【摘要】随着科学技术的不断提高以及社会经济的不断增长，我国的城市化进程也在不断的加快，这就使得城市中的建筑物变得不断的增多，而为了维护建筑的使用时长以及使用安全就必须对建筑物实施深基坑，而深基坑的支护就是为了防止深基坑出现变形的重要防御措施。本文主要对深基坑支护变形控制设计的依据进行阐述，对深基坑支护变形优化设计的方案进行详细的叙述，并对支护变形的控制措施进行分析，以提高施工技术。
【关键词】深基坑；支护变形；控制设计；变形控制；措施
【中图分类号】TU753【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2015）35-0129-02
前言
城市化的进一步发展促进了城市建筑数量的增多，而深基坑通常是在建筑物较为密集的地区采用，为了保证深基坑不会变形，就去要对其进行支护。支护的变形不仅对施工的质量产生严重的影响，还会对建筑的安全造成威胁，因此，做好建筑深基坑支护变形控制的措施就变得十分的重要。通常来说，变形控制的内容既包含支护本身的结构，也包括相邻建筑、道路以及地下管线等，在本次的探究中，则主要对支护本身进行详细介绍。
1深基坑支护变形控制设计的依据
支护结构设计的基本依据有很多，但是最为主要的一共有四点，即深基坑的几何尺寸（直径、深度等）、深基坑支护结构所能够承受的最大荷载、深基坑附近的建筑条件、道路条件、管道条件等地质条件。而在此基础上的变形控制设计的依据还包括三个要求：①技术的可靠性要求：深基坑支护变形的控制设计应该能够满足抗滑稳定性，具有抗倾覆的稳定性，抗管涌、抗隆起的要求，此外，深基坑支护结构的本身强度以及变形量也应该能够满足设计的要求。②建设的投资与施工的工期要求：施工的造价要应尽可能的低，并做到施工快速方便，以能够提高施工的进度。③深基坑附近的环境对深基坑变形的要求：深基坑在施工的过程中要能够保证基坑附近建筑物、地下管线的沉降、位移以及倾斜均在允许的范围内，不会给其他建筑、道路、管线带来严重影响。
2深基坑支护变形优化设计的方案
2.1建立支护优化的设计模型
支护优化模型的建立要包含四个要素：①确定设计的变量，即在进行支护优化设计的过程中要对深基坑支护的形状、参数支点等数据进行选取，为最佳的设计方案提供相关的数据。②要有一个目标函数，即在支护优化控制设计的过程中要由一个总体的目标，而这个目标一般都是最低的造价。③要有一个约束的条件，即设计的变量在进行取值时要有一个限制的条件，而不是无限量的选取。④要有一个数学的模型，根据变量列出函数，根据约束的条件再对数学的模型进行优化，在该条件下选取一个合适的变量，以使函数能够达到最佳的数值。
2.2单支点锚桩的优化设计
首先是锚点位置的选择，以最佳的位置作为单支点锚桩优化设计的第一步，通过改变锚杆的位置以及支点所受到的力，让反弯点的弯矩值大致相等，然后再根据这个值来设计桩的截面。通常情况下，锚桩的位置越接近深基坑的顶端，其位移量就会越小，因此，在进行位置的选取时，要尽量减小锚杆位移的下调量，同时还要使深基坑顶点的位移尽可能的小，然后还要求得支护入土的深度以及最大正弯矩及向弯矩，这样才能够准确的找到深基坑支护的最佳位置以及最佳截面积和承受力，以此来使单支点锚桩的设计达到最优。
2.3多支点锚桩的优化设计
多支点锚桩的优化设计与单支点锚桩的优化设计相差不多，其主要的设计过程如下：在第一工况的时期，将基坑挖掘到第一道锚杆的位置后，让支护保持悬臂的状态，让偶在计算支护庄内力以及桩顶的位移，然后，在进行相关的调整，使其能够满足的优化设计的要求。在第二工况的时期，在第一个锚杆的位置确定之后，进行第二个锚杆位置的挖掘，计算第一道锚杆的撑反力，一般其计算的方法为弹性抗力有限原发，然后计算锚撑点的唯一以及桩顶位移的详细数据，在计算第二根锚杆的最大位移量以及支护结构的内力，在经过锚撑点唯一的调整之后，将第二根锚杆的最佳位置确定。在第三工况的时期，挖至坑底标高，计算第一根、第二根锚杆的撑反力、锚撑点位移、桩顶位移、最大位移以及支护结构内力，再次对锚撑点的位置进行调整，以使位移以及桩身的内力满足优化的目的。
3支护变形的控制措施
3.1维护桩固嵌的深度
随着围护桩嵌固深度的增加，桩体水平位移和坑底隆起均有所减小，坑底隆起减小的幅度要大于桩体水平位移的幅度；当嵌固深度增加到一定程度时，桩底逐渐不发生变形，若继续增加桩长，对减小围护桩变形作用不明显，但对基坑抗隆起是有利的。
3.2支撑的位置
围护桩的变形对支撑位置的改变是比较敏感的，换句话说，深基坑支护支撑位置的改变就必然会引起围护桩的变形，而且其变形的程度也和支护位置的改变量有着直接的关系。在基坑支护结构设计时，支撑位置的设置，除了考虑施工空间外，还应当考虑对基坑支护结构内力及变形的影响。
3.3支撑的刚度
根据相关的研究表明，深基坑支护支撑刚度的增加，可以让围护桩水平位移最大值有一定程度的减小，但是不会让深基坑支护位移发生较大的改变，所以说，以增加深基坑支护内支撑的刚度的方式来控制基坑变形，并不是最为经济、有效的方法。
3.4坑外设置隔离墙
由于只有在建筑物角度的地区建造建筑，才会选取深基坑的方式，所以，这也在另一方面说明了深基坑的周边环境较为复杂，这也是对深基坑应用支护以减少其形变量的目的所在。在深基坑的外测设置一道隔离墙，能够极大的对深基坑进行加固，因此，隔离墙的设置是有积极意义的，但要根据具体情况设置合理的隔离墙，若隔离墙设置不合理，不但不会起到积极意义，反而会加剧基坑的变形。
3.5坑底加固
对基坑坑底土体进行预加固也是一种较为行之有效的技术措施。一般情况下是对深基坑的底部增加被动的土体，而加固的方法通常情况下有三种形式：①抽条加固的方法；②裙边加固的方法；③两种向结合的方式，即抽条加固加裙边加固的方式。
4结束语
通过全文的叙述，可以得出以下结论，建筑的质量以及建筑的安全都与深基坑的支护有着密切的联系，如果深基坑的支护出现了不可控事件，不仅会给建设中的建筑带来隐患，也会给相邻附近的建筑、道路、管道带来一定程度的影响，因此，做好深基坑的支护工作十分重要。深基坑支护变形控制的依据主要有三点，即技术、投资和工期及环境的要求；深基坑优化设计的步骤大体上有三点，即模型的设计、单支点锚桩的设计、多支点锚桩的设计；而防止深基坑支护变形控制的因素有五个，即维护桩固嵌的深度、支撑的位置、支撑的刚度、坑外设置隔离墙以及坑底加固，所以，只要能够对这五点进行控制，就能够保证深基坑支护的变形在可控范围之内。
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作者：宋建平 单位：吉安市建筑设计规划研究院
