探讨岩土工程施工中深基坑支护问题的分析

1、探讨岩土工程施工中深基坑支护问题的分析摘要：现在的城市建筑间距很小，有的基坑边缘距已有建筑仅十几米、甚至几米，给基础工程施工带来很大的难度，给周围环境带来极大威胁，也相应地增加了施工工期和施工费用。另外，原来的深基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等， 已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况，导致一些基坑工程出现事故，造成巨大的损失。本文具体对岩土工程施工中深基坑支护问题进行了分析。关键词：岩土工程；施工；深基坑支护基坑支护工程是一项复杂的工程，既要挡土又要挡水，而且要控制变形，同时又要便于施工。影响基坑稳定性的因素很多。深基坑开挖是一个复杂的与实际联系紧密的工程问题，它与场地

2、工程地质勘察、支护结构设计、开挖放坡、基坑降水、施工管理、现场监测、相邻场地施工相互影响等密切相关。深基坑工程事故给周围环境带来的各种不良效应之间常常是相互联系的，如基坑开挖措施不当，可能引起边坡变形或失稳；基坑降水措施不当，导致流砂、管涌，引起周围地面下沉；支护结构失效将极大地影响和改变地质条件，最直接的影响是造成基坑边坡失稳，进而引起地面沉降，房屋开裂，甚至倒塌。 一、岩土工程施工中深基坑支护容易出现的问题 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

3、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，准确计算出支护结构的实际受力比较困难。 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。实验数据表明：基坑开挖前、后，土体的内摩擦角值一般相差5，而产生的土体的主动土压力也不相同；而原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力，则差别也大，一般在6Kpa 以上。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取也有很大影响。 2、基坑土体的取样不具有代表性 在深基坑支护结构设计之前，必须对基坑土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物理力学指

4、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2-3 倍范围内，按相关规范的要求进行钻探取样。由于为了减少勘探的工作量和降低工程造价，不能钻过多钻孔；因此，所取得的土样有时就有一定的随机性和不完全性。但是，地质构造是复杂和多变的，这样取得的土样的数据不具代表性，因此不可能全面反映土层的真实情况。因此，引致支护结构的设计也就不完全符合实际的地质现状。 3、基坑开挖存在的空间效应考虑不周 深基坑开挖中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头小。深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置发生。这足以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

5、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。 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

6、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。 二、加强土工程施工中深基坑支护的有效策略 1、转变传统深基坑支护工程设计理念 近年来，我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验，初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律，为建立健全深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但对于岩土深基坑支护结构的实际设计和施工方法仍处于摸索和探讨阶段，而且，目前我国还没有统一的支护结构设计的相关规范和标准。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定，支护桩仍用“等值梁法”进行计算。这些陈旧的计算理论所计算出的结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大，

7、既不安全也不经济。因此，深基坑支护结构的施工工程设计不应该再采用以往传统的“结构荷载法”，而应彻底改变传统的设计观念，逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。 2、重视变形观测，并注意及时补救 岩土工程中深基坑支护结构变形观测的内容包括：基坑边坡的变形观测、及周围建筑物及地下管线变形观测等。通过对监测数据可以及时分析并及时了解土方开挖及支护设计在实际应用中的情况，分析其存在的偏差便可以及时的了解基坑土体变形状况以及土方开挖影响的沉降情况还有地下管线的变形情况等。对设计中存在的偏差，在下部施工中及时校正设计参数，对已施工的部位采取恰当的补救和控制措施，为此，要求现场变形观测的数据必须准确

8、、可靠、及时，要求变形观测人员严格按照预定设计方案精心测量、认真负责，保证观测质量。如果在实际测量中确实发现异常情况，就需要即时研究采取措施以防止其恶化。而一旦出现大的变形或滑动，立即分析主要原因，做出可靠的加固设计和施工方案，使加固工作快速而有效，防止变形或滑动继续发展。研究和应用已有的基坑工程行业的和地区性规范以及当地的工程经验。对于重大复杂的基坑工程目前国内采用专家论证的形式，对保证工程安全、降低造价是有效和现实的一种方法。 3、全程控制基坑支护的施工质量 岩土深基坑支护施工重在过程控制，一旦施工过程控制环节出现问题，事后纠正和补救都会比较困难。因此我们必须进行严格的施工过程控制管理，确

9、保施工质量。严格按设计方案组织施工。工程施工前，有关人员需要熟悉当地的地质资料、本次施工设计图纸及施工现场周围的环境，另外，降水系统应确保正常工作。施工单位在施工过程中不得随意改变支护桩及锚杆位置、长度、型号、数量，钢筋网间距，加强筋范围，放坡系数等。设计方案变更时必须重新经专家评审。 基坑支护单位要与挖土单位紧密配合，坚持分层分段开挖和分层分段支护的施工原则进行施工。土方开挖的顺序和具体开挖的方法必须与设计的工况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，减少开挖过程中土体的扰动范围，缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间，对称开挖，均衡开挖，合理利用土体自身在开挖过程中控制

10、位移的能力。岩土深基坑开挖的过程中应采取措施以防止碰撞支护结构、工程桩或挠动基底原状土。当有异常情况发生时，应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施，岩土深基坑开挖完成后，应提醒建设单位尽快组织勘察、设计、质监、监理、施工等部门进行验槽，及早开始地下结构工程的施工，严禁基坑长时间暴露。基坑回填前，支护层不能破坏，特别是坡脚部分。 总之，近几年来，高层建筑的迅速兴起，促进了深基坑支护技术的发展。各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验，新技术、新结构、新工艺不断涌现。但是，现在的城市建筑间距很小，有的基坑边缘距已有建筑仅十几米、甚至几米，给基础工程施工带来很大的难度，给周围环境带来极大威胁，也相应地增加了施工工期和施工费用。另外，原来的深基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工工艺等， 已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况，导致一些基坑工程出现事故，造成巨大的损失。因此，对深基坑支护的安全问题，工程技术人员应予以高度重视。 参考文献： 【1】 李贞龙. 岩土工程中深基坑支护问题研究. 建筑设计管理, 2010,(04) . 【2】 张宏. 岩土工程施工中深基坑开挖支护分析. 民营科技, 2009,(03) . 【3】 齐术京,王长龙. 深基坑岩