凝土墻很少，建筑結構本身不足以承擔基坑側壁的土壓力，易導致基坑側壁發生較大變形，為增強樓面軸向抗壓剛度，減小軸向變形，在后澆帶處增設Q235A［14槽鋼，間距為1500mm，每段錨入混凝土350mm。見圖2。

2土方開挖

根據本工程特點，土方開挖遵循分層、分段、分步、對稱、限時的原則，盡量減少未支護暴露時間［3］，在支護結構及支撐體系未達到要求之前，不得進行下層土方的開挖。機械挖土方式開挖時，嚴禁挖土機械碰撞支撐、立柱和支護樁。挖土機械不得直接壓在支撐上，應在支撐兩側先填土，填土須高出支撐頂面，然后鋪設路基箱，方可在上面通行機械車輛。每層土開挖深度不得超過1．5m。因本基坑挖深達20．8m，基坑自身狹長且周邊場地狹小，通過與傳統土坡道挖土方式分析對比，選擇混凝土棧橋具有提高機械施工效率、節省工期、節約投資等優點。棧橋用鋼格柱樁(同內支撐下的鋼格柱樁)支撐;行車頂板中梁截面尺寸為900mm×1400mm(配筋為桿上下各配1025，桿兩側各配418，箍筋為10@150(四肢箍)，梁側拉筋為8@300)，行車頂板厚300mm(配筋18@150雙層雙向)，混凝土強度為C30。棧橋的縱向跨度為8m，主支撐間設置聯系梁與斜撐使其連成整體，坡度1∶8，棧橋設計荷載為50kPa，并設防滑及安全防欄，棧橋平面布置見圖3。

3施工順序

三軸水泥攪拌樁施工支護樁(鉆孔灌注樁)施工高壓旋噴樁施工冠梁標高上放坡及第一層土方開挖施工冠梁施工及第一道內支撐施工第二層土方開挖施工第二道內支撐施工第三層土方開挖施工第三道內支撐施工第四層土方開挖施工地下室底板結構及底板傳力帶施工地下室第五層頂板結構、換撐構件施工及第三道內支撐拆除地下室第四層頂板結構、換撐構件施工及第二道內支撐拆除地下室第三層頂板結構、換撐構件施工及第一道內支撐拆除地下室外墻防水施工及回填土。

4基坑監測、檢測

根據本工程基坑特點，為準確掌握基坑支護及土體變形情況，需要監測內容為土體沉降、深層土體水平位移、支撐軸力監測、地下水位觀測、立柱沉降監測等。觀測構件、建筑物為支撐、支護樁、周圍建筑物、道路裂縫的產生和開展情況。監測頻率為開挖前至少測3次初值，開挖期間1次/d，底板澆好圖3棧橋平面布置示意圖7d后2d1次，拆除支撐及拆后3d內2次/d。經過詳細計劃，落實措施，在土方開挖期間最大地面沉降為65．6mm(西面3層樓房處，出現在土方開挖完成后，地面沉降65．6mm一方面是由基坑開挖引起的，另一方面是該新建樓的自然沉降引起的)。深層土體水平位移最大一個點為60．71mm(該點位于瑏瑡軸/軸處，最大水平位移深度為11m，在土方開挖至坑底時出現，是由于土方開挖后在坑側土壓力作用下產生的)，監測數據都符合要求。

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關鍵詞：

建筑工程；深基坑；支護設計；技術要求

隨著城市化進程的加快，建筑的數量以及規模不斷提升，由此對于建筑的施工質量要求越來越嚴格。在土地資源有限的情況下，現階段主要以高層建筑居多，由此需要進行深基坑施工，基坑施工是建筑工程的基礎，其施工質量直接關系到整個建筑的質量。在進行深基坑施工的過程中，需要做好支護設計，確保基坑內作業環境的安全性，同時還需要注意基坑旁各個建筑以及地下管線等的安全。所以在進行建筑深基坑支護設計工作時，需要深入第一現場，獲取第一手的數據資料，然后根據現場的實際勘察情況，設計出優秀的深基坑支護方案，為深基坑工程的順利進行創造安全的作業環境。

1深基坑工程現狀分析

1.1深基坑設計在城市發展中的重要性在城市建筑密度越來越高的形勢下，新建的建筑面臨越來越大的難度，因為在進行深基坑支護設計工作中，需要將周圍的各種要素都要考慮進來，確保基坑內以及基坑周圍的安全性。隨著地下空間的不斷開發利用，深基坑支護設計工作變得越來越重要，需要做好充分而全面的現場勘察工作，為深基坑支護設計提供有利的數據資料。

1.2基坑周圍環境復雜在城市發展的過程中，隨著各項基礎設施的建設，土地資源越來越少，而建筑投資方為了獲取經濟效益，就會將目標放在地下空間的開發上，所以基坑工程發展的越來越深，但是在規模以及安全標準上還需要嚴格按照城市管理的規定執行，所以深基坑支護設計是確保工程安全性的重要保障。在深基坑施工中，會對鄰近的建筑、管線以及道路等造成一定的影響，所以需要不斷提高設計水平，設計優秀的設計方案。

1.3基坑支護方法眾多在深基坑支護設計工作中，有多種支護方法可以選擇，但是采用何種支護方法才能夠滿足深基坑安全性的標準是需要考慮的重要問題。所以在進行深基坑支護設計工作時，需要對現場進行深入的勘察，獲取全面而準確的數據資料，然后綜合各方面因素制定出優秀的設計方案。1.4基坑工程的風險性大深基坑工程具有極大的風險性，因為是在地下施工，而周圍的環境又比較復雜，所以一旦基坑支護設計方案水平不高，在施工中就會導致坍塌等事故的發生，對深基坑自身以及周圍的建筑都會造成極大的威脅。所以說深基坑支護的設計方案具有重要的意義，需要不斷提升設計水平，創新設計理念和思維，為深基坑施工的安全進行創造有利的條件。

2深基坑支護工程設計基本的技術要求

2.1做好準備工作在進行設計工作之前，需要做好充足的準備工作，為設計工作提供詳細的數據資料。所以需要對施工現場進行勘察工作，勘察地質水文條件，了解周圍的建筑部署，詳細掌握周邊各種管線的分布圖，然后制定出地下工程的平面圖以及剖面圖等各種設計圖紙，并且嚴格按照規定的安全等級來設計。

2.2動態設計因為設計工作是在工程開始之前進行的，而隨著工程的不斷施工，很多因素都會發生變化，并且是在設計時無法預見的，原有的設計方案就無法繼續運行，由此就需要創新設計理念，采用動態設計方法。所謂的動態設計就是在設計方案完成之后，根據工程在實際施工中遇到的與設計方案不符的地方可以隨時調整設計參數，對工程進行全面的監測，確保工程的順利進行。

2.3支護結構的選擇在深基坑支護設計工作中，包含多種形式的支護結構，但是應該秉承一定的設計原則。第一，安全性，根據施工現場的實際狀況選擇合理的支護結構形式，確保施工期間不會發生允許范圍外的變形，不會產生結構性破壞。第二，經濟性，因為支護結構只是在深基坑施工中的臨時性工程，在深基坑完工后就會失去應用價值，所以在保證安全性的基礎上要盡量節省成本。第三，方便性，支護結構設計要方便施工的進行。所以在實際設計時，應該根據實際狀況選擇適宜的支護結構形式。

3深基坑支護設計中存在的問題

3.1土體的物理力學參數選擇不當在深基坑支護設計中，各項技術參數都需要嚴格按照規范要求的標準執行，才能夠確保設計方案的安全性。其中的土體壓力是對安全性影響最大的技術參數，但是由于土體壓力的計算存在一定的難度，因為需要結合含水率、內摩擦角以及粘聚力等參數，但是這三個量是不固定的，隨著工程的進展會不斷的發生變化，由此支護結構所能夠承受的受力狀況無法得出準確的結果，這就在很大程度上影響到深基坑設計的安全性。目前主要用到庫倫公式以及朗肯公式，但由于受到以上三個變量的影響，所以在土體壓力數值計算的精準性方面還有所欠缺，直接影響到深基坑施工的安全性，這是目前在深基坑支護設計中存在的物理力學參數的問題。

3.2基坑土體的取樣具有不完全性為了確保深基坑支護設計方案的合理性，在設計之前需要對土體進行取樣分析，從而獲取土體的物理學技術參數，為設計方案提供有利的數據依據。但是由于深基坑工程中地質情況復雜多變，一般情況下會在開挖區域進行鉆孔取樣，但是在很多情況下會受到經濟性的限制，所以土體樣本具有隨機性，在試驗數據方面具有不完整性，沒有代表性，所以直接影響到支護設計的技術參數，最終影響到工程的安全性。

