摘要：基坑工程是整个高层建筑的重要组成部分，对深基坑支护的施工重在施工过程的控制，因此要求严格审查设计图纸，提高工程的技术人员水平，以及对基坑地质情况的了解程度，从而基坑施工的顺利开展。本文探讨了岩土工程中，深基坑的支护设计，以供参考。
关键词：岩土工程；深基坑；支护；设计
1引言
在基坑施工中，为防止基坑发生塌方事故，保证施工的安全性，通常需要对岩土工程基坑开挖采取适当的支护措施。建筑的基坑支护设计应当综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度以及周边环境造成的侧壁位移，还包括基坑周边荷载、支护结构使用期限等因素，最终做到合理设计、精心施工。
2岩土工程深基坑支护设计方法分析
2.1创新和完善工程设计理念
我国的岩石工程施工深基坑支护技术已逐渐成熟，也开始总结出深基坑支护结构的受力特点和规律，在当前这样的形势下，必须及时预防和明确岩土工程施工中深基坑支护相关问题，及时采取相应有效的解决措施，保证岩土工程施工整体质量，但对我国来说，还没有足够完善的深基坑支护结构设计理念以及标准制度，针对施工当中的土压力分布情况来说，往往通过朗肯理论要明确，而针对支护桩数据来说，往往通过等值梁方法来确定。在这些传统的计算方法下，计算结果准确性是比较低的。所以，在当前的深基坑支护结构设计当中，必须对以往的结构设计方法进行完善，创造出以施工监测为核心的动态化结构设计体系。
2.2加强变形观测并及时补救
在实际的深基坑支护当中，往往会出现结构变形的问题，不仅有边坡变形问题，还有地下管线变形问题等。只有加强现场施工情况的监测和数据的计算，才能及时掌握支护设计应用情况，从而研究出基坑支护结构变形情况等。针对结构设计偏差来说，要及时进行参数校正，还要及时采取相应有效的补救对策。且针对变形观测人员来说，要保证工作足够细心认真，一旦发现异样，要及时上报并及时采取处理措施，从根本上保证工程施工安全性。
2.3建立变形控制的新的工程设计方法
目前，设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设计方法，其计算结果具有重要的参考价值。但是，将这种设计方法用于深基坑支护结构，只能单纯满足支护结构的强度要求，而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的，由此可见，评价一个支护结构的设计方案优劣，不仅要看其是否满足强度的要求，而且还要看其是否产生环境问题，关键在于其变形大小。鉴于上述实际，在建立新的变形控制设计法时，应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等问题。
2.4大力开展支护结构的试验研究
正确的理论必须建立在大量试验研究的基础上。有些支护结构工程在支护工程过程中，虽然所积累起来的技术资料较为丰富，但缺乏科学的测试数据，因而难以进行科学合理的分析，无法顺利上升到理论高度，是一个较大的劣势。开展支护结构试验研究，其内容主要包括实验室模拟试验与工程现场试验，开展试验虽然需要耗费部分的资金，但因为深基坑支护工程本身投资巨大，如果能够在进行科学试验之后，再设计，将会达到节省可观经费的作用。因此，工程现场试验非常必要，通过工程实践所积累的大量测试数据，能够用于对同类工程的顺利开展奠定基础，从而为理论研究、建立新的计算方法等，提供可靠的第一手资料。
2.5创新支护结构计算方法
高层建筑的飞速发展，给深基坑结构支护带来了一场技术革命。在成功应用钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构之后，又创新了双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构。而这些支护结构施工过程中，其结构形式计算模型的建立、计算简图的选取、设计方法的科学化发展等，仍然是当前新型支护结构设计中需要解决的问题。
2.6设计预应力锚索受力及冠梁
