岩土工程中深基坑支护设计方法

岩土工程中深基坑支护设计方法

张晓东

中冀建勘集团有限公司 河北省石家庄市 050227

摘要：深基坑岩土工程建设是一个技术综合性和理论实践性很强的新型岩土地质工程技术问题，地区性地质特征很强。岩土工程深基坑施工环境较为复杂，在项目施工中，基坑渗水、岩土崩塌等都可能对项目施工造成影响，这不仅影响了项目建设质量，而且容易造成工期延误和施工人员人身伤害等问题。有必要在深基坑施工初期阶段开展基坑支护工作。规范化开展深基坑支护设计，从源头上保证深基坑支护施工质量，推动岩土工程项目建设工作的顺利实施。

关键词：岩土工程；深基坑支护；设计方法

1工程概况

某工程项目，工程建筑面积1.74万m²，建筑高度49.9m，除地面建筑外还包括1层地下室，其底板标高为-4.95m。首先开展地质勘察工作，全面掌握施工现场各项条件，并作好相应的数据记录，然后在土方开挖时注意支护结构保护，控制坡面、坑底等位置的预留空间（约300mm）。最后，明确支护方案选型，主要考虑的是施工作业现场实际情况，经多种方案的反复推敲与分析，最终选择桩锚体系+帷幕止水方式，-1F区辅以放坡方法，既安全又合理。同时，工程项目施工图纸经过完善后，得到各部门的认可，并考虑为地下室外墙施工工作面预留宽度，以主体设计单位为条件，预留1.5m宽度，桩锚为1.5m，放坡段为1.2m。经各项数据严谨计算，控制各段支护距离在6.10~9.74m之间，确保深基坑支护设计方法合理。

2岩土工程深基坑支护设计常见问题分析

2.1设计计算

岩土工程深基坑设计具有较强的专业性、综合性和复杂性，为从源头上提升项目设计质量，需系统考虑项目设计计算工作。在岩土深基坑支护设计中，需系统考虑土体支撑力与土层受力情况，明确支撑体系与土层之间的关系。如在土层压力计算中，应基于多因素分析法进行各要素影响效果的计算，消除单纯分析主动、被动、静止条件等极限状态所带来的片面性。深基坑支护结构受诸多因素影响，在完成基坑支护后，随着时间的推移及后期项目施工，土层含水率会因外界环境的影响而变化，这在一定程度上会对土体的力学性质发生变化，而这种变化会间接作用于支护体系。因此，在深基坑支护设计中，还需考虑岩土工程的渐变因素，提升支护体系设计质量，满足工程项目建设要求。

2.2空间效应

深基坑支护设计中，若仅考虑水平支撑力，忽视对基坑空间效益的分析，会使整个支撑体系出现缺陷，降低深基坑支护的可靠性。可见，深层次分析深基坑支护的空间效应是岩土工程项目建设的内在要求。工程实践表明：在多种因素作用下，岩土工程深基坑在空间层面会发生位移，这种位移变化会使项目支撑体系失稳，降低基坑支护的稳定性和安全性。因此，在基坑支护体系设计中，有必要将基坑的空间效应纳入考虑范围，分析空间位移对项目支护体系造成的间接影响，以此来提升项目支护设计的综合效益。

2.3土体取样及参数选择

在岩土工程深基坑支护设计之初，规范化地开展项目测量，选取有代表性的土样进行土体力学特征分析，能为后期设计工作开展奠定良好基础，从源头上保证基坑支护设计的科学性、合理性。深基坑土体取样过程中，要求具有丰富经验的工作人员按照相关规范进行取样，在考虑深基坑土体结构复杂性的基础上实施多点取样，确保所选择的土壤样品具有代表性。

3岩土工程深基坑支护设计优化策略

3.1依据工程需求合理设计

深基坑支护在岩土工程中占重要地位，依据工程需求合理设计，可保证地基承载力，增强工程结构稳定性、安全性。那么在实际设计环节中，需各部门积极参与，依据自身工作内容深度探究，结合岩土工程实际要求，设计多种方案，通过测试方式选择适合的设计方法，并在实践中对设计内容适当调整与完善，并掌握工程施工作业时的不确定因素、易发生的问题等，经全面考量后，提前编制相应的防控方案与措施，保证深基坑支护设计的合理性，从而保证岩土工程综合质量。