3.3基坑開挖存在的空間效應考慮不周大量的實測資料表明：基坑周邊向基坑內發生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩，常常以長邊的居中位置發生。說明深基坑開挖是一個空間問題。傳統的深基坑支護結構的設計是按平面應變問題處理的。對一些細長條基坑來講，這種平面應變假設是比較符合實際的，而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以，在未進行空間問題處理前而按平面應變假設設計時，支護結構要適當進行調整，以適應開挖空間效應的要求。

3.4支護結構設計計算與實際受力不符目前，深基坑支護結構的設計計算仍基于極限平衡理論，但支護結構的實際受力并不那么簡單。有的支護結構按極限平衡理論設計計算的安全系數，從理論上講是絕對安全的，但有時卻發生破壞；有的支護結構安全系數雖然比較小，甚至達不到規范的要求，但在實際工程中卻滿足要求。極限平衡理論是深基坑支護結構的一種靜態設計，而實際上開挖后的土體是一種動態平衡狀態，也是一個土體逐漸松弛的過程，隨著時間的增長，土體強度逐漸下降，并產生一定的變形。所以，在設計中必須充分考慮到這一點。

4深基坑支護設計應做到以下幾點

4.1充分利用新技術、新理念，具體事物具體分析，不要生搬硬套傳統的設計理念。在現今的深基坑支護結構的設計領域，還沒有公認的、權威的的計算公式，基本上都是摸著石頭過河。深基坑支護結構的設計要區別其他設計領域，要改變傳統觀念，利用施工監測反饋動的態信息指引設計體系。

4.2重視支護結構理論和材料的試驗研究，實踐是檢驗真理的唯一標準。正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎之上。在深基坑支護結構的實驗方面，我國與發達國家有較大距離，還有大量的路要走。不過，我國由于經濟的飛速發展，大量高層超高層建筑拔地而起，所以積累了擁有大量的第一手施工數據，但缺少科學的測試數據，無法形成理論，我們以后一定要重視。

4.3隨著建筑業的快速發展，深基坑工程會面臨越來越難的挑戰，所以為了保證深基坑工程施工的安全性，應該不斷的創新深基坑支護設計理念，不斷學習國內外先進的設計技術，并且在設計思維方面不斷創新，提高設計水平，為深基坑工程的安全進行奠定堅實的基礎。

5結語

深基坑支護設計是確保建筑工程深基坑施工能夠安全進行的重要基礎，所以需要不斷提高深基坑支護設計水平。深基坑支護設計工作不僅是確保深基坑施工安全的重要保障，同時也是確保深基坑周邊環境安全的重要因素。而在深基坑支護設計過程中，存在佷多的影響因素，需要不斷的改進設計方法，創新設計理念，提高設計水平，切實保障深基坑工程施工的安全性。

參考文獻

[1]李純，潘秀艷.福建晉江某基坑支護方案設計[J].施工技術，2005，34（01）.

篇（5）

1 工程概況

某工程位于某市區，南臨公路，北臨山坡，其山坡高度在7.6-9.5m之間，坡度約為45度，坡頂是一由西向東向下傾斜且與市政道路的坡度為7%，西側是城市規劃道路，建筑用地面積是25畝。

該工程項目包含地上16層，4層裙房，地下為兩層地下室，并且地下二層均為全面式地下室。其中深度約為7.5m，周長近400m，其面積達到6050平方米。另外，地下一層的南側是敞開式，西北側是半埋式，剩下的均是全埋式地下室。再加上，西北側和城市規劃道路及消防車道路相鄰，尤其是北側坡頂標高和二層建筑標高相接近，同時還要與建筑外墻緊密相靠，并將其作為消防登高平臺。

但因該工程北側路面高于場地路面約7.6-9.5米，加之上部建筑十分的復雜，所以必須使北側高于場地的道路邊坡覆土和建筑物相互脫離，而不可與建筑物外墻相靠，而只可在地下室二層周圍可進行覆土操作。另外，地下一層標高之上的結構全部采用永久支護結構，不過因施工場地情況的限制，盡可能將基坑邊坡和永久邊坡相互垂直設置，并且一同考慮基坑邊坡支護和上部填方擋土墻支護的分布，但必須要滿足工程設計要求。

2 深基坑與邊坡支護工程難點

第一，在該項工程中，邊坡結構相對比較復雜，特別是要把頂部進行填方處理，使其構成永久性邊坡，而下部則是地下室，將其進行開挖使其成為臨時性基坑邊坡，在對邊坡進行支護時，必須要滿足相應的設計要求；第二，按照施工流程，要先對下部基坑進行開挖操作，并且在完成地下室土方回填工作后，才可對上部結構進行填方處理和支護操作。所以，在設計基坑及邊坡復合支護時，其下部基坑支護體系既要滿足作為臨時性邊坡結構強度，也要全面考慮后續邊坡支護方法，也或者是將其作為永久性邊坡支護的一部分結構；第三，根據該工程的地形情況，該工程的北側是高度為7.6-9.5m的陡坎，由陡坎坡角到基坑底標高，下部基坑高度是7.5m，這樣邊坡總高度在15.1-17m，但因受場地的限制，其邊坡高度開挖偏大，其坡度十分的陡峭；第四，該工程的周邊環境也相對復雜的多，其中北側邊坡和城市主干道相鄰，且地下分布了各類地下管線，因而對于變形的影響十分的敏感，這樣在進行邊坡支護操作時，必須要嚴格控制好變形的發生，而不能影響到地下各類管線的正常使用。

3 基坑支護的設計方案

3.1 基坑支護方案確定

因該項深基坑工程支護僅是臨時性支護結構，所以在選擇設計方案時要盡可能選擇低成本、引用設備便捷、周環境影響小的設計方案。根據多年來深基坑支護設計的經驗和該工程的實際情況來說：基坑開挖深度控制在10.8m左右；并且在開挖操作過程中可能會遇到銷量的上層滯水的現象。在經過全面考慮之后，最終應用東側、西側及北側為土釘墻支護，而南側則應用樁錨支護結構，如開挖后遇到地下水的情況，可采取明溝排水方案進行處理。

3.2 支護設計參數

3.2.1土釘墻支護設計參數

對于該項工程的深基坑的東側、西側及北側采用八排土釘進行支護，其中，土釘水平距離和垂直距離均是1.2m。土釘墻坡面按照80度角來放坡，其中鉆孔直徑是130mm，和地面的傾角為10度，應用水灰比是1：0.4的水泥砂漿進行灌注。另外，對于基坑來說，必須要分層開挖，而且每開挖一層就要立即支護一層，并且在坑壁面還要架設鋼筋網。在布網之后，將坑壁灌注厚度約為100mm的混凝土，但此操作要分兩層進行噴射，其每層噴射均是50mm。除此之外，鋼筋網的布置及混凝土的噴射都應由坑頂地面外延1m來計算。如遇地下水，其水源來自填土層的上層滯水，通常情況下水量并不會非常大，因而設定集水溝進行抽排。

3.2.2樁錨支護設計參數

該項工程的南側基坑應用樁錨支護方案。其中圍護樁的樁徑是1000mm，間距控制在3m，鋼筋籠主筋應用二級鋼筋，澆注c25混凝土。另外，錨固段注漿共分成兩次，其中，首次關注水泥砂漿，其次待水泥砂漿灌注初凝后再壓注純水泥漿，且在注漿時壓力不低于0.5MPa。

4 支護施工及注意事項

4.1 土釘支護施工工藝及注意事項

在該項工程施工中，因人工填土偏厚，所以在施工過程中遇到注漿不能達到施工要求的情況，采用多次補注也或者在注漿過程中加入3%的水玻璃間歇注漿法予以處置。然而，為了進一步增強固結的強度，待完成注漿后對錨桿進行保護處理。保證24小時內不能在錨桿上懸掛任何重物，這樣才不會影響錨固體強度。

4.2 樁錨支護施工工藝及注意事項

在錨固段應用二次注漿法，第二次待第一次注漿初凝之后方可進行處理，且注漿壓力不能小于0.5MPa。待錨固段的強度為達到75%設計強度時，再進行預應力張拉。不過，在進行張拉時候，最好采用“跳張法”，這樣可有效避免錨桿張拉應力的損失。

