深基坑支护设计及要点控制

深基坑支护设计及要点控制
摘要：近年来，我国城市市政行业建设的力度逐渐加大，在城市土地资源日趋
紧张的背景下，市政业呈现出向地下发展的全地埋趋势。

随着全地埋构筑物逐渐
增多，基坑开挖的平面尺寸及深度也不断加大。

因此，选择科学的支护形式，运
用配套的施工技术，这都是市政行业深基坑支护中优化结构设计的重中之重，同时，人们还要结合工程开展的实际情况，选择开挖方式与支护方式，运用科学的
施工工艺。

由于基坑所处周边环境复杂性及唯一性较强，且需要考虑施工结构本
身的完整性等因素，故在深基坑支护结构的设计中还是存在很多问题，需要对其
优化方法进行研究。

关键词：深基坑支护；结构设计；优化方法
近年来，随着城市化进程加快，市政工程建设数量越来越多，人们对施工质
量要求也越来越高。

在市政工程施工中，深基坑支护工程是重要的施工环节，其
施工质量直接关系到市政工程质量安全。

现阶段，由于市政工程对深基坑支护技
术要求较高，工程投资和施工难度都比较大，因此，优化深基坑支护结构设计十
分必要且重要。

在工程建设过程中，要想有效确保深基坑支护工程施工质量，降
低施工成本投入，需要根据工程的实际情况来优化深基坑支护结构设计方案，为
实际工程的施工提供有效指导作用。

论文分析当前深基坑支护结构设计存在的问题，并且提出相应优化方法，希望能为相关行业提供一定参考。

1深基坑支护结构设计存在的问题
1.1支护结构设计计算不符合实际受力
现阶段，在深基坑支护结构设计中，依然采用极限平衡理论进行支护结构受
力计算，计算结果与实际施工差异较大。

实践研究表明，部分支护结构采取极限
平衡理论对安全系数进行计算时，从理论上来说可行，但在实际施工中却出现意
外状况；部分支护结构尽管计算得出的安全系数较小，甚至无法满足相关规定，
但在实际施工中却比较安全。

对深基坑支护结构来说，极限平衡理论属于一种静
态设计方式。

但是，土体开挖却处于动态平衡状态，这种状态下的土体强度会随
着时间推移而慢慢降低，同时，还会出现变形现象。

然而，在深基坑支护结构设
计计算中，这部分内容往往受到忽视。

1.2不能有效结合深基坑开挖的空间效应
从深基坑开挖过程中的监测数据可以看出，基坑一旦出现水平位移过大的现
象时，会导致基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小，深基坑支护结
构失稳常发生在基坑长边的居中位置，因此可以说明，基坑的开挖属于空间问题。

以往对于深基坑的设计是将其看作是平面应变进行处理的，就细长条坑来说，这
一平面应变的假设具有合理性和科学性，然而其方形和矩形凹坑之间的差异是非
常大的。

所以，需要在支护结构设计结构的空间处理前提下，假设平面应变故障
前需要进行有效调整，进而与开挖过程中空间效应相符合。

1.3土体的物理力学参数考虑不当
对于市政工程深基坑支护技术手段的有效应用，重点从土体方面进行考虑同
样也是比较重要的一个方面，尤其是在土体的物理力学参数方面，其应该作为设
计的一个重要参考依据。

但是在当前市政工程深基坑支护设计中，其对于该方面
的考虑并不全面，存在着较为明显的参数选择应用不合理问题，如此也就很容易
导致后续支护结构无法发挥出理想的应用性能，存在的施工质量缺陷比较多。

结
合这种土体物理力学参数方面的应用，主要问题就是相关试验检测以及计算分析
不合理，尤其是在土体取样方面，其如果存在着不完全性，导致土体取样的代表
性不强，进而也就必然影响其对于土体物理力学参数的分析和应用，最终必然也
就会导致设计方案存在明显的缺陷，最终造成了明显问题和缺陷的产生。