在基坑开挖的过程中，往往会在基坑的底部产生隆起，并导致基坑四周的初始应力场出现变化，进而引起变形。通过持续开挖，增加支护桩两侧的应力，并同时在内外土体面上适当增加支护结构，在进行开挖时，可以通过在水平方向上增加桩体负担的方式，控制桩的水平位移。在设计计算预应力锚索支护的过程中，需要重视对于材料参数的选择。依据基坑的周边状况、支护结构和安全等级，可以对项目进行设置，具体内容包括周围的道路地表裂缝、沉降问题；预应力锚索的内力；监测地下水位；排桩桩顶发生的竖向、水平位移等。在实际的设计过程中，需要重视对于排桩的维护设计，要求主要由围檩和冠梁组成，保证排桩的围护体具备足够的刚度，并合理选择整体构造形式。为了避免顶部发生较大变形，可以将冠梁设置于基坑支护桩的顶部；为了提升基坑支护结构整体刚度，则应当采用基坑顶部的浇筑混凝土冠梁方式，以控制甚至降低基坑支护桩的变形问题。在开挖软土，或对于深度相对较大的复杂岩土体基坑施工中，建议将冠梁设计于支护桩的顶部，从而提升高支护结构的稳定性、安全性，建议选择内支撑结构。
3岩土工程中深基坑支护设计实例分析
3.1工程概况
某工程的基坑平面面积为140m×75m，地下室的面积为9000m2左右，该工程主体包括了三幢单体结构，其中两幢设置有二层地下室，其地下一层的顶层标高为-3.85m，地下二层的顶层标高则分别是-7.65m与-8.40m，基坑的开挖深度处于7.70～9.05m范围内，局部的开挖深度（电梯井）则达到11.20m。此外，一幢设一层地下室，因此，基坑的开挖深度在3.85～5.35m范围内。
3.2工程地质特征
根据工程的岩土勘察，发现该项工程的基坑开挖范围内，岩土成分主要为杂填土、粘土、淤泥、淤泥质粘土等，而各土层岩土工程的指标如表1所示。隙水则主要靠的是河水、大气降水补给等，因而存在季节性特征。其下层的微承压水因为深度较深，约达到地面以下69m，对工程基坑无影响，因而不予考虑。而场地内的地下水可能对混凝土造成腐蚀作用，处于空气氧气作用下，会腐蚀钢结构。
3.3基坑支护设计
（1）支护分区，依据深基坑、岩土性质等因素，对支护施工区域进行分区计算。在该项工程中，土层的条件相对来说较为平均，可以利用基坑的开挖深度，来计算承台底和板底：就周边承台相对较小的，可取至底板标高；而承台相对较大的则取至台底标高，即可见该工程三个分区的开挖深度控制为7.70m、8.30m、9.05m。（2）支护结构设计①挡土体系。分区一：深度7.70m，使用直径700mm的钻孔灌注桩，桩长为22.4m，设置的间距为900mm；分区二：深度达到8.30m，采用钻孔灌注桩，桩的直径为800mm，长度为24m，设置间距为1000mm；分区三：深度是9.05m，也采用的是钻孔灌注桩，桩的直径是800mm，长度为26m，设置的间距是1000mm。桩身、混凝土强度均要求达到C25。②支护体系。设置两道混凝土内支撑，支撑面的标高则分别为-1.60m、-6.35m。支撑结构采用的都是现浇混凝土，要求混凝土的强度达到C30，支撑截面的尺寸主要有三种，即600×600、800×800、900×900。支撑平面的布置如图1所示。（3）支护竖向布置。进行竖向支撑布置旨在控制土体的变形与位移，同时要求合理设置桩身弯矩。两道支撑的间距必须保证能够通过运输车辆和挖掘机械，从而确保坑下作业的顺利进行，方便换撑与楼板施工。工程的支护机构共设置了支撑立柱桩48根，均采用的是钻孔灌注桩，施工之前注意将钢筋笼、钢构件进行焊接，然后一起置入孔内。
3.4支护效果分析
在进行基坑开挖的过程中，因为桩间喷射混凝土和挖土之间配合不当，导致7处桩间流土现象的出现。另外，位于基坑北侧的一座寺庙是不能拆除的，因此设计单位对该处的地下室进行了调整，而该措施造成挖土至第二道支护标高以下时，也出现了桩间土流失。对此，工程采取了应急措施，即往坑内进行土方回填，并设置警戒区，等到土体基本稳定后，使用钢板焊接对桩主筋进行围护。在开挖至基底标高后，在该部位垫层封底。施工结束后，基坑周边也出现了沉降问题，但都控制在允许的范围内，因此该工程基坑支护方案是有效的。
4结语
基坑的开挖与支护结构设置对于一项系统工程而言，至关重要，而基坑支护的设计需要综合土力学、水力学、材料才学以及结构力学等多项学科，才能设计出具有独立功能的结构。因此，必须注意从支护结构的整体功能出发，将各组成部分协调好，确保其安全可靠、经济合理。
参考文献
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作者：罗会军 单位：贵州正业工程技术投资有限公司