5 深基坑和邊坡支護施工的檢測與監測

5.1臨時邊坡噴錨防護

盡管基坑坡頂上部自然陡坎處在基本穩定的狀態，但是因坡腳基坑開挖和隨后扶壁式擋土墻基礎開挖因素的影響，必然會對基坑穩定性產生一定的影響。所以，需要對此機械能修坡處理，使其形成一個約3-4m的平臺，從而滿足隨后的扶壁式擋土墻的施工，且臨時邊坡要利用噴錨來進行支護，由上至下進行分層施工，保證施工期的順利進行。

5.2擋土墻施工

待完成地下是周圍土方回填工作后，才可對上部擋土墻進行施工。然而，在對擋土墻施工過程中，必須進行分段施工和回填，保證回填土分層回填和夯實，且壓實系數不能低于0.9。在擋土墻施工過程中，通常要沒間隔3-5天對邊坡進行一次監測，再參照監測的結果，擋土墻后側深層土移累計值在5.3-9.2mm范圍內，坡頂水平位移累計值在5-8mm范圍內，坡頂沉降值在2.9-4.3mm范圍內，且變化速率在0.0-0.01mm/d，上述變形值都在設計允許范圍內，由此可見，采用了扶壁式擋土墻加固樁錨支護起到了很好的作用。

該項工過程應用了扶壁式擋土墻支護結構，下部應用基坑臨時支護及擋土墻樁錨支護形式，通過監測結果證明，支護效果良好，從而有效解決了邊坡和臨時邊坡的復合邊坡支護難的問題。希望對此類工程施工提供一些借鑒意義。

針對臨時邊坡與永久性邊坡構成的復合邊坡來說，永久性邊坡的穩定性十分重要，因而，在進行支護設計時，要全面考慮永久性邊坡的支護類型，再結合永久邊坡的支護要求，選擇最佳的支護類型，二者很好的相結合，可起到很好的效果。

6結束語

在深基坑支護過程中，參照具體情況，經過對多種支護技術、方案的比較分析，選擇復合式支護結構最合理。這是因為在基坑施工期間，基坑壁土體和周邊建筑物變形都在允許范圍值之內，這足以證明，此種形式的基坑支護是非常有效的。然而，針對不同的工程、地質條件，其支護參數也有所差別。通過大量實踐證明，高坡復合支護結構可大大減少工程造價，同時還可節省基坑支護的空間。希望通過本文的論述能夠為讀者提供更多有價值的參考和借鑒。

【參考文獻】

篇（6）

關鍵詞:深基坑；支護結構；設計

關鍵詞:深基坑；支護結構；設計

Abstract: With the development of the times and people's living standards improve, the importance and safety grade of the building is higher and higher, and deep foundation pit excavation depth is more and more big, the reasonable foundation pit support technology is the key to protect the safety of buildings construction.

Abstract: With the development of the times and people's living standards improve, the importance and safety grade of the building is higher and higher, and deep foundation pit excavation depth is more and more big, the reasonable foundation pit support technology is the key to protect the safety of buildings construction.

Key words: deep foundation pit; supporting structure; design

Key words: deep foundation pit; supporting structure; design

中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號：

中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，隨著經濟的發展與進步，促進了深基坑工程的發展，基坑支護設計是一個綜合性的巖土工程問題,既涉及土力學中典型強度與穩定問題,又包含了變形問題,同時還涉及到土與支護結構的共同作用。隨著對這些問題的認識及其對策研究的深入,越來越多的新技術在深基坑工程中也得到廣泛應用。

近年來，隨著經濟的發展與進步，促進了深基坑工程的發展，基坑支護設計是一個綜合性的巖土工程問題,既涉及土力學中典型強度與穩定問題,又包含了變形問題,同時還涉及到土與支護結構的共同作用。隨著對這些問題的認識及其對策研究的深入,越來越多的新技術在深基坑工程中也得到廣泛應用。

一、深基坑支護結構類型分析

一、深基坑支護結構類型分析

1.1 鋼板樁支護

1.1 鋼板樁支護

鋼板樁(如 SMW 法)應用于建筑深基坑的支護,是一種施工簡單、投資經濟的支護方法。在軟土地區過去應用較多,但由于鋼板樁本身柔性大,如支撐或錨拉系統設置不當,其變形會很大。 因此對基坑支護深度達 7m 以上軟土地層,基坑支護不宜采用鋼板支護,除非設置多層支撐或錨拉桿, 但應考慮到地下室施工結束后鋼板樁拔除時對周圍地基和地表變形的影響。

鋼板樁(如 SMW 法)應用于建筑深基坑的支護,是一種施工簡單、投資經濟的支護方法。在軟土地區過去應用較多,但由于鋼板樁本身柔性大,如支撐或錨拉系統設置不當,其變形會很大。 因此對基坑支護深度達 7m 以上軟土地層,基坑支護不宜采用鋼板支護,除非設置多層支撐或錨拉桿, 但應考慮到地下室施工結束后鋼板樁拔除時對周圍地基和地表變形的影響。

1.2 地下連續墻

1.2 地下連續墻

地下連續墻是在泥漿護壁的條件下分槽段構筑的鋼筋混凝土墻體,由于地下連續墻具有整體剛度大和防滲性好, 適用于地下水位以下的軟粘土和砂土等多種地層條件和復雜的施工環境, 尤其是基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深的情況,因此,在國內外的地下工程中得到廣泛應用, 并且隨著技術的發展和施工方法及機械的改進,地下連續墻發展到既是基坑施工時的擋墻圍護結構,又能作為擬建主體結構的側墻。

地下連續墻是在泥漿護壁的條件下分槽段構筑的鋼筋混凝土墻體,由于地下連續墻具有整體剛度大和防滲性好, 適用于地下水位以下的軟粘土和砂土等多種地層條件和復雜的施工環境, 尤其是基坑底面以下有深層軟土需將墻體插入很深的情況,因此,在國內外的地下工程中得到廣泛應用, 并且隨著技術的發展和施工方法及機械的改進,地下連續墻發展到既是基坑施工時的擋墻圍護結構,又能作為擬建主體結構的側墻。

1.3 柱列式灌注樁、 排樁支護

1.3 柱列式灌注樁、 排樁支護

柱列式間隔布置包括：樁與樁之間有一定凈距的疏排布置形式和樁與樁相切的密排布置形式。為減低工程造價和施工方便,柱列式灌注樁作為擋土圍護結構有很好的剛度,但各樁之間,必須在樁頂澆注較大截面的鋼筋混凝土帽梁(冠梁)加以可靠連結。為防止地下水并夾帶土體顆粒從樁間空隙流入坑內, 應同時在樁間或樁背采用高壓注漿,設置深層攪拌樁或在樁后專門構筑防水帷幕。灌注樁施工時無振動,對周圍鄰近建筑物、 道路和地下管線影響危害比較小。

柱列式間隔布置包括：樁與樁之間有一定凈距的疏排布置形式和樁與樁相切的密排布置形式。為減低工程造價和施工方便,柱列式灌注樁作為擋土圍護結構有很好的剛度,但各樁之間,必須在樁頂澆注較大截面的鋼筋混凝土帽梁(冠梁)加以可靠連結。為防止地下水并夾帶土體顆粒從樁間空隙流入坑內, 應同時在樁間或樁背采用高壓注漿,設置深層攪拌樁或在樁后專門構筑防水帷幕。灌注樁施工時無振動,對周圍鄰近建筑物、 道路和地下管線影響危害比較小。

1.4 內支撐和錨桿支護

1.4 內支撐和錨桿支護

作為基坑圍護結構墻體)的支承,內支撐和錨桿的作用對保證基坑穩定和控制周圍地層變形極為重要。目前支護結構的內支撐,常用的有鋼結構支撐和鋼筋混凝土結構支撐兩類,鋼結構支撐多用圓鋼管和大規格的型鋼。為減少擋墻的變形,用鋼結構支撐時可用液壓千斤頂施加預應力。鋼筋混凝土支撐是近幾年在上海地區等深基坑施工中發展起來的一種支撐形式, 它多用土模或模板隨著挖土逐層現澆, 截面尺寸和配筋根據支撐布置和桿件內力大小而定,它剛度大、 變形小,能有力的控制擋墻變形和周圍地面的變形,宜用于較深基坑或周圍環境要求較高的地區。

