深基坑支护设计篇1

中图分类号：TV551文献标识码： A

随着工程建设水平的不断提升，建筑工程施工技术发展不断进步，基于对工程建设质量的需求，建筑深基坑工程作为一项系统性的工程内容，越来越受到人们的重视。深基坑工程建设的影响因素复杂，其主要是一种由岩土、结构以及建筑工程施工技术相结合的工程内容。相关研究理论还有待进一步发展，但是由于深基坑工程问题造成的工程事故时有发生，深入开展对其的研究，有助于提升我国工程建设质量与水平。

一、深基坑支护影响因素分析

深基坑工程建设过程中相关影响因素十分复杂，且影响因素之间彼此存在关联。在基坑支护设计优化过程中，需要周全考虑相关因素，仔细筛选与分析基坑工程当中的影响因素，以下是对工程施工中基坑支护影响因素的归类分析：

（一）环境影响因素

1.建筑环境与设施影响因素

建筑深基坑形成多为市中心，其周边建筑物与地下管道对建筑施工影响较大，基坑挖掘只能采取垂直开挖的方式。与此同时，需要注意的是基坑开挖会造成周围建筑物以及地下管线受到影响。

2.工程、水文地质环境因素

基坑工程施工过程中地层因素与水文地质环境情况都会对深基坑支护造成影响。其中，基坑工程建设的底层情况主要包括地层构造、图层与岩土体相关参数等内容，水文情况则包括地下水位与其变化情况。

3.施工影响因素

影响基坑施工的主要因素包括多个方面：施工场所的交通情况与商业活动情况等都是基坑支护方案设计影响因素。施工场地提供的材料与车辆进出等也会影响基坑施工与设计。

（二）主体工程影响因素

在进行深基坑支护设计过程中，应当综合全面了解工程实际情况，形成理性认知，对工程施工过程总形成规模、结构以及施工方式综合掌握。

（三）基坑形状因素，深度因素以及宽度因素。

（四）基坑支护结构造成的载荷影响因素。

（五）现已应用的各种支护技术的特点和适用范围以及施工队伍常用的施工方法、施工设备及施工技术等情况。

（六）相关基坑支护设计依据资料：国家和当地有关基坑支护设计和施工的规范、规程；周围相似基坑工程中的经验和教训。

二、深基坑支护方案设计主要原则

形成深基坑支护方案的主要原则是根据对其影响因素的综合考虑，形成合理的价值分析，并在此基础上做出最优选择。这其中包括：工程施工技术安全性、施工可行性分析；深基坑支护对环境造成的影响分析；施工基坑支护结构造成的施工工期影响分析以及其造成的工程经济型综合对比分析。在具体工程施工过程中，支护方案设计可能形成多套方案。这个过程中，需要对多套方案的可行性问题进行综合考虑，因为不同方案的侧重点各不相同，这就需要根据工程施工需要，选择最优模型。

在选取基坑支护方案的过程中需要进行优选，目的是为了进一步增加支护工作过程中的客观性与科学性。《建筑工程基坑支护技术规程》当中主要对基坑支护工程开展有一定的原则性的规定。针对支护结构进行选型的过程中需要兼顾到工程施工结构的空间效果以及受力特征。基坑支护优选过程中还需要通过对基坑周围环境以及基坑开挖情况等进行综合分析，同时还需要对地质水文情况进行考虑，只有这样才能真正做到选型的科学性与合理性。

基坑支护选型主要包括支挡结构、土钉墙以及重力式水泥土墙等内容。像是选用组合需遵循一定的原则，即为《建筑基坑支护技术规程》。

三、工程深基坑设计模型设计

（一）层次结构确立

确立深基坑支护方案，相关影响因素较多，其中包括工程、水文、建筑、管线、结构等多个方面的内容。总体来看，上述中内容可以被归为几类：经济性、安全稳定性、环境、工程期限、施工难易程度等。本文通过采用建立层次结构的方式形成了深基坑支护方案设计选型内容（如图1.所示）。

图1.建筑深基坑选型采用层次分析法

其中，优选方案当中的总目标主要包括几个方面：安全可靠、工程造价低、工程期限较短、环境因素影响小以及工程施工方便。

另外，准则层的主要因素包括几个方面：安全可靠性（B1）、工程造价（B2）、工程期限（B3）、工程期限（B4）、施工难度（B5）。

（二）确定相关因素权重

1.形成判断矩阵

通过使用标度法以及表1.中所示内容，可以完成对准则层当中相关因素在目标层当中的重要性的分析，通过两两比较及单排序方法完成上述内容。

安全可靠性与工程造价相对最优方案形成的重要性比值表示为1；安全可靠性与工程期限相对最优方案形成的重要性比值表示为4；安全可靠性与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为3；安全可靠性与工程施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为5；工程造价与工程期限相对最优方案形成的重要性比值表示为4；工程造价与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为3；工程造价与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为5；

工程期限与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为½；工程期限与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为2；环境影响因素与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为 3（具体内容如下表1.所示）。

表1.比较值情况

A B1 B2 B3 B4 B5

B1 1 1 4 3 5

B2 1 1 4 3 5

B3 1 2

B4 2 1 3

B5 1

由此可以判断出选优矩阵列表：

B=

2.层次排列

通过采用公式（1）具体求得判断矩阵（B）当中的最大特征数据W。

W1===2.268

相同原理，可以求得W2，W3，W4，W5。并在归一化之后，W1=0.350,W2=0.350，W3=0.102，W4=0.142，W5=0.056。

由此，权重向量表示为：

W=(0.350,0.350,0.102,0.142,0.056)

这其中最大特征数值表示为：

max=5.129

总之，综上所述，本文主要通过对工程施工建设过程中深基坑影响因素（安全可靠性、造价、工程期限、环境影响因素、工程施工便捷性）影响支护结构优化方案情况与细部参数相关研究进行分析。通过采用多目标模糊决策方案实现工程深基坑系统的优选，并建立了深基坑支护模型。希望通过对深基坑支护设计情况进行的深入研究，能够进一步提高工程施工水平，提升工程建设质量。

参考文献：

[1]黄贵珍，周东.基于遗传算法的基坑桩锚支护优化设计[J].桂林工学院学报，2000（S1）：86-90

[2]贾宁.有限填土静止土压力系数计算方法研究[J].岩土工程学报.2012.7：1333-1337[3]李广信.基坑支护结构上水土压力的分算与合算[J].岩土工程学报，2010，5（3）:348-352

[3]李明星.基坑支护体系优化设计分析及应用[J](建筑基坑支护技术规程)JGJ120-2012

[4]阮永芬，叶燎原.用灰色系统理论与方法确定深基坑支护方案.岩土力学与工程学报，2013：1203-1206

[5]贾宁.有限填土静止土压力系数计算方法研究[J].岩土工程学报，2012,7：1333-1337

建筑基坑支护技术规程 JGJ120-2012深基坑支护设计研究

时亮

中交第二公路勘察设计研究院有限公司 湖北武汉 430056，南京中交道路桥梁工程勘察设计有限公司 江苏南京 210000

摘要：建筑深基坑施工作为一项系统性工程内容，其影响因素多元且十分复杂。施工中的支护方案选定不仅对基坑的经济型、稳定性及安全性造成巨大影响，同时也是整个工程安全建设的重要前提。因为，深基坑支护工程设计当中出现微小问题都有可能造成基坑失稳，并引起工程造价增加，因此深基坑支护设计意义重大。本文主要针对深基坑支护设计相关问题进行简要分析，探究深基坑支护方案设计模型建立与优选问题，并对深基坑细部优化情况进行了探讨。

关键词：深基坑支护结构模糊选优有限元分析

中图分类号：TV551文献标识码： A

随着工程建设水平的不断提升，建筑工程施工技术发展不断进步，基于对工程建设质量的需求，建筑深基坑工程作为一项系统性的工程内容，越来越受到人们的重视。深基坑工程建设的影响因素复杂，其主要是一种由岩土、结构以及建筑工程施工技术相结合的工程内容。相关研究理论还有待进一步发展，但是由于深基坑工程问题造成的工程事故时有发生，深入开展对其的研究，有助于提升我国工程建设质量与水平。

一、深基坑支护影响因素分析

深基坑工程建设过程中相关影响因素十分复杂，且影响因素之间彼此存在关联。在基坑支护设计优化过程中，需要周全考虑相关因素，仔细筛选与分析基坑工程当中的影响因素，以下是对工程施工中基坑支护影响因素的归类分析：

（一）环境影响因素

1.建筑环境与设施影响因素

建筑深基坑形成多为市中心，其周边建筑物与地下管道对建筑施工影响较大，基坑挖掘只能采取垂直开挖的方式。与此同时，需要注意的是基坑开挖会造成周围建筑物以及地下管线受到影响。

2.工程、水文地质环境因素

基坑工程施工过程中地层因素与水文地质环境情况都会对深基坑支护造成影响。其中，基坑工程建设的底层情况主要包括地层构造、图层与岩土体相关参数等内容，水文情况则包括地下水位与其变化情况。

3.施工影响因素

影响基坑施工的主要因素包括多个方面：施工场所的交通情况与商业活动情况等都是基坑支护方案设计影响因素。施工场地提供的材料与车辆进出等也会影响基坑施工与设计。

（二）主体工程影响因素

在进行深基坑支护设计过程中，应当综合全面了解工程实际情况，形成理性认知，对工程施工过程总形成规模、结构以及施工方式综合掌握。

（三）基坑形状因素，深度因素以及宽度因素。

（四）基坑支护结构造成的载荷影响因素。

（五）现已应用的各种支护技术的特点和适用范围以及施工队伍常用的施工方法、施工设备及施工技术等情况。

（六）相关基坑支护设计依据资料：国家和当地有关基坑支护设计和施工的规范、规程；周围相似基坑工程中的经验和教训。

二、深基坑支护方案设计主要原则

形成深基坑支护方案的主要原则是根据对其影响因素的综合考虑，形成合理的价值分析，并在此基础上做出最优选择。这其中包括：工程施工技术安全性、施工可行性分析；深基坑支护对环境造成的影响分析；施工基坑支护结构造成的施工工期影响分析以及其造成的工程经济型综合对比分析。在具体工程施工过程中，支护方案设计可能形成多套方案。这个过程中，需要对多套方案的可行性问题进行综合考虑，因为不同方案的侧重点各不相同，这就需要根据工程施工需要，选择最优模型。

