谈谈岩土工程中深基坑支护设计理由

摘要：岩土工程中深基坑支护设计理由一直是深基坑支护工作中的重点理由，如何更好的做好岩土工程的深基坑支护，设计是重中之重。本文首先对深基坑支护设计和施工目前状况进行分析，结合岩土工程中深基坑支护现实施工中存在的理由，提出了岩土工程中深基坑支护设计的要点，具有一定的理论参考价值。
关键词：岩土工程；深基坑支护设计；设计要点
一、前言
在岩土工程中，深基坑支护工作具有自身的特殊性，施工环境复杂，施工难度高，不可预见的很多风险存在。因此，做好深基坑支护设计是非常关键的，需要根据岩土地质特点对支护的结构进行设计，同时对对支护结构的强度、嵌入深度、岩土性质、支护受力进行准确的计算和分析，从而确保结构的可靠性。

二、深基坑支护设计和施工目前状况

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。
1.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，在招标时转变常规，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理由，这给将来的施工造成了很多隐患。
2.从承包模式看：深基坑支护施工一般都实行分包，有些是业主直接将深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深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理由，而后一种模式容易出现工程质量理由。
3.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。

三、岩土工程中深基坑支护存在的理由

1.深基坑环境复杂性

在设计过程中，根据提供的资料进行深基坑工程支护的设计，由于环境的多样性和复杂性，不可能考虑到实际施工中遇到的各种理由，由于地质调查覆盖的程度不同，现实中存在的软弱地层或涌水地层等可能没有勘查到，在实际中需要多加预防与指定响应的预防措施，以保障支护施工的顺利进行。

2.支护结构设计参数的选择不合理

采用现在的库伦公式或者朗肯公式并不能很好地计算出深基坑支护结构所承担的土压力，由于对多变复杂的地质情况，不是很准确的土压力对深基坑的安全造成威胁。因为在深基坑开挖之后，土地的物理参数像含水率、内摩擦角以及粘聚力等是会产生变化的，这就使支护结构的实际受力不容易计算准确，这样对整个设计的影响是非常大的。以往在土力学的试验中证明，如果内磨擦角值相差 5°的话，土压力大小差别就很大。开挖前后土体的内凝聚力差别更大。而且因为施工不同和支护结构形式的差别，使土体的物理力学参数选择更加困难。

3.基坑土体取样不完全性

为了得到科学合理的土体物理力学指标，使支护结构的设计更好地保证安全性，在进行深基坑支护结构设计前就要先对地基土层取样，做好分析。取样要按照国家的相关规定在将要开挖的深基坑区域内进行。因为抽取的土样是随机的，并不能完全代表整个区域的值，而且因为地质构造的复杂多变，所以得到的数值设计出的支护结构与实际的地质情况还是有出入的。

4.对基坑开挖的空间效应欠缺考虑

据以往关于开挖深基坑的一些资料证明，基坑周边向内发生的位移中间要比两边大，深基坑长边的中间位置最常失稳，所以深基坑开挖是一个关于空间的理由。因为以往的深基坑支护结构是按照平面应变理由进行设计的，所以它相对比较细长的基坑还是适用的，但对于那些方形的就不行了。这就需要在空间理由处理之前，对按平面应变检测设设计的，支护结构要做一些调整来满足开挖空间效应的要求。

四、岩土工程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作用和作用。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.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理由，如果没有制定科学、合理、有效的施工组织设计，必定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。

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理由，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。

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理由之一。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、使用年限等理由。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。
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在有支护的深基坑工程中，基坑开挖大多以人工挖土为主，效率不高，今后必须大力研究开发小型、灵活、专用的地下挖土机械，以提高工效，加快施工进度，减少时间效应的影响。基坑向着大深度、大面积方向发展，周边环境更加复杂，深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。因此，从工期和造价的角度看两墙合一的逆作法将是今后发展的主要方向。但逆作法施工受桩承载力的限制很大，采用逆作法时不能采用一柱一桩，而是一柱多桩，增加了成本和施工难度。如何提高单桩承载力，降低沉降，减少中柱桩（中间支承柱），达到一柱一桩，使上部结构施工速度可以放开限制，从而加快进度，缩短总工期，这将成为今后的研究方向。土钉支护方案的大量实施，使得喷射混凝土技术得以充分运用和发展。为减少喷射混凝土的回弹量以及保护环境的需要，湿式喷射混凝土将逐步取代干式喷射混凝土。

六、结束语

基坑工程是一门实用性，经验性很强的学科，这门技术需要在不同的施工环境中不断的总结和完善技术水平，尤其是在环保要求下，我们需要以更加严谨的科学态度来对待深基坑支护理由，不断完善岩土工程中的深基坑工程的理论和实践经验。
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