作為基坑圍護結構墻體)的支承,內支撐和錨桿的作用對保證基坑穩定和控制周圍地層變形極為重要。目前支護結構的內支撐,常用的有鋼結構支撐和鋼筋混凝土結構支撐兩類,鋼結構支撐多用圓鋼管和大規格的型鋼。為減少擋墻的變形,用鋼結構支撐時可用液壓千斤頂施加預應力。鋼筋混凝土支撐是近幾年在上海地區等深基坑施工中發展起來的一種支撐形式, 它多用土模或模板隨著挖土逐層現澆, 截面尺寸和配筋根據支撐布置和桿件內力大小而定,它剛度大、 變形小,能有力的控制擋墻變形和周圍地面的變形,宜用于較深基坑或周圍環境要求較高的地區。

1.5 土釘墻支護

1.5 土釘墻支護

土釘墻圍護結構是邊開挖基坑,邊在土坡面上鋪設鋼筋網,并通過噴射混凝土形成混凝土面板, 從而形成加筋土重力式擋墻起到擋土作用。適用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、 粉土、 雜填土,不適用淤泥質及地下水位以下且未經降水處理的土層。

土釘墻圍護結構是邊開挖基坑,邊在土坡面上鋪設鋼筋網,并通過噴射混凝土形成混凝土面板, 從而形成加筋土重力式擋墻起到擋土作用。適用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、 粉土、 雜填土,不適用淤泥質及地下水位以下且未經降水處理的土層。

1.6 攪拌樁支護

1.6 攪拌樁支護

由噴漿型深層攪拌樁組成的重力式水泥土擋墻, 可為實體式或格柵式。該擋墻具有擋土和止水雙重功能,一般用于開挖深度不大于6m 的軟土地區基坑支護。 當基坑深度超過 6m 時,可在水泥土中插入加筋桿件,形成加筋水泥土擋墻,必要時還可輔以內支撐或錨桿支護加筋水泥土擋墻,以加大基坑的支護深度。

由噴漿型深層攪拌樁組成的重力式水泥土擋墻, 可為實體式或格柵式。該擋墻具有擋土和止水雙重功能,一般用于開挖深度不大于6m 的軟土地區基坑支護。 當基坑深度超過 6m 時,可在水泥土中插入加筋桿件,形成加筋水泥土擋墻,必要時還可輔以內支撐或錨桿支護加筋水泥土擋墻,以加大基坑的支護深度。

二、支護結構計算方法

二、支護結構計算方法

2.1 靜力平衡法和等值梁法

2.1 靜力平衡法和等值梁法

利用墻前后土壓力的極限平衡條件來求插入深度、 結構內力等。從理論上說,首先,支護結構前后土壓力是否達到極限狀態,很難確定,尤其是被動土壓力情況,有很大的盲目性,實際工程測試已證明了這一點。其次該類力法未考慮結構與土體變形協調,而變形對土壓力的重分布及結構內力有很大影響, 故該類力法正逐漸失去它原有的地位。 但對于簡單基坑開挖,靜力平衡法中一些簡化使計算較為簡單,可以憑經驗選用。

利用墻前后土壓力的極限平衡條件來求插入深度、 結構內力等。從理論上說,首先,支護結構前后土壓力是否達到極限狀態,很難確定,尤其是被動土壓力情況,有很大的盲目性,實際工程測試已證明了這一點。其次該類力法未考慮結構與土體變形協調,而變形對土壓力的重分布及結構內力有很大影響, 故該類力法正逐漸失去它原有的地位。 但對于簡單基坑開挖,靜力平衡法中一些簡化使計算較為簡單,可以憑經驗選用。

單支撐(錨拉)埋深板樁計算,將其視為上端簡支、下端固定支承,變形曲線有一反彎點,一般認為該點彎矩值為零,于是可把擋土結構劃分為兩段假想梁,上部為簡支,下部為一次超靜定結構,其彎矩圖不變,該法稱為等值梁法。實踐表明,等值梁法計算板樁是偏于安全的,實際設計計算常將最大彎矩予以折減,折減系數經驗為 0.6~0.8,一般取 0.74。

單支撐(錨拉)埋深板樁計算,將其視為上端簡支、下端固定支承,變形曲線有一反彎點,一般認為該點彎矩值為零,于是可把擋土結構劃分為兩段假想梁,上部為簡支,下部為一次超靜定結構,其彎矩圖不變,該法稱為等值梁法。實踐表明,等值梁法計算板樁是偏于安全的,實際設計計算常將最大彎矩予以折減,折減系數經驗為 0.6~0.8,一般取 0.74。

2.2 彈性地基梁的 m 法及彈塑有限元法

2.2 彈性地基梁的 m 法及彈塑有限元法

彈性地基梁的 m 法優點是考慮了支護結構與土體的變形協調。但仍有一些問題有待解決。 m 法計算時,參數 m 一般工程難以通過試驗確定,現有文獻提供的取值范圍,各地區差別大,這個參數雖然按彈性體來計算變形,物理概念明確,但實際參數 m 是一個反映彈性的綜合指標。工程實踐表明,在軟土中的懸臂樁支護計算采用 m 法,計算位移與實測位移有很大差異,實測位移是計算值的好幾倍。這說明樁后土體變形已不再屬于彈性范圍。另外,m 法無法直接確定支護結構的插入深度,通常假定試算有很大的隨意性,有時樁底落在軟弱土層中,還需經驗來修正。

彈性地基梁的 m 法優點是考慮了支護結構與土體的變形協調。但仍有一些問題有待解決。 m 法計算時,參數 m 一般工程難以通過試驗確定,現有文獻提供的取值范圍,各地區差別大,這個參數雖然按彈性體來計算變形,物理概念明確,但實際參數 m 是一個反映彈性的綜合指標。工程實踐表明,在軟土中的懸臂樁支護計算采用 m 法,計算位移與實測位移有很大差異,實測位移是計算值的好幾倍。這說明樁后土體變形已不再屬于彈性范圍。另外,m 法無法直接確定支護結構的插入深度,通常假定試算有很大的隨意性,有時樁底落在軟弱土層中,還需經驗來修正。

有限單元法作為今后基坑支護設計計算的發展方向, 它的優點是考慮了土體與結構的變形協調,而且可以得出塑性區的分布,從而判斷支護結構的總體穩定性。但選取合理的本構模型與計算參數,以及塑性區范圍與穩定性之間的定量關系均缺乏經驗。目前,隨著計算機技術及系統科學的發展, 為有限單元法的完善提供了更有利的工具。在結構計算方面,建立了能考慮基坑圍護結構和土壓力的空間非線性共同作用理論及其計算方法,并編成程序,方便高效地完成基坑圍護工程的計算。 在設計理論方面,采用動態反演和預報方法,通過將現場量測信息、 優化反演參數、 圍護結構體系變形與穩定性分析有機結合,可以對基坑支護位移和安全性預測建立動態預報體系。

有限單元法作為今后基坑支護設計計算的發展方向, 它的優點是考慮了土體與結構的變形協調,而且可以得出塑性區的分布,從而判斷支護結構的總體穩定性。但選取合理的本構模型與計算參數,以及塑性區范圍與穩定性之間的定量關系均缺乏經驗。目前,隨著計算機技術及系統科學的發展, 為有限單元法的完善提供了更有利的工具。在結構計算方面,建立了能考慮基坑圍護結構和土壓力的空間非線性共同作用理論及其計算方法,并編成程序,方便高效地完成基坑圍護工程的計算。 在設計理論方面,采用動態反演和預報方法,通過將現場量測信息、 優化反演參數、 圍護結構體系變形與穩定性分析有機結合,可以對基坑支護位移和安全性預測建立動態預報體系。

2.3 深基坑支護的土壓力

2.3 深基坑支護的土壓力

土壓力是作用于支護結構的主要荷載, 所以土壓力計算是支護結構設計的關鍵一步,無論是靜力平衡法,還是彈性抗力法以及有限單元法都要先確定作用在支護結構上的土壓力。土壓力問題是一個古老的問題,庫侖和朗金的土壓力理論,仍是目前支護結構設計的依據。但大量的模型實驗、 現場實測和工程實踐表明,土壓力的大小不僅與地基土的力學性質有關,它還取決于支護結構的變形情況,即具有時空效應。

土壓力是作用于支護結構的主要荷載, 所以土壓力計算是支護結構設計的關鍵一步,無論是靜力平衡法,還是彈性抗力法以及有限單元法都要先確定作用在支護結構上的土壓力。土壓力問題是一個古老的問題,庫侖和朗金的土壓力理論,仍是目前支護結構設計的依據。但大量的模型實驗、 現場實測和工程實踐表明,土壓力的大小不僅與地基土的力學性質有關,它還取決于支護結構的變形情況,即具有時空效應。