在选取基坑支护方案的过程中需要进行优选，目的是为了进一步增加支护工作过程中的客观性与科学性。《建筑工程基坑支护技术规程》当中主要对基坑支护工程开展有一定的原则性的规定。针对支护结构进行选型的过程中需要兼顾到工程施工结构的空间效果以及受力特征。基坑支护优选过程中还需要通过对基坑周围环境以及基坑开挖情况等进行综合分析，同时还需要对地质水文情况进行考虑，只有这样才能真正做到选型的科学性与合理性。

基坑支护选型主要包括支挡结构、土钉墙以及重力式水泥土墙等内容。像是选用组合需遵循一定的原则，即为《建筑基坑支护技术规程》。

三、工程深基坑设计模型设计

（一）层次结构确立

确立深基坑支护方案，相关影响因素较多，其中包括工程、水文、建筑、管线、结构等多个方面的内容。总体来看，上述中内容可以被归为几类：经济性、安全稳定性、环境、工程期限、施工难易程度等。本文通过采用建立层次结构的方式形成了深基坑支护方案设计选型内容（如图1.所示）。

图1.建筑深基坑选型采用层次分析法

其中，优选方案当中的总目标主要包括几个方面：安全可靠、工程造价低、工程期限较短、环境因素影响小以及工程施工方便。

另外，准则层的主要因素包括几个方面：安全可靠性（B1）、工程造价（B2）、工程期限（B3）、工程期限（B4）、施工难度（B5）。

（二）确定相关因素权重

1.形成判断矩阵

通过使用标度法以及表1.中所示内容，可以完成对准则层当中相关因素在目标层当中的重要性的分析，通过两两比较及单排序方法完成上述内容。

安全可靠性与工程造价相对最优方案形成的重要性比值表示为1；安全可靠性与工程期限相对最优方案形成的重要性比值表示为4；安全可靠性与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为3；安全可靠性与工程施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为5；工程造价与工程期限相对最优方案形成的重要性比值表示为4；工程造价与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为3；工程造价与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为5；

工程期限与环境影响因素相对最优方案形成的重要性比值表示为½；工程期限与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为2；环境影响因素与施工难易程度相对最优方案形成的重要性比值表示为 3（具体内容如下表1.所示）。

表1.比较值情况

A B1 B2 B3 B4 B5

B1 1 1 4 3 5

B2 1 1 4 3 5

B3 1 2

B4 2 1 3

B5 1

由此可以判断出选优矩阵列表：

B=

2.层次排列

通过采用公式（1）具体求得判断矩阵（B）当中的最大特征数据W。

W1===2.268

相同原理，可以求得W2，W3，W4，W5。并在归一化之后，W1=0.350,W2=0.350，W3=0.102，W4=0.142，W5=0.056。

由此，权重向量表示为：

W=(0.350,0.350,0.102,0.142,0.056)

这其中最大特征数值表示为：

max=5.129

总之，综上所述，本文主要通过对工程施工建设过程中深基坑影响因素（安全可靠性、造价、工程期限、环境影响因素、工程施工便捷性）影响支护结构优化方案情况与细部参数相关研究进行分析。通过采用多目标模糊决策方案实现工程深基坑系统的优选，并建立了深基坑支护模型。希望通过对深基坑支护设计情况进行的深入研究，能够进一步提高工程施工水平，提升工程建设质量。

参考文献：

[1]黄贵珍，周东.基于遗传算法的基坑桩锚支护优化设计[J].桂林工学院学报，2000（S1）：86-90

[2]贾宁.有限填土静止土压力系数计算方法研究[J].岩土工程学报.2012.7：1333-1337[3]李广信.基坑支护结构上水土压力的分算与合算[J].岩土工程学报，2010，5（3）:348-352

[3]李明星.基坑支护体系优化设计分析及应用[J](建筑基坑支护技术规程)JGJ120-2012

深基坑支护设计篇2

中图分类号：TU208文献标识码： A

引言

在最近的几年中，由于社会的发展，城市居民住房的需要，建筑业衍生出了一门新的实践工程学，深基坑支护技术。在当前人口不断增长，住房需求越来越高的社会，需要建设高层的城市建筑，以满足居民的住房需求。这种实际情况下，对深基坑支护技术的发展，起到了一定程度上的推进作用。

1 深基坑支护技术概述

在高层建筑的施工建设过程中，需要深基坑支护技术的辅助。作为一种相对比较新颖的实践工程技术，在建筑业，深基坑支护施工技术被广泛的应用到实际工程中。基坑支护的目的是，确保基坑周边环境和地下结构施工的安全，基坑侧壁及周边环境则用支挡和加固的措施进行稳定性防护。基坑支护是一种特殊的结构方式，具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件，因此，要问题的实际情况，提出符合要求的解决方案，然后选择最优的支护结构。

1.1深基坑支护技术发展趋势

由于国家经济发展迅速，居民生活水平得到了很大程度上的提高，越来越多的居民搬进城市中居住。这大大促进了城市的发展，但也带来了住房资源紧张的难题。为了缓解住房资源紧缺，需要在各方面做出改进，其中最有效的一种方法就是增加建筑的高度，建造出更多住房。建造高层建筑，稳固的地基时不可或缺的，但现在城市的地下空间也是不可多得的稀缺资源，这就使得高层建筑的建设受到了局限性。深基坑支护施工技术很好的解决了这个问题，在建造高层建筑的时候，基于深基坑支护施工技术可以在面积很小的地方挖深度很大的基坑。基坑开挖是一种综合型岩土工程的难题，不仅要考虑强度和稳定性问题，还需要考虑深坑变形和岩土与支护结构之间的相互作用问题。这些问题随着测试仪器、施工技术和技术理论的提高和进步，得到了不同程度上的解决，但是，对于支护技术来说，依然存在着很多问题。目前，对于基坑开挖，面对城市改造工程，无疑是对高层建筑的挑战。

1.2深基坑支护施工的注意事项

在对高层建筑深基坑支护施工的时候，工作的内容主要是支护的施工工艺和研究设计。与设计和施工基坑支护同时进行的是要充分考虑基坑周围的环境条件、基坑需要开挖的理论深度、基坑的土质条件和地理位置。流砂、管涌、坑隆起、地面变形、地下水控制和基坑稳定性等险情是在基坑支护时需要控制的核心内容。此时，需要注意随时根据实际情况对支护方案进行调整，以确保，环境因素和地质条件不会影响施工。在设计和施工深基坑支护时，需要注意以下4方面内容:

1）如果是在城市中施工，那么对环保的要求会非常的高。因此，在选择支护体系时，不但要考虑化学浆液、泥浆、噪声等问题的影响，而且还要考虑在施工过程中支护工程所造成的振动。

2）为周边居民的居住安全考虑。在通常情况下，在施工场地周围，年代较长的建筑物会因为施工震动等影响产生一定程度的损坏。

3) 在城市的繁华地带施工时，由于施工地带高层建筑较为密集，而且地下会有较为复杂的管线系统，对于基坑的施工来说，无疑是一个巨大的限制。这时，垂直开挖技术就显得尤为重要，但在垂直开挖的同时，还必须考虑潜在的威胁。

4) 由于深基坑的场地一般都会十分的狭小，而且施工工期也相对较短，所以，施工时需要的合理安排施工的流程，在施工的过程要同时实施环保工程。

2深基坑支护设计方案

2.1钢板桩支护

钢板桩支护就是将各个钢板桩进行互联，做成一面钢板墙，钢板墙对于泥土和雨水的阻击防护效果是非常好的。钢板的使用使得防护变得非常简单，因此大部分的施工单位非常喜欢用该支护方法。但由于在建设钢板支护时会产生大量噪音和震动，甚至会改变地基的地形，造成地基开裂，这也使得钢板桩支护受到了一定的局限性。在进行地下室基坑支护时，为了防止钢板对深基坑造成破坏，应及时的脱出进行基坑支护时所用的钢板。

2.2排桩支护

柱列式钻孔灌注桩支护是排桩支护最常用的支护方式。在进行排桩支护时，需要将桩与桩之间排成一定的布局形式，如疏排布局、密排布局。在实际施工时，柱列式灌注桩必须需要用钢筋混凝土在桩顶浇筑大截面的帽梁，这样可以增加支护桩的刚度，同时也可以降低工程的成本。在桩背或者桩间，应该使用高压注浆技术，防止地下水或者其他杂志颗粒进入深基坑内。柱列式灌注桩作为排桩支护的一种具有很多优点的支护方式，同时也有一定的缺点，那就是施工的速度慢，工期长，在施工过程中的泥浆处理非常困难，这些也导致了柱列式灌注桩具有了一定的局限性。

2.3复合土钉墙支护

土钉壤支护技术由于支护效果好，性能稳靠，施工速度快，在我国的建筑业中发展迅速。土钉的作用是加固现场原位土体，在施工时，首先用变形钢筋构造出钉孔，然后用注浆的方式将土钉打进孔内。由于土钉与土体之间的粘合力和摩擦力非常的大，使得土体在发生变形时被土钉牵引着，使之成为支护墙，抵挡外力，防止基坑变形。

3深基坑支护施工时的管理

3.1审核施工单位的资质

施工单位是否具有施工资质是非常重要的，这直接影响着工程项目能否顺利完成。很多开发商为了节约成本，减少预算，而选择一些没有相应经验的建筑施工单位，这就导致了施工质量出现问题，影响着整个工程项目的进度与质量。为了防止这种现象的发生，相关部门应该仔细审查开发商所选择的施工单位，对不符合施工标准的施工单位进行严厉整治和处罚，保证建筑项目工程的整体质量过关。

3.2 加强深基坑支护的信息化管理

在深基坑开挖的过程中，应该进行实时监控，及时迅速的返回各种实时信号，防止意外情况的发生。通过施工过程的监督，可以在最大限度上及时的发现施工过程中出现的问题，如基坑支护是否变形，是否发生了沉降，水平位置是否发生平移等等。通过及时的发现问题，记录问题，可以迅速调整施工方案，减少施工事故的发生，确保工程的质量。