3.2加大设计工作管控力度

为保证深基坑支护设计符合岩土工程建设要求，还需调整管控重心，能在此项工作中细致化地规划与处理，提升深基坑支护设计管理水平。再加上奖惩制度、责任制度等的制定与实施，可避免人为因素对设计工作的影响。同时，还能完成工作职能细化工作，便于在问题发生时第一时间找到相应负责人，经全面分析后提出解决方案与措施，避免对后续工作的开展造成阻碍。现场施工人员始终遵循“安全第一”的施工原则，依据责任制度保证工作质量与进度，在各部门及工作人员相互协作下，高效率、高质量地完成岩土工程建设项目。

3.3开展工程勘察工作

上述岩土工程在深基坑支护施工中，充分考虑当地的自然地质保护情况，结合当前需地质支护的项目工程质量来组织进行，将地质勘察支护工作重点落实下去，勘察内容包括土质地层主体结构、地下室和水位等，准确评价当前区域的实际情况。同时，该工程在建设中结合调查获取的数据参数进行判断，深入了解不同施工区域的地质存在差异，并结合实际地质情况特点进行科学的材料准备工作，采取一系列的处理措施有效解决问题。

3.4选取支护体系结构

由于地质环境因素对岩土工程的影响较大，为了有效保证上述项目在建设中深基坑支护的施工安全，应根据自身地质环境因素正确选择支护体系结构，合理选择现代化技术开展建设，从而避免在实际建设过程中发生风险。在深基坑支护工作中，需要考虑地基结构和软弱岩层地基，如土质较差，则需要对支护技术提出更高的要求，该工程为了让深基坑支护施工更科学，实际建设前应积极了解当前环境的具体参数，随后进行科学计算与分析研究，为深基坑支护的稳定性提供保障。

3.5完善支护施工流程

深基坑支护项目受多种外在因素的影响，在设计和施工中，要定期进行多次测量计算和数据测量，正确选择有效的安全和质量控制措施，相关数据采集中需要进行二次校准，避免因岩土工程深基坑支护的而埋下安全隐患。上述工程在实际施工中，首先确定开挖线、支护桩位置线等，设置支护桩、工程桩、连续梁、冠梁等一系列支撑梁，开挖土方过程中做好主体支护，全过程遵循先支撑后开挖的原则，在此基础上针对现存问题采取养护措施，保证整体建设效果。

3.6角撑梁、内撑梁施工                        基坑支护若存在问题，会为后续建设埋下安全隐患，常见病害类型主要分为三个方面，即防护加固工程结构变形破坏、坡面变形病害和坡体变形病害。上述工程为了避免施工问题，要求在角撑梁施工过程中把桩表面的浮土清理干净，确保同一标高下的梁顶齐平，基坑凌空面若作业高度＞1.5m，则需要安装配套安全网，以此构建全面的安全防护体系，内撑梁施工首先要设置立柱，保证设计与实际的施工情况相同，从而提高整体施工建设质量。

3.7加强施工检测与监测

深基坑支护技术的施工形式较多，需根据施工土壤性质、基坑开挖深度，选择安全系数较高的维护结构与施工操作方式，避免施工时出现下沉、开裂、倾斜等安全事故。深基坑工程开挖施工前，根据设计表和图纸准确地测量施工作业面，不允许使用不同规格的合格材料产品，支护施工过程中要求进行实时监测，将3个监测点分别布置在基层支护主体结构顶部、底部及中间节点位置，定期进行巡视、记录，为后续施工建设提供技术指导。

4结束语

总之，深基坑工程施工技术在现代建筑工程领域中需要得到更多的重视。由于深基坑工程中所包含的学科和施工工序十分复杂，为了更好地保证岩土工程深基坑支护施工又好又快的发展，需要注意引进先进的施工设计方法，重点把握分析施工过程中实际需求，并提高深基坑支护施工综合设计水平，促使深基坑的支护设计能够满足岩土工程施工发展的需求。

参考文献

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