三、動態設計和施工

三、動態設計和施工

深基坑工程是土體與圍護結構體系相互作用的一個動態變化的復雜系統, 僅依靠理論分析和經驗估計是難以把握在復雜等條件下基坑支護結構和土體的變形破壞, 也難以完成可靠而經濟的基坑設計。 通過施工時對整個基坑工程系統的監測,可以了解其變化的態勢,利用監測信息的反饋分析,就能較好地預測系統的變化趨勢。當出現險情預兆時,可做出預警,及時采取措施,保證施工和環境的安全;當安全儲備過大時,可及時修改設計,削減圍護措施,通過反分析,可修改設計模型,調整計算參數,總結經驗,提高設計與施工水平[5-6]。

深基坑工程是土體與圍護結構體系相互作用的一個動態變化的復雜系統, 僅依靠理論分析和經驗估計是難以把握在復雜等條件下基坑支護結構和土體的變形破壞, 也難以完成可靠而經濟的基坑設計。 通過施工時對整個基坑工程系統的監測,可以了解其變化的態勢,利用監測信息的反饋分析,就能較好地預測系統的變化趨勢。當出現險情預兆時,可做出預警,及時采取措施,保證施工和環境的安全;當安全儲備過大時,可及時修改設計,削減圍護措施,通過反分析,可修改設計模型,調整計算參數,總結經驗,提高設計與施工水平[5-6]。

四、結束語

四、結束語

總而言之，我國基坑工程的設計理論有了很大的發展,建立了許多新的計算理論和方法。但在工程具體應用中,仍要堅持理論與實踐相結合的原則,根據實際選用合理的方法手段。目前,各地建筑正朝著更 “高、 大、 深”等方面發展,可以預料,基坑支護設計與施工技術將得到全面而深入的發展和應用。今后,深基坑設計與施工技術將大力促進與推廣動態設計和信息化施工技術,并逐漸成為基坑支護工程設計的指導思想。

總而言之，我國基坑工程的設計理論有了很大的發展,建立了許多新的計算理論和方法。但在工程具體應用中,仍要堅持理論與實踐相結合的原則,根據實際選用合理的方法手段。目前,各地建筑正朝著更 “高、 大、 深”等方面發展,可以預料,基坑支護設計與施工技術將得到全面而深入的發展和應用。今后,深基坑設計與施工技術將大力促進與推廣動態設計和信息化施工技術,并逐漸成為基坑支護工程設計的指導思想。

參考文獻:

參考文獻:

[1]龔曉南.深基坑工程設計施工手冊[M].北京:中國建筑上業出版社,1998:75-120.

[1]龔曉南.深基坑工程設計施工手冊[M].北京:中國建筑上業出版社,1998:75-120.

篇（7）

根據本地區實際情況,經比較采用鉆孔灌注樁作為擋土結構,由于基坑開采區主要為粘性土,它具有一定自穩定結構的特性,因此護坡樁采用間隔式鋼筋混凝土鉆孔灌注樁擋土,土層錨桿支護的方案,擋土支護結構布置如下:(1)護坡樁樁徑600mm,樁凈距1000mm;(2)土層錨桿一排作單支撐,端部在地面以下2.00mm,下傾18°,間距1.6m;(3)腰梁一道,位于坡頂下2.00m處,通過腰梁,錨桿對護坡樁進行拉結;(4)樁間為粘性土不作處理。

2.深基坑支護土壓力

深基坑支護是近些年來才發展起來的工程運用學科,新的完善的支護結構上的土壓力理論還沒有正式提出,要精確地加以確定是不可能的。而且由于土的土質比較復雜,土壓力的計算還與支護結構的剛度和施工方法等有關,要精確地確定也是比較困難的。目前,土壓力的計算,仍然是簡化后按庫侖公式或朗肯公式進行。常用的公式為:

主動土壓力:

Eα=1/2γH2tg2(45°-Φ/2)-2CHtg(45°-Φ/2)+2C2/γ

工中:Eα——主動土壓力(KN),γ——土的容重,采用加權平均值。H——擋土樁長(m)。Φ——土的內摩擦角(°)。C——土的內聚力(KN)。

被動土壓力:EP=1/2γt2KPCt

式中:EP——被動土壓力(KN),t——擋土樁的入土深度(m),KP——被動土壓力系數,一般取K2=tg2(45°-Φ/2)。

由于傳統理論存在達些不足,在工程運用時就必須作經驗修正,以便在一定程度上能夠滿足工程上的使用要求,這也就是從以下幾個方面具體考慮:

2.1.土壓力參數:尤其抗剪強度C/Φ的取值問題。抗剪強度指標的測定方法有總應力法和有效應辦法,前者采用總應力C、Φ值和天然重度γ(或飽和容量)計算土壓力,并認為水壓力包括在內,后者采用有效應力C、Φ及浮容量γ計算土壓力,另解水壓力,即是水土分算。總應辦法應用方便,適用于不透水或弱透水的粘土層。有效應力法應用于砂層。

2.2.朗肯理論假定墻背與填土之間無摩擦力。這種假設造成計算主動土壓力偏大,而被動土壓力偏小。主動土壓力偏大則是偏安全的,而被動土壓力偏小則是偏危險的。針對這一情況,在計算被動土壓力時,采用修正后的被動土壓力系數KP,因為庫侖理論計算被動土壓力偏大。因此采用庫侖理論中的被動土壓力系數擦角δ,克服了朗肯理論在此方面的假定。可以求得修正后的KP是:KP=〔CosΨDCosδ[KF)]-Sin(Ψo+δ)SinΨo〕2

式中是按等值內摩擦角計算,對粘性土取ΦD=Φ是根據經驗取值,δ一般為1/3Φ-2/3Φ。

2.3.用等值內摩擦角計算主動土壓力。在實踐中,對于抗深在10m內的支護計算,把有粘聚力的主動土壓力Eα,計算式為:E=1/2CHtg2(45°-Φ/2)+2C2/γ。

用等值內摩擦角時,按無粘性土三角形土壓力并入Φo,E=1/2γH2tg(45°-Φ/2),而E=E由此可得:tg(45°-[SX(]Φo2=rH2tg2(45°-Ψ/2)-4CHtg(45°-Ψ/2)+4C2/r2rH2

2.4.深基坑開挖的空間效應。基坑的滑動面受到相鄰邊的制約影響,在中線的土壓力最大,而造近兩邊的壓力則小,利用這種空間效應,可以在兩邊折減樁數或減少配筋量。

2.5.重視場內外水的問題。注意降排水,因為土中含水量增加,抗剪強度降低,水分在較大土粒表面形成劑,使摩擦力降低,而較小顆粒結合水膜變厚,降低了土的內聚力。

綜上所述,結合本場地地質資料以及所選擇的基抗支護形成,水壓力和土壓力分別按以下方式計算:

篇（8）

Abstract: In engineering project designs and so on modern architecture， water conservation， mining， electricity generation， the engineering design personnel can meet the deep hole excavated for building foundation supports and protections design the question. In view of the different geological condition， the designers unify the engineering project construction the actual need， then formulates the science， reasonably， the correct design proposal， this regarding the deep hole excavated for building foundation supports and protections system construction， as well as the building quality’s safeguard is extremely important， is absolutely not allow to neglect.