3.3对于施工时突发事故的应急措施

在施工现场需要准备相应的应急材料和设备，如钢筋水泥、喷浆机、水泥和沙袋等等。在施工的时候，如果施工地面出现了裂缝，为了防止地表水的渗入，需要灌浆对裂缝进行修补维护。当土移过大的时，首先要立即停止挖土操作，然后根据施工现场的实际情况，采取合理的回填措施，同时需要增加监测的频率，确保及时的发现问题。

4 结语

在建筑工程领域，科学合理的深基坑支护技术是不可或缺的，它影响着整个工程的质量和进度。为了提高工程经济效益，在施工时需要理论结合实际，选取最适合、最经济的支护结构，这样不但能保证工程的质量还能确保工程的进度。

参考文献

深基坑支护设计篇3

关键词：深基坑 支护

一、深基坑支护类型选择

深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形控制要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。如今支护结构日臻完善，出现了许多新的支护结构形式与稳定边坡的方法。

根据本地区实际情况，经比较采用钻孔灌注桩作为挡土结构，由于基坑开采区主要为粘性土，它具有一定自稳定结构的特性，因此护坡桩采用间隔式钢筋混凝土钻孔灌注桩挡土，土层锚杆支护的方案，挡土支护结构布置如下：（1）护坡桩桩径600mm，桩净距1000mm；（2）土层锚杆一排作单支撑，端部在地面以下2.00mm，下倾18°，间距1.6m；（3）腰梁一道，位于坡顶下2.00m处，通过腰梁，锚杆对护坡桩进行拉结；（4）桩间为粘性土不作处理。

二、深基坑支护土压力

深基坑支护是近些年来才发展起来的工程运用学科，新的完善的支护结构上的土压力理论还没有正式提出，要精确地加以确定是不可能的。而且由于土的土质比较复杂，土压力的计算还与支护结构的刚度和施工方法等有关，要精确地确定也是比较困难的。

由于传统理论存在达些不足，在工程运用时一些参数就必须作经验修正，以便在一定程度上能够满足工程上的使用要求，这也就是从以下几个方面具体考虑：

1、土压力参数：尤其抗剪强度C/Φ的取值问题。抗剪强度指标的测定方法有总应力法和有效应办法，前者采用总应力C、Φ值和天然重度γ（或饱和容量）计算土压力，并认为水压力包括在内，后者采用有效应力C、Φ及浮容量γ计算土压力，另解水压力，即是水土分算。总应办法应用方便，适用于不透水或弱透水的粘土层。有效应力法应用于砂层。

2、朗肯理论假定墙背与填土之间无摩擦力。这种假设造成计算主动土压力偏大，而被动土压力偏小。主动土压力偏大则是偏安全的，而被动土压力偏小则是偏危险的。针对这一情况，在计算被动土压力时，采用修正后的被动土压力系数KP，因为库仑理论计算被动土压力偏大。因此采用库仑理论中的被动土压力系数擦角δ，克服了朗肯理论在此方面的假定。

3、用等值内摩擦角计算主动土压力。在实践中，对于抗深在10m内的支护计算，把有粘聚力的主动土压力Eα，计算式为：E=1/2CHtg2（45°—Φ/2）+2C2/γ。

4、深基坑开挖的空间效应。基坑的滑动面受到相邻边的制约影响，在中线的土压力最大，而造近两边的压力则小，利用这种空间效应，可以在两边折减桩数或减少配筋量。

5、重视场内外水的问题。注意降排水，因为土中含水量增加，抗剪强度降低，水分在较大土粒表面形成剂，使摩擦力降低，而较小颗粒结合水膜变厚，降低了土的内聚力。

综上所述，结合本场地地质资料以及所选择的基抗支护形成，水压力和土压力分别按以下方式计算：

（1）水压力：因支护桩所处地层主要为粘性土层，且为硬塑中密状态，另开挖前已作降水处理，故认为此压力采用水土合算是可行的。

（2）土压力：桩后主动土压力，采用朗肯主动土压力计算，即：Eα=1/2γH2tg2（45°—Φ/2）—2CHtg（45°—Φ/2）+2C2/γ

三、护坡桩的设计

该工程支护结构主要采用钢筋混凝土钻孔灌注桩加斜土锚的设计方案，桩的直径为600mm，桩间净距为1000mm.考虑基坑附近建筑屋的影响，还有环城南路上机车等动截荷的影响，支护设计时，笔者参照部分支护结构设计的相关情形取地面均布载荷q=40KN/m，：

1、桩上侧土压力：①桩后侧主动土压力，因为桩后土为三层（杂添土、粘土、粉粘土）所以计算时采用加权平均值的C、Φ、γ，Φ=21.32，得：Eα=4.7H2—2.76H+108.49；②桩前侧被动土压力：因为桩前侧土为两层（粘土层、粉质粘土层），所以计算时应采用加权平均值的C′、Φ′、γ′，得：EP=33.89676t2+104.5t；③均布载荷对桩的侧压力：由公式Eq=qKaH，得：Eq=18.672H.

2、桩插入深度确定：计算前须作如下假设：（1）锚固点A无移动；（2）灌注桩埋在地下无移动；（3）自由端因较浅不作固定端，按地下简支计算。

3、建立方程：对铰点（锚固点）A求矩，则必须满足：ΣMA=0

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

（1）插入深度及柱长计算：根据实际情况t取最小正解；t=1.99m.

根据《建筑结构设计手册》及综合地质资料，取安全系数为1.2，所以桩的总长度为：L=h+1 .5t=8.5+1.21.99=12.4（m）

（2）锚拉力的计算：由于桩长已求出，对整个桩而言，由于力平衡原理可以求出A点的锚拉力，ΣFA=0，即：Eα+Eq=Ep+TA，取t=1.99解得：TA=194.35（KN）

四、土层锚定设计

锚固点埋深α=2m，锚杆水平间距1.6m，锚杆倾角18°，这是因为考虑到：（1）基坑附近有环城南路和建筑物的存在，倾角小，锚杆的握裹力易满足；（2）支护所在粘土层较厚，并且均一，可作为锚定区；（3）粘土层的下履层（粉质粘土层、粉砂层、圆砾层）都是饱水且较薄。

（1）土层锚杆抗拔计算：土层锚杆锚固端所在的粘土层：c=47.7kpΨ=20.72°r=20 .13kN/m2

（2）土层锚杆锚非固端段长度的确定：

由三角关系有：BF=sin（45°—Φ/2）/sin（45°—Φ/2+a）·（H—a—d）代入数据计算得：BF=5.06 m

深基坑支护设计篇4

根据本地区实际情况,经比较采用钻孔灌注桩作为挡土结构,由于基坑开采区主要为粘性土,它具有一定自稳定结构的特性,因此护坡桩采用间隔式钢筋混凝土钻孔灌注桩挡土,土层锚杆支护的方案,挡土支护结构布置如下:(1)护坡桩桩径600mm,桩净距1000mm;(2)土层锚杆一排作单支撑,端部在地面以下2.00mm,下倾18°,间距1.6m;(3)腰梁一道,位于坡顶下2.00m处,通过腰梁,锚杆对护坡桩进行拉结;(4)桩间为粘性土不作处理。

2.深基坑支护土压力

深基坑支护是近些年来才发展起来的工程运用学科,新的完善的支护结构上的土压力理论还没有正式提出,要精确地加以确定是不可能的。而且由于土的土质比较复杂,土压力的计算还与支护结构的刚度和施工方法等有关,要精确地确定也是比较困难的。目前,土压力的计算,仍然是简化后按库仑公式或朗肯公式进行。常用的公式为:

主动土压力:

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

工中:Eα——主动土压力(KN),γ——土的容重,采用加权平均值。H——挡土桩长(m)。Φ——土的内摩擦角(°)。C——土的内聚力(KN)。

被动土压力:EP=1/2γt2KPCt

式中:EP——被动土压力(KN),t——挡土桩的入土深度(m),KP——被动土压力系数,一般取K2=tg2(45°-Φ/2)。

由于传统理论存在达些不足,在工程运用时就必须作经验修正,以便在一定程度上能够满足工程上的使用要求,这也就是从以下几个方面具体考虑:

2.1.土压力参数:尤其抗剪强度C/Φ的取值问题。抗剪强度指标的测定方法有总应力法和有效应办法,前者采用总应力C、Φ值和天然重度γ(或饱和容量)计算土压力,并认为水压力包括在内,后者采用有效应力C、Φ及浮容量γ计算土压力,另解水压力,即是水土分算。总应办法应用方便,适用于不透水或弱透水的粘土层。有效应力法应用于砂层。

2.2.朗肯理论假定墙背与填土之间无摩擦力。这种假设造成计算主动土压力偏大,而被动土压力偏小。主动土压力偏大则是偏安全的,而被动土压力偏小则是偏危险的。针对这一情况,在计算被动土压力时,采用修正后的被动土压力系数KP,因为库仑理论计算被动土压力偏大。因此采用库仑理论中的被动土压力系数擦角δ,克服了朗肯理论在此方面的假定。可以求得修正后的KP是:KP=〔CosΨDCosδ[KF)]-Sin(Ψo+δ)SinΨo〕2

式中是按等值内摩擦角计算,对粘性土取ΦD=Φ是根据经验取值,δ一般为1/3Φ-2/3Φ。

2.3.用等值内摩擦角计算主动土压力。在实践中,对于抗深在10m内的支护计算,把有粘聚力的主动土压力Eα,计算式为:E=1/2CHtg2(45°-Φ/2)+2C2/γ。

用等值内摩擦角时,按无粘性土三角形土压力并入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.深基坑开挖的空间效应。基坑的滑动面受到相邻边的制约影响,在中线的土压力最大,而造近两边的压力则小,利用这种空间效应,可以在两边折减桩数或减少配筋量。

2.5.重视场内外水的问题。注意降排水,因为土中含水量增加,抗剪强度降低,水分在较大土粒表面形成剂,使摩擦力降低,而较小颗粒结合水膜变厚,降低了土的内聚力。

综上所述,结合本场地地质资料以及所选择的基抗支护形成,水压力和土压力分别按以下方式计算:

深基坑支护设计篇5

深基坑支护问题已经成为建筑界的热点和难点之一，我国的很多城市或地区相继发生多起深基坑事故。造成基坑事故的原因有很多，其中基坑支护方案的设计就是其中一个重要的原因。基坑支护设计是一个半理论半经验的设计，如何确保基坑的稳定，满足周边环境的要求，设计经济，并且在设计中考虑到尽可能多的因素，降低不可见因素的影响等等都具有着重要的现实意义。下面，笔者以重庆轻轨五号线巴山站基坑工程为例，对该深基坑工程的结构设计进行了研究。