2深基坑支护结构设计的优化方法
2.1深基坑支护设计方案的优化选择
在优化选择深基坑支护的设计方案方面。

可以从以下两个方面实施。

①从基坑的深度上对深基坑的支护方案进行优化。

基坑支护过程中，总是会和悬臂桩嵌
固有关，对于其嵌固深度来说，是其高度的几倍。

但是因为在支护中，悬臂桩总
是会牵扯到弯矩承载，并且发生侧向性的位移，势必影响基坑周围环境。

所以，
施工中，需要对基坑位移的敏感度严格考量，如果出现悬臂桩的支护方案和具体
的施工支护出现矛盾的现象，就可以运用联合支护的方式获取支护效果。

如在基
坑上部选择喷锚支护，在基坑的下部选择排桩支护；或者是直接选择桩—锚杆的
支护形式开展基坑支护，上述联合支护的方法不但可以处理好悬臂桩不能够获取
的效果，还能降低资金投入。

除此之外，支护施工时，需要全面检测周围环境，
保障安全性之后，才可以实施支护方案。

②站在经济的层面对方案进行优化设计，项目施工之前，需要针对基坑实施基坑勘察，同时，还要详细地考察基坑周边环境。

用这样的方法具体分析并判断，决定选择哪一种结构方案，最终分析出这一
方案的运用能否确保经济性和节约性。

如有些时候，场地地质情况较好，具有足
够的空间，并且周围没有临近设施与市政物的话，就只需要考虑对基坑实施简单
护面。

如果深基坑的开挖深度大于5m，此时当选择遗忘的土方开挖和回填与外
运方式，就会导致施工成本大大增加；然而如果选择用喷锚网的方式实施支护，
就会直接影响边坡上段处的受力情况，进而对支护效果产生严重影响。

所以，相
关人员可以选择联合支护的方法开展施工作业。

当处理基坑上段问题时，选择放
坡的方法，如果是下段，就可以选择喷锚网，利用联合的支护形式，可以促进基
坑支护效果的提升。

确保工程的施工质量，推动市政行业的进一步发展。

2.2优化设计计算
深基坑支护结构设计的计算法则包括两种：一是经历平衡法与等值梁法；二
是弹性地基梁m法与弹塑有限单元法。

第一种计算方法是根据墙前后泥土压力极限平衡条件，对支护结构插入深度以及内力进行计算。

在实际设计中通常不采用
这一方法，主要原因是：受技术条件限制，很难准确测算出墙前后泥土压力极限值，一般都是通过估算方式进行。

此外，该方法没有对土体变形、支护结构等进
行考虑，计算结果与实际值往往差异较大。

由于计算方法比较简单，可以根据实
际情况应用到较为简单的基坑挖掘施工中。

第二种计算方法虽然考虑到支护结构
以及土体变形，但在整体上依然不够完善。

例如，参数m值需要参与计算，但很难进行有效确定。

受不同地质条件限制，参考数据在取值范围上并不相同，甚至
存在较大差距。

在深基坑支护结构设计过程中，参数m仅仅是一项弹性指标，无法对支护结构插入深度进行直接计算。

众多实践研究显示，利用弹性地基梁m法计算得出的悬臂桩支护结构并不符合实际测量得到的位移数据，误差也超出规定
要求，这也就意味着桩后土体变形并不在弹性范围之内。

目前，深基坑支护结构
设计计算的发展趋势是弹塑有限单元法，该方法不仅考虑到支护结构以及土体变形，而且能够得出塑性区分布状况，以此对支护结构稳定与否进行较为准确判定。

因此，弹塑有限单元法在深身基坑结构计算上优势突出。

3结语
综上所述，对于市政工程中深基坑支护技术的有效应用，其直接关系到整个深基坑结构的稳定性，为了更好地提升深基坑支护结构应用效果，必须重点从设计环节入手进行把关，确保其设计方案能够较为合理可行，降低因为设计不合理带来的明显缺陷和障碍威胁。

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