Key words: different; geological condition; deep hole excavated for building foundation; supports and protections system; design

1深基坑支護設計的要點

在現代建筑工程建設項目的設計中，深基坑支護的設計是地基項目施工的主要技術保障與施工依據，對于地基施工的進度與質量都具有十分重要的意義和作用。深基坑支護設計的工作難度較大，需要由專業的建筑工程技術人員來進行，否則難以保證設計方案的科學性與可操作性。深基坑支護設計的要點，主要有以下幾點:

1.1深基坑挖土施工的組織設計

在深基坑支護設計中，一定不要忽視對于挖土施工的組織設計。深基坑挖土施工普遍要在地下十幾到幾十米的空間中進行操作，在施工中存在技術要求高，以及危險系數也相對較大等問題，如果沒有制定科學、合理、有效的施工組織設計，必然難以保證深基坑支護項目施工的順利進行與完成。深基坑挖土施工組織設計中，要明確施工項目的主體與責任人，并要重視監理單位的作用。

1.2支護結構的變形計算

深基坑支護在具體施工中，由于人為或外界壓力等原因，都有可能導致支護結構的變形，因此，在深基坑支護設計中，設計人員要充分考慮到各方面有可能出現的因素，提前對于支護結構的變形現象進行計算。支護結構變形計算中，設計人員要盡量保證各項計算項目數據與結果的真實、準確，以便在發生突發事件時，可迅速提出整改方案。

1.3支護結構的強度設計

在深基坑支護設計工作中，支護結構強度的設計是尤其需要重視的設計問題之一。支護結構是建筑工程項目地基部分施工的重要環節，其強度是否符合國家相關工程質量標準與技術要求，將直接關系到地基工程項目的整體質量、耐腐蝕性、使用年限等問題。支護結構強度的設計要考慮到多方面的因素，設計人員要在熟悉工程現場的地質、水文條件的基礎上，并結合工程項目的實際需要，還要對于建筑材料的選用嚴格把關，這樣才能確保支護結構強度達到深基坑施工的要求。

2不同地質條件的深基坑支護設計重點

深基坑支護項目施工往往需要在不同的地質條件中開展和進行，因此，設計人員一定要根據不同地質條件的特點，而在深基坑支護設計中抓住其重點，進而保證支護系統設計方案的完善與科學，更好的服務于深基坑項目施工工作。不同地質條件的深基坑支護設計重點，主要表現在以下幾個方面:

2.1淤泥質黏土的深基坑支護設計

淤泥質黏土主要分布于大中型江流湖泊的周邊地區，主要是由河流沖刷所帶的淤泥而形成。淤泥質黏土層的含水量一般在40 %～50 %左右、孔隙比一般在1.2～1.6之間，土層的壓縮性高，抗剪強度較低。在淤泥質黏土的深基坑支護設計中，設計人員一定要注意挖掘機械的應用，以及施工人員的具體操作流程等實際問題，并要在設計方案中分別制定出有針對性的解決措施與方法。淤泥質黏土層開挖深度普遍要求小于6 m，也可以根據工程項目實際需求而有所增加，但是要盡量控制在6 m～10 m之間，如果超出這個深度數值，就難以保證深基坑施工的安全。

2.2軟土的深基坑支護設計

軟土的成分主要為:深灰色淤泥質黏土、砂質黏土、粉質黏土等。軟土分布較廣地區的年均降水普遍較大，而且常年處于較高的溫度，因此，在軟土的深基坑支護設計中一定要特別注意這一問題。近年來，國內對于軟土的深基坑支護設計，主要采取懸壁式、單支點及多支點式、圓筒式等支護結構，各種支護結構都有其顯著的特點，并被廣泛應用于軟土地質條件的深基坑項目施工中。由于軟土的性質偏軟，因此在深基坑支護設計中一定要考慮到深基坑的整體硬度和強度，對于部分土層較軟的部分，還要進行必要的加固設計，確保深基坑施工中的安全性與穩定性。

2.3填土的深基坑支護設計

目前，填土的深基坑支護設計是國內較為常見的地質條件之一，具有較強代表性與典型性。填土層的地下水主要有三層，即上層滯水、潛水和承壓水。上層滯水埋藏于粘質粉土層、粉土、填土中;潛水埋藏于砂卵石層中;承壓水也埋藏在砂卵石層中。在制定填土的深基坑支護設計方案時，一定要特別注意深基坑施工中對于地下水系統的破壞，還要充分考慮到由于地下水的流動與沖刷對支護系統的腐蝕，要采取有效的措施排除深基坑中的存水量，確保深基坑施工中施工人員的安全，以及機械設備的穩定。

3不同地質條件深基坑支護設計技術的科學發展

現代社會是一個科學技術高速發展的新時代，一切事物的發展都著重強調科學發展的全新理念。在未來的社會中，敢于創新、勇于探索的科學發展理念將是一切事物發展與進步的強大動力與源泉。近年來，我國不同地質條件深基坑支護設計技術已經在相關技術人員，以及建筑行業專家、學者的共同努力下取得了很大幅度的提升，并已初步形成了一套較為完善的設計技術理論與實踐經驗，但隨著時代的發展，以及科學技術的不斷進步，國內現行的深基坑支護設計技術已逐漸難以適應現代建筑工程的實際需要，因此，不同地質條件深基坑支護設計技術的發展也一定要堅持科學發展的理念。

隨著建筑行業的不斷發展，深基坑作業環境也在不斷的發生變化，越來越多的施工項目需要在地質條件極為復雜的地區進行。傳統的設計理念與技術已經難以適應現代不同地質條件的深基坑設計工作的實際需求了，必須適時進行革新與完善。不同地質條件的深基坑支護的設計要堅持與時俱進、創新發展的科學理念來進行實踐與工作。同時，深基坑支護設計人員只有在日常工作中注重自身知識的積累，并不斷吸取國內外先進的設計理論與知識，才能逐步具備更高的技術水平與能力，更好的滿足于建筑工程深基坑支護設計工作的實際需要。不同地質條件的深基坑支護設計技術是現代建筑行業設計技術的有機組成部分之一，深基坑支護設計技術在得到科學發展的同時，也就必然的在客觀方面推動了建筑工程行業整體設計與施工技術的發展與進步，由此可見其所有的意義是十分深遠和重大的。

參考文獻

1 趙松宇、魏翰林.淺談現代建筑工程中深基坑支護設計的重點與難點[J].建筑行業學報，2007(9)

2 王學成. 淺析不同地質條件深基坑支護設計中應注意的問題[J]. 吉林建筑工程學院學報，2008(5)

3 高翔宇. 工民建筑工程中深基坑支護設計的科學發展[J]. 科技成果縱橫，2002(14)

4 張啟紅、馬涵宇. 不同地質條件深基坑支護設計的技術創新[J]. 山西建筑，2003(5)

5 毛興文. 淺析不同地質條件深基坑支護設計的發展與創新 [J]. 建筑科學，2008(10)

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1深基坑支護設計的要點

在現代建筑工程建設項目的設計中,深基坑支護的設計是地基項目施工的主要技術保障與施工依據,對于地基施工的進度與質量都具有十分重要的意義和作用。深基坑支護設計的工作難度較大,需要由專業的建筑工程技術人員來進行,否則難以保證設計方案的科學性與可操作性。深基坑支護設計的要點,主要有以下幾點:

1.1深基坑挖土施工的組織設計

在深基坑支護設計中,一定不要忽視對于挖土施工的組織設計。深基坑挖土施工普遍要在地下十幾到幾十米的空間中進行操作,在施工中存在技術要求高,以及危險系數也相對較大等問題,如果沒有制定科學、合理、有效的施工組織設計,必然難以保證深基坑支護項目施工的順利進行與完成。深基坑挖土施工組織設計中,要明確施工項目的主體與責任人,并要重視監理單位的作用。

1.2支護結構的變形計算

深基坑支護在具體施工中,由于人為或外界壓力等原因,都有可能導致支護結構的變形,因此,在深基坑支護設計中,設計人員要充分考慮到各方面有可能出現的因素,提前對于支護結構的變形現象進行計算。支護結構變形計算中,設計人員要盡量保證各項計算項目數據與結果的真實、準確,以便在發生突發事件時,可迅速提出整改方案。

1.3支護結構的強度設計

在深基坑支護設計工作中,支護結構強度的設計是尤其需要重視的設計問題之一。支護結構是建筑工程項目地基部分施工的重要環節,其強度是否符合國家相關工程質量標準與技術要求,將直接關系到地基工程項目的整體質量、耐腐蝕性、使用年限等問題。支護結構強度的設計要考慮到多方面的因素,設計人員要在熟悉工程現場的地質、水文條件的基礎上,并結合工程項目的實際需要,還要對于建筑材料的選用嚴格把關,這樣才能確保支護結構強度達到深基坑施工的要求。

2不同地質條件的深基坑支護設計重點

深基坑支護項目施工往往需要在不同的地質條件中開展和進行,因此,設計人員一定要根據不同地質條件的特點,而在深基坑支護設計中抓住其重點,進而保證支護系統設計方案的完善與科學,更好的服務于深基坑項目施工工作。不同地質條件的深基坑支護設計重點,主要表現在以下幾個方面:

2.1淤泥質黏土的深基坑支護設計

淤泥質黏土主要分布于大中型江流湖泊的周邊地區,主要是由河流沖刷所帶的淤泥而形成。淤泥質黏土層的含水量一般在40 %～50 %左右、孔隙比一般在1.2～1.6之間,土層的壓縮性高,抗剪強度較低。在淤泥質黏土的深基坑支護設計中,設計人員一定要注意挖掘機械的應用,以及施工人員的具體操作流程等實際問題,并要在設計方案中分別制定出有針對性的解決措施與方法。淤泥質黏土層開挖深度普遍要求小于6 m,也可以根據工程項目實際需求而有所增加,但是要盡量控制在6 m～10 m之間,如果超出這個深度數值,就難以保證深基坑施工的安全。