1.工程概况

巴山站基坑位于金开大道西段，两侧有民用住宅，建筑密度较高，周边场地狭窄。基坑起讫里程为YAK9+294.350～YAK9+564.350；基坑成矩形分布，南北方向宽23.2m，东西方向长272.0m，开挖面积达7000 ；设计±0.00标高为+307.50m，场地地面标高+306.90m～+307.30m，基坑最深开挖深度为20.24m，属于Ⅰ级基坑。

2.支护工况

根据工程特点及场地条件，经过对土移变化、基坑稳定性、施工速度、工程造价等方面综合考虑，决定该工程采用排桩（截面：1.5m×1.8m、间距： 4.0m）进行支护，加五道锚索（分别距基坑顶2.5m、5.5.0m、8.5m、11.5m、14.5m）。

肋板锚杆挡墙支护形式在本地区应用比较广泛且技术成熟，其特点是施工速度较快，支护效果好，对其他工序的干扰较少，比较经济。其工况图如图1所示。

图1 支护工况图

3.基坑支护结构计算分析

3.1 土压力计算模型及系数调整

土压力计算采用朗肯土压力 理论，“规程”分布模式，除砂土层采用水土分算外，其余土层均采用水土合算，计算所得土压力系数表如表1所示：

表1 土压力系数表

土层

素填土 0.552 0.743 — —

粉质粘土 0.507 0.712 1.973 1.404

砂岩 0.832 0.937 2.572 1.603

粉质泥岩 0.725 0.862 2.035 1.445

3.2 支护结构嵌固深度及桩长的确定

支护结构的嵌固深度，目前常采用极限平衡法 计算确定。根据支护结构可能出现的位移条件，在桩墙的相应部位分别取主动土压力或被动土压力，形成静力极限平衡的计算模型 。由极限平衡法计算得到该工程支护结构最小的嵌固深度3.50m，取作4.0m，从而桩长： ，为便于施工，取做25m。

3.3 内力类型

支护结构为多层桩锚支撑，计算方法采用逐层展开支撑力不变等值梁法，根据开挖顺序用等值梁法分别计算各工况下桩的最大弯矩和最大剪切力。

该工程基坑内力类型以及等值梁法计算所得的内力值如下：

① 基坑最大弯矩为1104.38 KN/m；

② 基坑最大剪力为1188.0KN；

③ 基坑最大侧压力为1272.83KPa。

3.4 桩身的配筋计算

可求得弯矩、剪力的设计值如下：

截面弯矩设计值：

截面剪力设计值：

此桩的配筋为二级环境类别（采用强度为C30的砼，钢筋采用HRB335的Ⅱ级钢筋）下，为截面为 的矩形截面梁进行配筋。经计算 ，故选用28 32（ ）

3.5 锚杆设计计算

采用非扩孔预应力锚杆，锚固体直径设为130mm，锚杆倾角设为 ，锚杆横向间距为2250mm，竖向间距为3000mm。根据《建筑基坑支护技术规程》（GJ120-99）中4.4节对锚杆拉力设计值如下：

锚杆自由段长度计算得8.15m，取做9.0米；锚固段长度计算得4.56m，取做5.0米。故锚杆总长 ；锚杆配筋计算中，预应力钢筋截面面积计算为614.6 ，锚杆钢筋取1φ28（A1=615.8 ）

3.6 基坑稳定性验算

经各项基坑指标稳定性验算均满足要求。

4.结 语

重庆近年来轨道交通的飞速建设出现了大量的地铁与轻轨站基坑，这些（超）深基坑开挖面积极大、挖深极深、又紧邻大型建筑物，兼之“山城”的地质特点，此类深基坑工程的探究已成热点，笔者通过实际工程经验探讨肋板锚杆挡墙的支护形式及内力计算，为该地区类似深基坑工程提供了一种经济上合理、技术上可行的措施，对今后类似工程具有参考意义。

[参考文献]

深基坑支护设计篇6

关键词：深基坑支护；桩基础；预应力管桩；设计

一、 工程概况

某工程地上部分为15层，地下室部分为2层，总建筑面积约30000m2，为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构。本工程基坑占地面积

约6360m2，基坑挖深为9.0m，有承台部分基坑挖深为9.5m。属二级基坑工程。

二、 工程地质

根据工程地质勘察报告，场地土层及工程地质主要性能指标见表1。

表1 场地土层及工程地质主要性能指标

土层 Ps(Mpa) (0)

C(Kpa) 预制桩（Kpa） 灌注桩（Kpa） 渗透系数K（cm/scc）

fs fp fs fp

①填土

②褐黄-灰黄色粉质粘土 18.5 23 2.0E-0.6

③灰色淤泥质粉质粘土 14.0 13 8.0E-0.6

④灰色淤泥粘土 0.51 11.5 12 20 15 1.3E-0.6

⑤1灰色砂质粉土 1.07 16.0 16 44 30 2.0E-0.6

⑤2-1灰色粉土 5.20 28.5 7 60 2500 40 1000

⑤2-2土层 10.21 35.0 2 80 4000 65 1800

三、基坑围护方案的选择

基坑工程大多属于临时性结构，在建筑出地面后，即废弃。因而设计的出发点是本着安全第一的原则，结合造价、施工、工期等因素综合考虑。本基坑周边环境比较复杂，尤其是南侧存在大量需要保的陈旧民宅，东侧虹漕路上还有需要保护的市政管线。按以往经验本设计决定采用钻孔灌注桩的围护形式。钻孔灌注桩的施工工艺较成熟，作为围护桩，其适用的开挖深度也比较广，其围护刚度略低于地下连续墙，强于SMW工法，但其造价要比地下连续墙低很多针对本基坑的实际情况，工期较长，其造价可能较SMW工法也有一定的优势。由于场地比较大，在钻孔灌注桩施工过程中的泥浆，可以充分利用场地优势，循环利用，以减少污染。由于基坑周边环境比较复杂，市政管线保护要求高，基坑面积比较大，因而该基坑支撑考虑采用二道混凝土支撑的形式，一方面混凝土支撑整体刚度较大，能较好的控制基坑的变形，另一方面，混凝土支撑比钢支撑布置灵活，也比较符合本基坑的体形特点。考虑到本基坑的面积很大，为方便挖土，支撑设计考虑采用“十字对撑、角撑结合边桁架”的形式，这样会在很大程度上提高挖土效率。另外，场地第③层为灰色淤泥质粉质粘土，砂性较重，而基坑的开挖深度刚好穿越此范围，需要采用较好的止水帷幕和降水措施。若处理不好，基坑开挖时极可能产生坍方、流砂等不良地质现象。设计考虑在钻孔灌注桩外侧用 850@600的三轴水泥搅拌桩作为止水帷幕。与双轴水泥土搅拌桩相比，三轴水泥土搅拌桩搭接比较饱满，质量容易保证，尤其在基坑比较深、砂性土较重的地方，这个优

点就更加突出。

图1基坑剖面示意图图2支撑平面布置图

四、桩基础及立柱桩的选择

根据勘察单位提供的本工程地质勘察报告，结合场地工程地质条件、周边环境以及工期等因素，并根据目前某地区桩基的施工手段，本工程的优先方案一般

采用无挤土、低噪音的钻孔灌注桩，形成桩-筏板基础，桩基的安全等级为二级。

钻孔灌注桩的主要特点是不会产生明显的挤土效应，对周围的建筑影响比较小，适合在市中心等建筑密集地区施工，缺点是施工现场会产生大量的泥浆、施工速度慢，成本比较高。预应力管桩比钻孔灌注桩经济性较好，在广东地区也得到了广泛的应用，它不但施工速度快、而且施工过程不会产生泥浆，但预应力管

桩也有一个比较大的缺点，就是在施工过程中挤土效应明显，会对周边建筑及环境产生一定的影响，对密集、陈旧民房有一定风险。

本着既安全又经济的设计原则，通过对目前某市先进的桩基础设计及施工方法的反复论证，并且经过大量的计算，我们认为如果采取必要的措施，本工程采

用预应力管桩还是可行的。经与勘察单位共同商定，在设计阶段对桩基承载力、施工顺序等进行了调整和规定。

基坑围护的支撑立柱传统做法一般是采用钻孔灌注桩作为立柱桩，将延性较好的格构式钢柱插入其中，但由于本项目是采用预应力管桩作为工程桩，为了加快施工进度，并从节约工程造价的角度考虑，本工程也决定采用 600的预应力管桩填芯来作为围护结构的支撑立柱，这种做法在某地区极其少见，属于创新做法。为了使管桩做立柱时具有足够的完整度和较好的刚度和延性，需保证填芯混

凝土有一定的入土深度，本工程填芯混凝土入土深度为8.0m，填芯总高度为18.0m，同时，为了避免管桩接头处产生薄弱环节，第一节桩也应保证一定的入土深度，本工程用于支撑立柱的管桩第一节为15m，开挖后的入土深度约为6.0m。同时由于采用二道支撑，其第二道支撑与立柱管桩的连接尚无参考工程可以借

鉴，设计中经反复讨论，采用了吊支撑的方法，传力明确、施工方便，取得了较好效果。采用预应力管桩作为工程桩及支撑立柱，对于本工程在设计及施工中遇到的问题主要有：

(1)本工程位于市中心，离周围的建筑及主要道路比较近，预应力管桩在沉

桩过程中产生的挤土效应，可能会使周围的建筑、道路及附近的市政管道开裂；

(2)预应力管桩作为抗拔桩的强度保障问题；

(3)立柱管桩与混凝土第二道支撑的连接问题；

(4)立柱管桩与底板连接的防水问题。

针对上述问题，设计采取了相应的应对措施：

(1)本项目工程桩采用 500的预应力管桩,当桩身穿过②、③、④、⑤1层土时，沉桩一般无较大困难，当进入第⑤2-1层砂质粉土层时，沉桩动阻力会逐渐增加，尤其是桩端进入持力层后，沉桩阻力会明显增大。施工应制定出合理的沉桩流程并适当的控制沉桩速度，而且沉桩顺序应背离被保护对象方向进行，压桩初期的速度应控制在6-8根/天，同时在沉桩过程中应根据监测结果适当调整沉桩速度，原则上每天沉桩数量不得超过10根。当被保护对象位移累计超过10mm或每天增量超过2mm时，采用跳压（间隔距离应大于20m）或停压等办法调节和控制土体的位移量。同时设计中要求采用先施工围护桩，再施工工程桩的顺序，

虽然对工程桩沉桩有一定难度，但对本工程而言，将减小挤土效应、对周边建筑、管线的影响，同时也容易保证围护桩质量。

(2)预应力管桩的抗拔桩承载力主要取决于抗拔桩的极限承载力、桩身抗拔强度、填芯混凝土与管桩的粘结强度及接桩处的焊缝强度等。抗拔桩的极限承载力与桩身抗拔强度按有关资料均比较容易计算出来，而填芯混凝土与管桩的粘结强度目前还没有明确规定，一般取0.4ft。按此经计算得混凝土的灌芯高度至少为2.0m，为了有足够的安全储备，本工程抗拔桩的填芯高度设计为4.0m。另外管桩的焊接接头在沉桩过程中容易开裂，所以除了对焊缝的强度需要验算外，

还应保证焊缝的质量，以及沉桩时间的控制。

(3)对于立柱管桩与混凝土第二道支撑的连接问题，因无参考工程借鉴，设

计中通过大量的研究及计算，很好的解决了这方面的问题，以下是立柱管桩与支撑的连接节点。

图3管桩与支撑的连接

从图3可以看出，第二道支撑是靠四根角钢吊在第一道支撑与管桩连接节点上的，管桩与一、二道支撑之间均有四根槽钢伸入到支撑混凝土中，从而保证了

管桩与立柱连接的可靠性。

(4)立柱管桩拆除后，下截管桩兼做工程桩时，还要解决管桩与底板的连

接问题，在止水的处理方面，以下是立柱与底板的连接节点。

图4管桩与底板的止水处理

从图4可以看出，为保证止水效果，工程采用两道止水措施，首先在底板下侧采用圆形止水措施，其与管桩之间的空隙采用环氧树脂填充。然后在其上又增

加一道方形止水装置，待立柱管桩截除后采用钢板将其内部满焊封闭。

四、经济性比较

经综合分析，本工程采用预应力管桩作为承压桩、抗拔桩和立柱桩，比钻孔灌注桩约约50%工程造价。

五、工程施工情况

本工程现已交付使用，在围护桩与工程桩施工的过程中，周边地表沉降速率较小，垂直位移变化不大，在基坑开挖施工期间，周边地表隆沉变化逐渐发展，

随着开挖深度的增加，垂直位移速率也逐渐增加；至土方开挖到设计坑底标高后，随着基坑大底板浇筑完成，垂直位移速率逐渐趋于稳定状态。

六、结论

(1)在某中心区域，带两层地下室的高层建筑采用预应力管桩还不常见，经

大量研究及计算，通过合理的施工顺序，并采取相应的措施，预应力管桩完全可以作为工程桩使用；

深基坑支护设计篇7

摘要:随着城市建设步伐的不断加快,伴随而来的是城市建设用地日益减少,现在已受到政府和社会各界的广泛关注。目前,“寸土寸金”在我国各大城市体现的淋 漓尽致,建筑结构主体越来越高,建筑基坑越来越深,并且很多建筑工程深基坑边坡紧邻建筑物。深基坑的出现,也给总承包施工管理带来了很大的困难。如何做好 深基坑管理,以便结构主体施工能够得以顺利、高质量的进行,这是当前急需解决的一个课题。 关键词:建筑工程;深基坑支护;设计与施工;管理l、引言 目前的建筑工程深基坑支护设计和施工还存在着很多不够完善的地方,本文针对建筑工程深基坑支护设计和 施工现状,进而提出了深基坑支护工程中存在的诸多问题,在设计上对基坑支护设计单位、设计方案的提交、坡项堆载、结构施工临建的布置等的要求进行了明确说 明;在施工上对施工方案编制与下发、施工过程控制、地下水控制等进行了详细阐述。 2、深基坑支护设计和施工现状 目前的建筑施 工,其中的深基坑支护因其专业性较强,一般都分包给了岩土专业施工公司,比较大的公司一般是当地的勘察设计施工单位,另外还有一些规模和实力较强的专业公 司,当前市场上,个人岩土公司也有一些。 从设计和施工资质上看:比较大的岩土专业施工公司既有施工资质又有设计资质;而一些小的岩土专业施 工公司只有施工资质,而没有设计资质,这种情况在当前的岩土工程施工中为数较多。最近两年,一些业主为了提前开工等多种因素,在招标时改变常规,对地下岩 土工程部分在结构主体招标前先进行招标,随之而来出现了一些新现象:许多大的建筑总承包单位为了抢占市场,纷纷参与了投标,一些大的建筑总承包单位进入了 岩土工程施工。然而,不论是业主还是监理单位,他们都忽视了建筑总承包单位一般都没有岩土工程设计资质的问题,这给将来的施工造成了很多隐患。从承包模式看:基坑支护施工一般都实行分包,有些是业主直接将基坑工程分包给了专业公司,然后纳入总承包单位管理;而另一种模式是业主将基坑任务交给了 总承包单位,而由总承包单位进行分包。前一种模式因业主将任务直接分包,故在总包单位管理时易出现管理难的问题,而后一种模式容易出现工程质量问题。从深基坑工程特点看:深基坑开挖深度大,很多深基坑紧邻其它建筑物(或构筑物),施工难度较大,除了合理设计外,必须加强施工管理,确保严格按设计和相 关规范施工,必须对基坑边坡和周围建筑物(或构筑物)加强监测,实现信息化施工。 3、施工中遇到的问题 3.1 基坑边坡坍塌 这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在北京朝阳区洼里某一工地,基坑支护刚完工不到两天,边坡从上至下整体坍塌,长 度达50余米。究其原因,支护施工单位没有经过合理的设计,也没有严格按设计施工,从坍塌的坡面看,尽管是土钉支护,但是没有按土钉支护规范进行。大多数 土钉没有注浆,只是打了一些孔把钢筋去;有些土钉虽然注了浆,但是孔内浆体没有注满;有些土钉孔位置根本没有打孔,只是将土钉杆体直接击入土体。3.2 边坡水平位移较大 一些基坑边坡水平位移较大,达到4cm以上,并且经监测,水平位移还在继续加大。面对此种情况,结构主体施工单 位停止了地下主体施工,业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析,并就出现的问题提出处理措施。 3.3 附近建筑物变形 在城市建设中,很多基坑紧邻建筑物,处理稍有不当,附近建筑物就极易变形。一般来说,建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑 物出现较大变形后,不仅危及楼上的居民或工作人员的安全,而且也对在施的工程造成威胁,使得工程难以继续进行下去。 4、深基坑支护设计和施 工的几点建议 针对深基坑支护施工中出现的一些情况,为了后续的结构主体施工能够顺利、安全、有序地进行,特对深基坑支护设计和施工提出如下 几点建议。4.1 明确基坑支护设计单位 深基坑工程越来越多,而深基坑坍塌的事故也频频发生,为防止深基坑工程事故,地方主管部门出台了许多有关深 基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位,同时一般也是设计单 位。只有明确了深基坑支护设计单位,提交了深基坑支护设计单位资质,这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人,可追溯性强。4.2 投标和施工时提交基坑支护设计 深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计,故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支 护投标时还是在基坑支护施工之前,都应单独提交基坑支护设计,设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样,在基坑支护施工中如出现问题需 做设计变更时,才能够很快找到设计人,也便于快速解决问题,同时也便于追究责任。 4.3 专项施工方案的编制与下发 在基坑支 护施工时,应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与返回周期,专项施工方案应在施工前几天编制,并及时上报监理。监理应抓紧批复,在批复后及时返回施工单 位,以便施工单位能够及时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中,施工方案未批复前就开 始施工的情况时有发生,这作为深基坑支护规范化施工是应当避免的。 4.4 施工过程控制 深基坑支护施工中,应加强过程控制。 施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况,应由现场技术负责人根据情况的性质和大 小,向基坑支护设计人汇报,设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更,将问题消灭在萌芽中。 5、结语 对于深基坑支护设计和 施工必须加强管理,要做好深基坑支护设计和施工,需从以下几方面着手解决。 (1)设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件,这是做好深基 坑支护工程的前提条件。 (2)深基坑支护应重视设计,加强对设计的全面管理;投标时应单独提供基坑支护设计。 (3)基坑支护 施工是工程得以安全、顺利进行的保证,应加强施工过程控制。 (4)“水”是深基坑支护的大敌,应重视对地下水的控制。同时,作为宝贵的地下 水资源,应限制盲目、过度的抽降。 (5)深基坑支护设计和施工管理目前还没有得到人们的充分重视,做好深基坑支护设计和施丁管理对减少甚至 杜绝基坑工程事故、规范建筑施工必将起到积极的推动作用。参 考文献: 1 刘勇;海怡大厦项目质量管理问题研究[D];西南交通大 学;2002年 2 周智勇;建筑施工项目质量管理研究[D];中南林学院;2002年 3 雷泽鸿;建筑企业施工项目管理探析[D];西南交通大学;2002年

深基坑支护设计篇8

Abstract: this paper according to the deep foundation pit supporting some of the problems encountered in construction, and analyzes the reasons, and focuses on the deep foundation pit supporting design and construction experience and puts forward some Suggestions for reference.