2.2軟土的深基坑支護設計

軟土的成分主要為:深灰色淤泥質黏土、砂質黏土、粉質黏土等。軟土分布較廣地區的年均降水普遍較大,而且常年處于較高的溫度,因此,在軟土的深基坑支護設計中一定要特別注意這一問題。近年來,國內對于軟土的深基坑支護設計,主要采取懸壁式、單支點及多支點式、圓筒式等支護結構,各種支護結構都有其顯著的特點,并被廣泛應用于軟土地質條件的深基坑項目施工中。由于軟土的性質偏軟,因此在深基坑支護設計中一定要考慮到深基坑的整體硬度和強度,對于部分土層較軟的部分,還要進行必要的加固設計,確保深基坑施工中的安全性與穩定性。

2.3填土的深基坑支護設計

目前,填土的深基坑支護設計是國內較為常見的地質條件之一,具有較強代表性與典型性。填土層的地下水主要有三層,即上層滯水、潛水和承壓水。上層滯水埋藏于粘質粉土層、粉土、填土中;潛水埋藏于砂卵石層中;承壓水也埋藏在砂卵石層中。在制定填土的深基坑支護設計方案時,一定要特別注意深基坑施工中對于地下水系統的破壞,還要充分考慮到由于地下水的流動與沖刷對支護系統的腐蝕,要采取有效的措施排除深基坑中的存水量,確保深基坑施工中施工人員的安全,以及機械設備的穩定。

3不同地質條件深基坑支護設計技術的科學發展

現代社會是一個科學技術高速發展的新時代,一切事物的發展都著重強調科學發展的全新理念。在未來的社會中,敢于創新、勇于探索的科學發展理念將是一切事物發展與進步的強大動力與源泉。近年來,我國不同地質條件深基坑支護設計技術已經在相關技術人員,以及建筑行業專家、學者的共同努力下取得了很大幅度的提升,并已初步形成了一套較為完善的設計技術理論與實踐經驗,但隨著時代的發展,以及科學技術的不斷進步,國內現行的深基坑支護設計技術已逐漸難以適應現代建筑工程的實際需要,因此,不同地質條件深基坑支護設計技術的發展也一定要堅持科學發展的理念。

隨著建筑行業的不斷發展,深基坑作業環境也在不斷的發生變化,越來越多的施工項目需要在地質條件極為復雜的地區進行。傳統的設計理念與技術已經難以適應現代不同地質條件的深基坑設計工作的實際需求了,必須適時進行革新與完善。不同地質條件的深基坑支護的設計要堅持與時俱進、創新發展的科學理念來進行實踐與工作。同時,深基坑支護設計人員只有在日常工作中注重自身知識的積累,并不斷吸取國內外先進的設計理論與知識,才能逐步具備更高的技術水平與能力,更好的滿足于建筑工程深基坑支護設計工作的實際需要。不同地質條件的深基坑支護設計技術是現代建筑行業設計技術的有機組成部分之一,深基坑支護設計技術在得到科學發展的同時,也就必然的在客觀方面推動了建筑工程行業整體設計與施工技術的發展與進步,由此可見其所有的意義是十分深遠和重大的。

參考文獻

1 趙松宇、魏翰林.淺談現代建筑工程中深基坑支護設計的重點與難點[J].建筑行業學報,2007(9)

2 王學成. 淺析不同地質條件深基坑支護設計中應注意的問題[J]. 吉林建筑工程學院學報,2008(5)

3 高翔宇. 工民建筑工程中深基坑支護設計的科學發展[J]. 科技成果縱橫,2002(14)

4 張啟紅、馬涵宇. 不同地質條件深基坑支護設計的技術創新[J]. 山西建筑,2003(5)

5 毛興文. 淺析不同地質條件深基坑支護設計的發展與創新 [J]. 建筑科學,2008(10)

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[中圖分類號] E951 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-9-149-1

1深基坑作業的安全技術措施

對于深基坑作業而言，安全技術防護是保證施工安全的基礎性措施，在進行操作前，必須要應用相應的技術防護來保證施工的安全。

由于深基坑坑壁坡度的穩定性很差，并且會受地下水因素或場地制約因素的影響，因此需要根據實際情況來制定相應的支護方案，支護的設計要按照工程量和工程設計的要求來進行。深基坑維護工程在施工前要做好相應的準備工作，制定詳細的監測方案，方案中要將工程項目的概況、方案制定的目的、監測包含的項目、監測所用的儀器、監測資料的整理分析等內容進行詳細的記錄。深基坑土方在開挖之前，要先調查地質情況、構筑物情況，并且將調查的結果繪制成具體的位置圖，以便施工開挖時能夠準確無誤。除此之外還要根據具體的情況對施工人員進行技術要求的傳達，并且要讓其對施工有足夠的準備。在進行機械開挖時，一定要安排專人負責機械的指揮操作，并且施工現場還要全面布置好安全警示標志。出土和運土是要安排專人進行交通安排，避免出現因交通阻塞從而導致施工混亂的情況。

在進行挖土施工時，要杜絕掏洞挖土的現象，而是要從上到下分層對稱進行。挖土的同時要做好地下水和地表水的排水工作，避免坍塌事故的發生。如果在施工過程中發現土體有裂縫或出現滑動，則需要及時進行加固，將施工過程中的任何險情進行有效排除。支護工作的進行需要有相關文件的指導，文件在生成時要將施工工序、安全措施、技術質量要求、工程驗收等環節的內容安排具體，并且嚴格按照規定要求進行。

2深基坑技術的方案類型設計

在深基坑支護工程中，需要根據不同的基坑深度、環境、地質、荷載等情況采用不同的支護方案。常見的支護結構有深層攪拌樁支護、排樁支護、地下連續墻支護、土釘墻皮支護四種，在巖土勘察過程中，可以根據實際的情況進行相應的方法選取，從而保證支護的安全、牢靠。

2.1深層攪拌樁支護

該種技術主要是將水泥、石灰等材料作為固化劑，并且利用深層攪拌機械對軟土和固化劑進行攪拌，通過軟土和固化劑之間物理化學反應的利用，從而將軟土硬結，成為具有水穩定性和整體性的高強度樁體，該種樁體是一般用于基坑支護的主要材料。水泥攪拌樁能夠適用于各種類型的飽和性粘土，加固深度能夠達到50至60米，但其抗拉強度相比于抗壓強度而言要低很多，因此適用深度僅5至7米并且能夠用于重力式擋墻結構的基坑。

2.2排樁支護

排樁支護主要有四種形式，分別為鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔注入樁、人工挖孔樁。不同的支護樁類型所使用的地質、環境條件也不相同。

2.3地下連續墻支護

該種支護形式一般適用于軟土層開挖深度大于10米的基坑，其周圍相鄰的建筑或者地下鋪設管線對沉降和位移要求較高時，則可以采用地下連續墻支護結構。

2.4土釘墻皮支護

該種支護主要是在基坑開挖的過程中，在原位土體中放置較密的細長桿件釘，并且將鋼筋混凝土面層噴射在坡面上，土釘、土體和噴射面層的共同結合能夠形成強度較高的復合土體，該種復合土體能夠達到很強的支護作用。土釘墻支護必須要與施工以及現場的情況相一致，根據實際情況獲取相應的監測數據。如果設計有修改，需要及時反饋，并且將修改內容落實到實際施工之中。該種支護方式常用于開挖深度不大并且其周圍相鄰建筑對沉降位移要求不高的基坑，能夠具有節省資金、快捷便利的優點。

3深基坑支護的設計方案改進

基坑朝著大深度、大面積方向發展，并且基坑周圍的環境也越來越復雜，促使深基坑開挖和支護的難度越來越大。因此，為了縮短工期并節省造價，今后發展的主要方向是兩墻合一式的逆作法。但由于逆作法受到樁的承載力限制，因此使用時不能采用一柱一樁，而是要一柱多樁，從而加速上部結構的施工速度，加快深基坑工作的進度，以達到縮短工期的效果。

在深基坑支護中，土釘支護方案的使用越來越普及，使得噴射混凝土技術得到了廣泛的運用。在噴射混凝土施工中，為了減少回彈量，降低環境污染的程度，干式噴射混凝土將逐漸被顯式噴射混凝土取代。