Keywords: deep foundation pit; Construction the present situation; Problem; suggest

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

深基坑支护设计和施工现状

目前的建筑施工, 其中的深基坑支护因其专业性较强, 一般都分包给了岩土专业施工公司, 比较大的公司一般是当地的勘察设计施工单位, 另外还有一些规模和实力较强的专业公司, 当前市场上,个人岩土公司也有一些。

从设计和施工资质上看: 比较大的岩土专业施工公司既有施工资质又有设计资质; 而一些小的岩土专业施工公司只有施工资质, 而没有设计资质,这种情况在当前的岩土工程施工中为数较多。最近两年, 一些业主为了提前开工等多种因素, 在招标时改变常规, 对地下岩土工程部分在结构主体招标前先进行招标, 随之而来出现了一些新现象: 许多大的建筑总承包单位为了抢占市场, 纷纷参与了投标, 一些大的建筑总承包单位进入了岩土工程施工。然而, 不论是业主还是监理单位, 他们都忽视了建筑总承包单位一般都没有岩土工程设计资质的问题, 这给将来的施工造成了很多隐患。

从承包模式看: 基坑支护施工一般都实行分包, 有些是业主直接将基坑工程分包给了专业公司, 然后纳入总承包单位管理; 而另一种模式是业主将基坑任务交给了总承包单位, 而由总承包单位进行分包。前一种模式因业主将任务直接分包, 故

在总包单位管理时易出现管理难的问题, 而后一种模式容易出现工程质量问题。

从深基坑工程特点看: 深基坑开挖深度大, 很多深基坑紧邻其它建筑物(或构筑物) , 施工难度较大, 除了合理设计外, 必须加强施工管理, 确保严格按设计和相关规范施工, 必须对基坑边坡和周围建筑物(或构筑物) 加强监测, 实现信息化施工。

2 施工中遇到的问题

2.1基坑边坡坍塌

这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在某一工地, 基坑支护刚完工不到两天, 边坡从上至下整体坍塌,长度达50 余米。纠其原因, 支护施工单位没有经过合理的设计, 也没有严格按设计施工。从坍塌的坡面看, 尽管是土钉支护, 但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆, 只是打了一些孔把钢筋去; 有些土钉虽然注了浆, 但是孔内浆体没有注满; 有些土钉孔位置根本没有打孔, 只是将土钉杆体直接击入土体。

2.2边坡水平位移较大

一些基坑边坡水平位移较大, 达到4cm 以上,并且经监测, 水平位移还在继续加大。面对此种情况, 结构主体施工单位停止了地下主体施工, 业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析, 并就出现的问题提出处理措施。

2.3 附近建筑物变形

在城市建设中, 很多基坑紧邻建筑物, 处理稍有不当, 附近建筑物就极易变形。一般来说, 建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后, 不仅危及楼上的居民或工作人员的安全, 而且也对在施的工程造成威胁, 使得工程难以继续进行下去。

2.4 边坡堆载不明确

基坑支护完成后, 如果不需要地基处理, 则很快就转入了结构主体施工。因可利用场地有限, 同时为了施工方便, 很多钢筋都放在了离基坑上口线不到1m 的位置, 并且堆载量较大; 在进行结构混凝土浇筑时, 混凝土罐车离基坑上口线也较近; 在进行塔吊安装时, 大吨位吊车非常靠近边坡坡顶。结果, 基坑边坡因承受不了太大的压力发生了较大的变形, 有的甚至坍塌。之所以出现如上现象, 主要是因为施工人员不明确基坑坡顶的极限承载力,不明确基坑坡顶容许堆载量与距离的关系。

2.5临建对基坑边坡的影响没有考虑

基坑支护单位在进行基坑支护设计时, 除了特别强调说明外, 坡顶荷载一般考虑较小, 通常为20kPa , 但是等到总承包单位进场时, 由于现场临建需要较多, 同时受场地条件限制, 临建不得不靠近边坡设置, 并且一般都设置2～4 层。对于深基

坑边坡支护, 临建荷载是一个不小的数值, 并且其存在时间较长。因很多临建都是在基坑支护施工一段时间后才搭建的, 故施工各方都忽略了临建荷载对基坑边坡稳定性的影响。很多基坑因临建荷载而发生了不同程度的边坡变形。北京市东城区某一在施工地, 基坑深度达16m 之多, 在基坑支护施工前期, 经基坑变形监测, 水平位移仅几个毫米, 但三层临建办公楼搭建后, 靠近临建的边坡坡顶发生了218cm的水平位移, 根据最近观测, 水平位移仍在继续增大。

3 深基坑支护设计和施工的几点建议

针对深基坑支护施工中出现的一些情况, 为了后续的结构主体施工能够顺利、安全、有序地进行, 特对深基坑支护设计和施工提出如下几点建议。

3.1明确基坑支护设计单位

深基坑工程越来越多, 而深基坑坍塌的事故也频频发生, 为防止深基坑工程事故, 地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位, 同时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位, 提交了深基坑支护设计单位资质, 这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人, 可追溯性强。

3.2 投标和施工时提交基坑支护设计

深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计, 故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支护投标时还是在基坑支护施工之前, 都应单独提交基坑支护设计, 设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样, 在基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时, 才能够很快找到设计人, 也便于快速解决问题, 同时也便于追究责任。

3基坑支护应明确的几个问题

基坑支护不仅负责基坑支护施工阶段的安全与稳定, 同时应考虑到将来的结构施工能顺利、有序地进行。基坑支护设计应包括如下方面的内容。

(1) 基坑坡顶堆载的说明

对于坡顶堆载, 应结合现场实际情况, 充分考虑结构施工阶段现场堆载要求, 在进行基坑支护设计荷载选择时进行全面考虑。在设计说明中, 应明确边坡堆载量与坡顶距离的关系。这样在将来的结构施工时非常明确基坑边坡堆载要求, 有效避免了基坑坡顶过量堆载而导致的基坑边坡变形或破坏。

(2) 临建的布置

在进行基坑设计时, 应结合现场情况, 主动了解或最大可能地考虑总承包单位临建的布置位置,以便在设计时考虑坡顶荷载。

(3) 塔吊的布置与吊装

塔吊的位置选择应根据总承包单位的要求, 但是在基坑支护及土方开挖时必须考虑, 如果布置在槽内, 则需进行塔吊位置处的土方挖除; 如果塔吊布置在基坑边坡处并与基坑边坡下口线重合, 则需考虑塔吊处的土方开挖和边坡支护。在进行塔吊安装时, 基坑支护应给出大吨位吊车离开边坡上口线的最小距离。

3.4 专项施工方案的编制与下发

在基坑支护施工时, 应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与返回周期, 专项施工方案应在施工前几天编制, 并及时上报监理。监理应抓紧批复, 在批复后及时返回施工单位, 以便施工单位能够及时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中, 施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生, 这作为深基坑支护规范化施工是应当避免的。

3.5 施工前开总动员会

施工前的施工动员会是很有必要的。参加人员应包括业主现场代表、施工监理、总承包单位主要管理人员、深基坑支护所有施工人员和深基坑支护设计人。会上应介绍各方主要施工负责人员, 明确各方的责任, 强调安全文明施工和施工质量, 让所有施工人员特别是深基坑一线施工人员都有一个明确的安全意识和质量意识。设计人应留下联系方式, 以便在工程出现问题时及时沟通。深基坑支护单位技术负责人和安全员应向所有施工人员进行技术交底和安全交底。通过总动员会, 不仅每个人员都更明确自己的职责, 而且更方便在将来施工中的快速沟通。

3.6 施工过程控制

深基坑支护施工中, 应加强过程控制。施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况, 应由现场技术负责人根据情况的性质和大小,向基坑支护设计人汇报, 设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更, 将问题消灭在萌芽中。

3.7 地下水的控制

“十坡九塌因为水”, 这应该作为所有深基坑支护人员的警言名句, 我们必须加强对地下水的控制。

对于边坡内土体积水, 宜疏不宜堵, 除了采用降水方式降低地下水位外, 而且还应在基坑边坡上每隔一定距离设置泄水孔。施工时必须保证泄水孔的质量, 保证基坑边坡土体内积水快速从泄水孔排出。否则, 坡内土体则会因积水饱和而导致基坑变形乃至破坏。

在基坑开挖之前, 应加快地下水的抽降, 以保证基坑开挖的正常进行和基础底板的正常施工。当能保证基础底板正常施工后, 应严格限制地下水的继续抽降, 其一, 地下水对附近建筑物(或构筑物) 影响较明显, 过度的降水会使其发生沉降、变

形乃至破坏; 其二, 在我国的很多城市中, 因城市建设不断抽取地下水, 形成了较大的降水漏斗, 现在, 我国的地下水资源比较贫缺, 尤其是大中型城市供水紧张情况更为严峻。据最近报道, 我国正面临50 年以来的最严重枯水期, 故珍惜地下水资源是我们每个人的责任和义务。

4深基坑支护施工预案

对易发生的情况和可能预见出现的问题做预案设计，有些预还应经过审批。有了充分的应急准备，遇有异常情况时，才能及时调整施工措施，若出现紧急情况时，必须采取果断措施，采取回填反压、坡顶卸载等其他预备措施，目的是要阻断事态的发生，再进行加固处理，消除隐患后发可继续施工。

5 结语

对于深基坑支护设计和施工必须加强管理, 要做好深基坑支护设计和施工, 需从以下几方面着手解决。

(1) 设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件, 这是做好深基坑支护工程的前提条件。

(2) 深基坑支护应重视设计, 加强对设计的全面管理; 投标时应单独提供基坑支护设计。

深基坑支护设计篇9

中图分类号：TU473 文献标识码：A

1 深基坑支护设计和施工现状

目前的建筑施工，其中的深基坑支护因其专业性较强，一般都分包给了岩土专业施工公司，比较大的公司一般是当地的勘察设计施工单位，另外，还有一些规模和实力较强的专业公司，当前市场上，个人岩土公司也有一些。从设计和施工资质上看：比较大的岩土专业施工公司既有施工资质又有设计资质；而一些小的岩土专业施工公司只有施工资质，而没有设计资质，这种情况在当前的岩土工程施工中为数较多。

最近两年，一些业主为了提前开工等多种因素，在招标时改变常规，对地下岩土工程部分在结构主体招标前先进行招标，随之而来出现了一些新现象：许多大的建筑总承包单位为了抢占市场，纷纷参与了投标，一些大的建筑总承包单位进入了岩土工程施工。然而，不论是业主还是监理单位，他们都忽视了建筑总承包单位一般都没有岩土工程设计资质的问题，这给将来的施工造成了很多隐患。从承包模式看：基坑支护施工一般都实行分包，有些是业主直接将基坑工程分包给了专业公司，然后纳入总承包单位管理；而另一种模式是业主将基坑任务交给了总承包单位，而由总承包单位进行分包。前一种模式因业主将任务直接分包，故在总包单位管理时易出现管理难的问题，而后一种模式容易出现工程质量问题。