在以往的深基坑支護工作中，由于基坑大多采用人工挖土，因此其操作效率較低，施工的進程難以加快。因此為了改變這樣的情況，需要加大小型、靈活度高、專業化程度高的挖土機械，從而提高深基坑施工的效率，以加快施工進度。

在施工中，為了降低基坑變形的程度，可以對基坑進行預應力的施加，從而對變形情況進行有效的控制。除此之外，還要通過深層攪拌或注漿技術來對基坑底部的土體進行加固，該種技術對于控制變形而言效果較為顯著。

原有的基坑工程給環境帶來了較大的影響，因此為了減小影響程度，就需要對地下水資源制定相應的保護措施，必要時使用帷幕型式進行支護。在操作中，除了地下水連續墻以外，止水帷幕的構筑一般采用旋噴樁或深層攪拌樁等施工方法。

總之，在對巖土進行勘察之前，要對周圍的環境和地形進行初步的了解，掌握周圍場地的地質資料，并且根據掌握的信息進行具體勘察工作的安排。勘察工作要在規定范圍以內進行，工作確定以后就要進行支護方案的選取，通過施工的實際情況進行適當的操作調節，從而保證基坑開挖和支護的合理性。在基坑工作中要注意開挖和支護的順序，對可能出現的問題進行及時的排除，確保工作的萬無一失。

參考文獻

篇（11）

中圖分類號：TV551.4文獻標識碼： A 文章編號：

0引言

近年來，隨著城市化進程的快速發展，地下空間的開發利用向大型化、深層化方向發展。隨之產生了大量的深基坑支護設計與施工問題，并成為當前基礎工程的熱點與難點。基坑工程的設計已經從強度控制轉向變形控制,因此基坑開挖過程中不僅要保證自身穩定，還要控制支護結構和其周圍土體的變形，以盡量減小對周圍環境的影響 [1] 。然而，影響基坑變形的影響因素眾多，參數選取不當往往引發工程事故，造成重大經濟損失。因此，深入探究諸多因素對基坑變形的影響具有重要的工程意義和實際價值。

影響基坑變形的因素很多，包括：（1）土體的物理力學參數如土的變形模量、泊松比、粘聚力、內摩擦角和重度等；（2）支護結構設計因素如樁體剛度及入土深度、錨索預應力、支撐系統等；（3）施工因素如開挖順序與方法、挖撐次序、降水、地面超載與施工振動情況與基坑暴露時間等。在這些影響因素中，基坑所處地段的地質情況是既定的，即地質因素無法選擇，而設計因素和施工因素是可控因素。據統計，因設計因素造成的基坑事故占到46%。因此本文采用單因素分析法著重分析設計因素對基坑變形的影響，即其它參數固定，而只改變一個參數進行分析計算。本文將采用這種方法，運用有限差分分析軟件FLAC3D結合具體工程對各個單項因素進行模擬分析，得出支護結構設計參數對基坑變形的影響。

2工程概況

某工程擬建平面移動式6層地下停車庫，開挖面積約846平方米，深度約15米。由于基坑周邊緊鄰高層建筑物及交通干道，地下管線錯綜復雜，對環境保護要求高，因此本基坑支護采用樁錨支護的方式，直立開挖。采用長螺旋鉆孔壓灌樁，樁徑0.6米，樁距1.2米，樁長18.0米，設三層錨索，采用一樁一錨形式，樁間噴射混凝土。

3模型的建立[2,3]

本文為了減少計算量，模型只取了支護體的一段，FLAC3D計算模型自基坑開挖邊緣到邊界的距離取為50m，模型的深度方向取35m，以盡量減小模型邊界條件對基坑變形的影響。巖土材料使用Mohr-Coulomb模型。開挖涉及的土層有八層。

邊界條件假設為：約束所有Y方向的位移；土體兩側約束X方向的位移，允許發生豎向的位移；土體底部約束X、Y、Z三個方向的位移。地面超載取q=15kPa，計算時將土體和支護樁的自重應力考慮在內，取重力加速度為。

本基坑模型采用brick單元創建，模擬中支護結構采用FLAC內置的結構單元，錨索利用cable單元設置，樁采用pile單元設置。模擬時將錨索端頭部位和樁的連接段定義為剛性連接，將支護樁的底部也定義為剛性連接。基坑支護結構圖如圖1所示。

圖1基坑支護結構圖

4計算結果的分析

4.1樁體剛度的影響分析

樁體剛度的變化主要取決于樁的直徑。本文進行FLAC3D數值分析時，樁直徑分別取為0.4m、0.6m、0.8m、1.0m和1.2m來計算，其它計算參數不變，以基坑開挖結束時情況為例進行分析，研究樁體剛度對樁體水平位移的影響，計算結果見圖2。

圖2不同樁徑的樁體最大水平位移

由圖3可以看出：樁的直徑的增加對樁移的影響效果顯著。當樁徑從0.4m增加到0.8m時，樁體水平位移明顯減小.。當樁徑從0.8m增大到1.2m時，支護樁水平位移也在減小，但減小的幅度降低。這表明適當增加樁體剛度可以在一定程度上減小墻體的水平位移，但通過增大樁體剛度來減小樁體水平位移是有一定范圍的，過度增大樁的直徑會造成不必要的浪費。所以在樁強度符合基坑變形要求的情況下，以增加樁剛度為主來減小基坑變形的做法并不是很合理。通常的做法應該是在滿足樁體剛度的前提下，通過尋找其他方法來控制和減小基坑變形。

4.2 樁體入土深度的影響分析

樁體入土深度是基坑支護設計中的一個非常重要的指標[4,5]，有不少基坑事故就是由于樁體入土深度不足導致的。圍護結構的入土深度不僅對基坑整體穩定性和抗隆起穩定性有影響，而且和基坑支護成本有密切關系。樁體入土深度影響到基坑周圍土體特別是深層土體的滑移。

本文基坑的樁體入土深度為3m，本文在分析模型中樁的入土深度取為1m、3m、5m和7m，即其余計算參數不變，在基坑開挖結束時所得樁體最大水平位移見圖3。

圖3樁體入土深度和樁體最大水平位移的關系

從圖中可以看出，入土深度從1m增加到3m時，樁體最大位移明顯減少，但在5m~7m之間變化不大。因此在保證基坑穩定性及基底不隆起的情況下，單靠增加樁體入土深度的性價比是比較低的。

5.3錨索預應力的影響分析

預應力錨索是基坑支護中經常用到的控制基坑變形的有效方法，它的作用在于減小了坑內被動區土壓力，增加了主動區土壓力，提高了基坑的穩定性。下面就以本基坑為例，觀察預應力錨索對樁體水平位移的影響。對錨索施加30 KN、60 KN、90 KN和120 KN四種不同的預應力，計算樁體的水平位移。圖4為不同大小的預應力作用下的樁體最大水平位移圖。

圖4 不同預應力下的樁體最大水平位移

通過圖4可以看出：

（1）預應力對抑制樁體最大位移效果顯著，樁體最大水平位移和預應力成線性關系。

（2）樁體最大位移隨著預應力的增加逐漸減小，但當基坑開挖深度加大時，施加過大的預應力，會使淺部接觸面的土壓力削減，使預應力錨索失去作用。由此可見，預應力錨索是減少樁體變形的有效方法，但同時在工程實際中要合理的選擇預應力的大小，提高工程效益，不造成浪費。

6結論

（1）在樁體剛度和入土深度符合要求的情況下，再繼續增加樁體剛度和入土深度的作用不大，從經濟角度考慮，盡量選用小直徑的樁以及合適的入土深度。在基坑設計時要綜合考慮多方面的因素，做到面面俱到；

（2）錨索預應力對抑制樁體最大位移效果顯著，樁體最大水平位移和預應力成線性關系，但當基坑開挖深度加大時，施加過大的預應力，會使淺部接觸面的土壓力削減，使預應力錨索失去作用，所以在工程實際中要合理的選擇預應力的大小，提高工程效益；

（3）在以上定量計算分析的基礎上，總結了各個因素對基坑變形影響的大小和規律。這可以在基坑設計時做到心中有數,避免事故的發生。同時對研究支護結構變形的控制對策，提供了一些可供工程參考的結論。

參考文獻：

[1] 劉建航，侯學淵．基坑工程手冊[M]．北京：中國建筑工業出版社，1997

[2] 彭文斌.FLAC實用教程.機械工業出版社.

[3] 唐輝明，宴鄂川，胡新麗.工程地質數值模擬的理論與方法[M].武漢：中國地質大學出版社，2001.