从深基坑工程特点看：深基坑开挖深度大，很多深基坑紧邻其它建筑物（或构筑物），施工难度较大，除了合理设计外，必须加强施工管理，确保严格按设计和相关规范施工，必须对基坑边坡和周围建筑物（或构筑物）加强监测，实现信息化施工。

2 施工中遇到的问题

2.1 基坑边坡坍塌。

这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在南京江宁某一工地，基坑支护刚完工不到两天，边坡从上至下整体坍塌，长度达五十余米。究其原因，支护施工单位没有经过合理的设计，也没有严格按设计施工，从坍塌的坡面看，尽管是土钉支护，但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆，只是打了一些孔把钢筋去；有些土钉虽然注了浆，但是孔内浆体没有注满；有些土钉孔位置根本没有打孔，只是将土钉杆体直接击入土体。

2.2 边坡水平位移较大。

一些基坑边坡水平位移较大，达到 4cm以上，并且经监测，水平位移还在继续加大。面对此种情况，结构主体施工单位停止了地下主体施工，业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析，并就出现的问题提出处理措施。

2.3 附近建筑物变形。

在城市建设中，很多基坑紧邻建筑物，处理稍有不当，附近建筑物就极易变形。一般来说，建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后，不仅危及楼上的居民或工作人员的安全，而且也对在施的工程造成威胁，使得工程难以继续进行下去。

3 深基坑支护设计和施工的几点建议

针对深基坑支护施工中出现的一些情况，为了后续的结构主体施工能够顺利、安全、有序地进行，特对深基坑支护设计和施工提出如下几点建议。

3.1 明确基坑支护设计单位。

深基坑工程越来越多，而深基坑坍塌的事故也频频发生，为防止深基坑工程事故，地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位，同时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位，提交了深基坑支护设计单位资质，这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人，可追溯性强。

3.2 投标和施工时提交基坑支护设计。

深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计，故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支护投标时还是在基坑支护施工之前，都应单独提交基坑支护设计，设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样，在基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时，才能够很快找到设计人，也便于快速解决问题，同时也便于追究责任。

3.3 专项施工方案的编制与下发。

在基坑支护施工时，应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与返回周期，专项施工方案应在施工前几天编制，并及时上报监理。监理应抓紧批复，在批复后及时返回施工单位，以便施工单位能够及时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中，施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生，这作为深基坑支护规范化施工是应当避免的。

3.4 施工过程控制。

深基坑支护施工中，应加强过程控制。施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况，应由现场技术负责人根据情况的性质和大小，向基坑支护设计人汇报，设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更，将问题消灭在萌芽中。

4 结论

对于深基坑支护设计和施工必须加强管理，要做好深基坑支护设计和施工，需从以下几方面着手解决。

4.1 设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件，这是做好深基坑支护工程的前提条件。

4.2 深基坑支护应重视设计，加强对设计的全面管理；投标时应单独提供基坑支护设计。

4.3 基坑支护施工是工程得以安全、顺利进行的保证，应加强施工过程控制。

4.4 “水”是深基坑支护的大敌，应重视对地下水的控制。同时，作为宝贵的地下水资源，应限制盲目、过度的抽降。

深基坑支护设计篇10

随着我国经济建设的迅速发展，城市建设步伐也在不断加快，伴随而来的是城市建设用地日益减少，现在已受到政府和社会各界的广泛关注。目前，城市建设的发展越来越重视地下空间的开发和利用，高层建筑地下结构越来越深，坡度越来越陡，并且很多深基坑边坡紧邻现有建筑物，由此而引发诸多的环境岩土工程问题及工程事故，不仅危及工程安全，造成巨大的人员伤亡和经济损失而且影响城市道路交通、供电供气、通讯等，引起社会不安。因此，深基坑的支护设计与施工成为了高层建筑突显的一个技术热点和难点。

1、深基坑工程现状分析

1.1、深基坑设计在城市发展中变得越来越重要

近年来，城市中的建筑密度随着城市现代化的推进而增大，随着高层建筑的不断兴建，深基坑开挖支护问题日益突出，地下空间的利用也变得尤为重要。地铁，是一个城市更进一步的标志性宏伟工程。如今无锡也加入到了地铁的新建中，想要在如此多的高楼大厦中打通时空的便捷的地下通道，不得不为此接受严峻的考验。

1.2、基坑越挖越深

住宅楼旁边“见缝插针”建高楼，开挖的深基坑令不少居民担心已有建筑的安全问题。基坑越挖越深，面积也越来越大，最深的为地下三层，面积达到10万平方米以上。或为了使用方便，或因为地皮昂贵，或为了符合城管规定及人防需要，建筑投资者不得不向地下发展。现在在大城市、沿海地区尤其是特区，地下3～4层已很寻常，5～6层也有。因此基坑深度多在10～16m间，在20m左右的也为数不少。因而深基坑开挖支护及对邻近建筑、道路及设施的影响日益为工程师们所关注，研究开发出许多好的措施。但是基坑开挖深度越来越深，开挖环境日益复杂，设计及施工人员经常遇到新的问题及新的挑战，从而使基坑工程的成功率降低。事故发生率更高。

1.3、基坑周围环境复杂

随着城市化的发展，对深基坑的设计支护要求越来越高，有些在重要高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方，并紧靠重要市政公路。而此处原有建筑结构陈旧，地上与地下管线密布。因此，对于专业人员的技术要求也更高，基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定，也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。

1.4、基坑支护方法众多

诸如人工挖孔桩，预制桩，深层搅拌桩，钢板桩，地下连续墙，内支撑，各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护，此外还有锚钉墙等。

1.5、基坑工程的风险性大

基坑工程的成功率较低，一旦基坑支护失效，常造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂，引发工程纠纷，甚至出现严重的破坏，造成重大的经济损失及人员的伤亡。

2、深基坑支护设计中存在的问题探讨

2.1、支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当

深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地质情况多变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题，尤其是在深基坑开挖后，含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值，很难准确计算出支护结构的实际受力。在深基坑支护结构设计中，如果对地基土体的物理力学参数取值不准，将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明：内磨擦角值相差5°，其产生的主动土压力不同；原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力，则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同，对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。

2.2、基坑土体的取样具有不完全性

在深基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物理力学指标，为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域内，按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价，不可能钻孔过多。因此，所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是，地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此，支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

2.3、基坑开挖存在的空间效应考虑不周

大量的实测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置发生。说明深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设是比较符合实际的，而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以，在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时，支护结构要适当进行调整，以适应开挖空间效应的要求。

2.4、支护结构设计计算与实际受力不符

目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明，有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但有时却发生破坏；有的支护结构安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际工程中却满足要求。极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个土体逐渐松弛的过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。所以，在设计中必须充分考虑到这一点。

3、深基坑支护设计应做到以下几点

（1）充分利用新技术、新理念，具体事物具体分析，不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域，还没有公认的、权威的的计算公式，基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域，要改变传统观念，利用施工监测反馈动的态信息指引设计体系。

（2）重视支护结构理论和材料的试验研究，实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面，我国与发达国家有较大距离，还有大量的路要走。不过，我国由于经济的飞速发展，大量高层超高层建筑拔地而起，所以积累了拥有大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，无法形成理论，我们以后一定要重视。

（3）勇于创新，设计支护结构时，开拓思路，多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的，各结构相互结合，这就要求我们从全局出发，寻求新的设计思路，探索更好的计算方法。

4、结语：

建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程，设计工程地址、水文地质、工程结构、建筑材料等。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。因此，无论是结构设计还是施工组织设计都应从整体出发，将各部分协调好，才能保证它的安全可靠、经济合理。

深基坑支护设计篇11

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深基坑支护设计的要点

在现代建筑工程建设项目的设计中，深基坑支护的设计是地基项目施工的主要技术保障与施工依据，对于地基施工的进度与质量都具有十分重要的意义和作用。深基坑支护设计的工作难度较大，需要由专业的建筑工程技术人员来进行，否则难以保证设计方案的科学性与可操作性。深基坑支护设计的要点，主要有以下几点:

1.1深基坑挖土施工的组织设计

在深基坑支护设计中，一定不要忽视对于挖土施工的组织设计。深基坑挖土施工普遍要在地下十几到几十米的空间中进行操作，在施工中存在技术要求高，以及危险系数也相对较大等问题，如果没有制定科学、合理、有效的施工组织设计，必然难以保证深基坑支护项目施工的顺利进行与完成。深基坑挖土施工组织设计中，要明确施工项目的主体与责任人，并要重视监理单位的作用。

1.2支护结构的变形计算

深基坑支护在具体施工中，由于人为或外界压力等原因，都有可能导致支护结构的变形，因此，在深基坑支护设计中，设计人员要充分考虑到各方面有可能出现的因素，提前对于支护结构的变形现象进行计算。支护结构变形计算中，设计人员要尽量保证各项计算项目数据与结果的真实、准确，以便在发生突发事件时，可迅速提出整改方案。

1.3支护结构的强度设计

在深基坑支护设计工作中，支护结构强度的设计是尤其需要重视的设计问题之一。支护结构是建筑工程项目地基部分施工的重要环节，其强度是否符合国家相关工程质量标准与技术要求，将直接关系到地基工程项目的整体质量、耐腐蚀性、使用年限等问题。支护结构强度的设计要考虑到多方面的因素，设计人员要在熟悉工程现场的地质、水文条件的基础上，并结合工程项目的实际需要，还要对于建筑材料的选用严格把关，这样才能确保支护结构强度达到深基坑施工的要求。

2不同地质条件的深基坑支护设计重点

深基坑支护项目施工往往需要在不同的地质条件中开展和进行，因此，设计人员一定要根据不同地质条件的特点，而在深基坑支护设计中抓住其重点，进而保证支护系统设计方案的完善与科学，更好的服务于深基坑项目施工工作。不同地质条件的深基坑支护设计重点，主要表现在以下几个方面:

2.1淤泥质黏土的深基坑支护设计

淤泥质黏土主要分布于大中型江流湖泊的周边地区，主要是由河流冲刷所带的淤泥而形成。淤泥质黏土层的含水量一般在40 %～50 %左右、孔隙比一般在1.2～1.6之间，土层的压缩性高，抗剪强度较低。在淤泥质黏土的深基坑支护设计中，设计人员一定要注意挖掘机械的应用，以及施工人员的具体操作流程等实际问题，并要在设计方案中分别制定出有针对性的解决措施与方法。淤泥质黏土层开挖深度普遍要求小于6 m，也可以根据工程项目实际需求而有所增加，但是要尽量控制在6 m～10 m之间，如果超出这个深度数值，就难以保证深基坑施工的安全。

2.2软土的深基坑支护设计

软土的成分主要为:深灰色淤泥质黏土、砂质黏土、粉质黏土等。软土分布较广地区的年均降水普遍较大，而且常年处于较高的温度，因此，在软土的深基坑支护设计中一定要特别注意这一问题。近年来，国内对于软土的深基坑支护设计，主要采取悬壁式、单支点及多支点式、圆筒式等支护结构，各种支护结构都有其显著的特点，并被广泛应用于软土地质条件的深基坑项目施工中。由于软土的性质偏软，因此在深基坑支护设计中一定要考虑到深基坑的整体硬度和强度，对于部分土层较软的部分，还要进行必要的加固设计，确保深基坑施工中的安全性与稳定性。

2.3填土的深基坑支护设计

目前，填土的深基坑支护设计是国内较为常见的地质条件之一，具有较强代表性与典型性。填土层的地下水主要有三层，即上层滞水、潜水和承压水。上层滞水埋藏于粘质粉土层、粉土、填土中;潜水埋藏于砂卵石层中;承压水也埋藏在砂卵石层中。在制定填土的深基坑支护设计方案时，一定要特别注意深基坑施工中对于地下水系统的破坏，还要充分考虑到由于地下水的流动与冲刷对支护系统的腐蚀，要采取有效的措施排除深基坑中的存水量，确保深基坑施工中施工人员的安全，以及机械设备的稳定。

3不同地质条件深基坑支护设计技术的科学发展

现代社会是一个科学技术高速发展的新时代，一切事物的发展都着重强调科学发展的全新理念。在未来的社会中，敢于创新、勇于探索的科学发展理念将是一切事物发展与进步的强大动力与源泉。近年来，我国不同地质条件深基坑支护设计技术已经在相关技术人员，以及建筑行业专家、学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较为完善的设计技术理论与实践经验，但随着时代的发展，以及科学技术的不断进步，国内现行的深基坑支护设计技术已逐渐难以适应现代建筑工程的实际需要，因此，不同地质条件深基坑支护设计技术的发展也一定要坚持科学发展的理念。

随着建筑行业的不断发展，深基坑作业环境也在不断的发生变化，越来越多的施工项目需要在地质条件极为复杂的地区进行。传统的设计理念与技术已经难以适应现代不同地质条件的深基坑设计工作的实际需求了，必须适时进行革新与完善。不同地质条件的深基坑支护的设计要坚持与时俱进、创新发展的科学理念来进行实践与工作。同时，深基坑支护设计人员只有在日常工作中注重自身知识的积累，并不断吸取国内外先进的设计理论与知识，才能逐步具备更高的技术水平与能力，更好的满足于建筑工程深基坑支护设计工作的实际需要。不同地质条件的深基坑支护设计技术是现代建筑行业设计技术的有机组成部分之一，深基坑支护设计技术在得到科学发展的同时，也就必然的在客观方面推动了建筑工程行业整体设计与施工技术的发展与进步，由此可见其所有的意义是十分深远和重大的。

参考文献

1 赵松宇、魏翰林.浅谈现代建筑工程中深基坑支护设计的重点与难点[J].建筑行业学报，2007(9)

2 王学成. 浅析不同地质条件深基坑支护设计中应注意的问题[J]. 吉林建筑工程学院学报，2008(5)

3 高翔宇. 工民建筑工程中深基坑支护设计的科学发展[J]. 科技成果纵横，2002(14)

4 张启红、马涵宇. 不同地质条件深基坑支护设计的技术创新[J]. 山西建筑，2003(5)

5 毛兴文. 浅析不同地质条件深基坑支护设计的发展与创新 [J]. 建筑科学，2008(10)

深基坑支护设计篇12

基坑支护优化设计是使基坑支护设计对工程特点、水文、工程地质条件及环境条件有显著的针对性，突出合理、科学的设计成果，更好地体现设计成果的适宜性、安全性及经济性，而基坑支护类型的优选和支护设计计算的优化，是解决这个难点和重点的关键。

1、基坑支护结构形式及适用范围。

1.1、作为基坑支护结构体系它必须满足以下三个要求：

（1）保证土方开挖和地下室施工所需的必要条件：必须保证基坑四周边坡的稳定性，使下室有足够空间的要求，也就是说基坑支护体系要能起到挡土的作用。

（2）保证基坑四周相邻建筑物、构筑物和地下管线在基坑施工期间不受损害。

这要求在支护体系施工、土方开挖及地下室施工过程中控制土体的稳定和变形，使基坑周围地面沉降和水平位移在规范规定的范围内。

（3）保证基坑施工过程作业面在地下水位以上。通过截水、降水、排水等措施来实现。

1.2、基坑支护结构形式主要有以下几类：

（1）放坡开挖及简易围护：放坡开挖适用于地基土质较好，开挖深度不深，

以及施工现场有足够放坡场所的工程，在放坡开挖过程中，为了增加基坑边坡稳

定性，减少挖土土方量，常采用简易围护。

（2）水泥土重力式支护结构：适用于较浅的基坑工程，其变形较大。

（3）悬臂式支护结构：适用于土质较好，开挖深度较浅的基坑工程。

（4）内撑式支护结构：适用范围很广，可以适用各种土层和基坑深度。

（5）拉锚式支护结构：比较适用于砂土地层或粘土地层，基坑深度可较大。

（6）土钉墙支护结构：适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、

杂填土及非松散的卵石土等。

（7）地下连续墙：适用范围最广，可适用于各地多种土质情况，基坑深度大，

即能挡土亦能挡水，变形小但造价昂贵。

2、基坑支护设计方案的比选原则。

深基坑工程的优化设计主要从四个方面进行：技术的可靠性、先进性以及施

工的可行性；经济效益；环境影响；工期。深基坑工程的优化设计按其阶段的不

同，可分为两大步，系统优化与设计计算优化。系统优化，也即方案优化，是指

根据某一深基坑工程所要达到的目标而优化选出一个最佳的方案。设计计算优化

是在支护系统确定后，对具体方案的细部进行优化计算，如锚杆或支撑点的位置、

支护桩的桩径等优选，优化的目标是使深基坑工程总体造价最小。

一般而言，基坑支护设计方案优选的比较原则为：

（1）技术可靠性、先进性和可行性；

（2）基坑支护对环境的影响评价；

（3）基坑支护结构占用的工期；

（4）基坑支护结构的工程经济综合对比。

3、影响深基坑支护类型方案选择的因素。

（1）基坑的平面尺寸、开挖深度和基础施工要求。

（2）土层工程地质情况，包括土层的物理、力学性质、地下水埋藏条件等。

（3）邻近建筑物的结构、距离、基础形式以及基坑对建筑物影响程度的限制

要求。

（4）邻近地下管线及其他设施对施工的限制要求。

（5）施工技术、设备和材料对选用支护结构的可能性。

（6）工期和造价的优化方案选择。

4、深基坑支护优化设计存在的问题。

在研究现状中阐述的优化设计方法虽然能够起到一定的优化效果，但是仍然存在着一些不足以及面临着众多难题。

4.1、对于深基坑工程细部优化设计的问题，其数学描述包含了设计变量的选取、约束条件的确定、目标函数的建立三方面的内容。其中，细部设计变量众多，并且大多数是离散变量，解空间异常庞大，优化设计存在组合爆炸的问题，为了简化优化过程，必然需要寻求一种方法筛选出对优化结果影响最大的设计变量；而对于主要约束条件的问题各类基坑支护设计规范中的规则、条文、设计准则等做出了一定的规定，这些往往需要通过基本力学分析得到，如支护结构的位移、内力等。因此，必然涉及到不同支护结构的土压力和安全性分析的研究；最后，就需要根据设计变量以综合造价为优化目标，确定的最终优化目标函数，进而建立深基坑支护细部结构优化设计数学模型；

4.2、深基坑支护结构的安全性分析是优化设计的前提条件。土钉墙的安全性分析多采用极限平衡分析方法、工程简化分析方法和有限元分析方法。上述方法存在着难以提供有关变形的信息、不便确定钉一土界面模型及计算参数、直接将层状土简化为均质土、凭经验给定临界破坏面的位置等诸多缺点，这些方法要么不符合实际情况，要么就是在实际工程应用存在一定的难度。因此，寻找一种计算简单但假设合理的土钉墙稳定分析模型成为其优化设计的关键。在优化设计中采用弹性地基杆系有限元法可以达到计算简单而又可以满足工程精度要求，但在土体水平刚度系数和考虑施工过程对支护结构的影响存在争议。因此，需要就两个方面着重研究：1）在缺少场地土体实验的情况下确定土体水平刚度系数；2）考虑支撑架设前的支护结构的位移和架设后支撑轴力随后续开挖过程而逐渐调整，以及支撑预加轴力对挡土结构内力变化的影响。

4.3、为了求解优化设计模型中的约束条件，就必须研究深基坑不同支护型式的土压力和支护结构计算分析方法。土钉墙侧向土压力的计算方法多采用朗肯土压力、库仑土压力和规范方法，这些方法通常不考虑墙背与土之间相互摩擦引起的剪切作用和土钉墙的放坡角度。这与大多数工程的实际情况不相符合的，因此，需要建立可直接应用的考虑墙背与土之间相互摩擦引起的剪切作用及放坡角度的土钉墙侧向土压力计算公式。对于排桩和地下连续墙这两种支护结构的土压力来说，常规的分析方法往往忽略了支护结构后面稳定土体和变形土体之间抗剪能力，这种抗剪能力可以导致变形区土体维持在原来的位置，其土压力将随其位移和变形的增大而减小，变形区土体将在周围稳定土体上产生压力作用，进而形成土拱效应。因此，需要对土拱效应下的土压力进行了分析，进而得到其主动土压力强度、土压力合力和合力作用点的解析公式；

5、结语：

任何一个工程方面课题的发展都是理论与实践密切结合并不断相互促进的结果。深基坑实践性强、涉及的理论广泛，随着新学科的建立、新理论的发展、新问题的出现，都会进一步促进深基坑设计与施工原理及方法应用的研究和发展。

参考文献 ：