梅小洪

摘 要： 隨著城市建設(shè)的發(fā)展，巖土工程中基坑支護的重要性日益體現(xiàn)，基坑支護形式因地質(zhì)條件、開挖深度及周邊環(huán)境不同而呈現(xiàn)多種多樣。本文結(jié)合日常工作實際，探討基坑支護設(shè)計問題及優(yōu)化策略，希望可供同行參考交流。

關(guān)鍵詞： 巖土工程;基坑支護設(shè)計;問題;策略

【中圖分類號】TU463? ? ?【文獻標識碼】A? ? ?【文章編號】1674-3733（2020）19-0126-01

隨著城鎮(zhèn)化加速，城市用地日趨緊張，城市地下空間越來越受到重視，建筑基坑呈深大趨勢發(fā)展，基坑支護結(jié)構(gòu)形式至關(guān)重要，基坑支護設(shè)計如果過于保守，則造成社會資源的浪費和建設(shè)成本的增加，如果處理不慎，則可能釀成嚴重后果，近年來爆料的工程質(zhì)量安全事故層出不窮，尤其是基坑支護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)導致基坑垮塌事故偏多。

1 基坑支護設(shè)計常見的問題

1.1 支護承受力計算不準確

現(xiàn)有基坑支護結(jié)構(gòu)的承受力計算方法還是以極限平衡理論為基礎(chǔ)。在巖土工程中，基坑支護的受力十分復雜，并且基坑支護的受力往往是動態(tài)不穩(wěn)定的，而極限平衡理論是靜態(tài)的結(jié)構(gòu)理論，對以往施工案例進行分析就會發(fā)現(xiàn)，在進行基坑支護設(shè)計時，有時會出現(xiàn)理論與現(xiàn)實情況不符的情況。在進行基坑支護設(shè)計時，一些設(shè)計人員容易忽略現(xiàn)實存在的不確定性變化而僅按照靜態(tài)理論來進行設(shè)計，最終會導致基坑支護穩(wěn)定性不足[1]。

1.2 力學參數(shù)不精確

在進行基坑支護設(shè)計時，應準確計算出基坑支護結(jié)構(gòu)的承載力、基坑支護結(jié)構(gòu)承受的土壓力和水壓力。但實際上，一些設(shè)計人員往往是在沒有得到精準的參數(shù)情況就進行基坑支護設(shè)計。因為實際的地質(zhì)情況復雜多變，在開挖基坑時，地層的粘聚力、含水率、內(nèi)摩擦角及地下水位等都有可能發(fā)生變化。因此要想確定出物理力學參數(shù)十分困難，進而導致最終的計算數(shù)值失準。但土壓力和水壓力又是進行基坑支護設(shè)計時非常重要的參數(shù)，如果該參數(shù)不夠準確，那么支護結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性也得不到保證[2]。

1.3 空間效應處理不合理

在巖土工程中，基坑支護結(jié)構(gòu)會發(fā)生位移，且位移多發(fā)生在基坑較長的邊上。另外，基坑支護體系比較復雜，容易受外部因素影響，在一些外力的作用下，支護體系有可能會出現(xiàn)形變。對于以上問題，要求工作人員在設(shè)計時充分考慮基坑開挖的空間效應問題，并采取有效措施進行預防與解決。但實際上，大部分工作人員在設(shè)計時僅僅是考慮到平面上的問題，而對立體空間中的各類問題未做過多分析與研究。

2 基坑支護設(shè)計優(yōu)化策略建議

2.1 創(chuàng)新設(shè)計理念

在進行基坑支護設(shè)計時，一方面要以理論知識為指導，另一方面還需考慮工程現(xiàn)場實際情況，要綜合考慮各方面因素，并廣泛收集、深入分析施工現(xiàn)場各項信息，最終找到基坑支護結(jié)構(gòu)受力規(guī)律，從而保證基坑支護設(shè)計的科學性與合理性。其次，為獲得準確的設(shè)計參數(shù)，在計算各數(shù)值時必須統(tǒng)一計算標準，并采用最為合理的計算方法，以免最終計算出的數(shù)值不夠準確。在資料收集與參數(shù)計算階段，相關(guān)部門與工作人員還應加強溝通交流，促進信息流通，做好信息反饋，以推動基坑支護設(shè)計的科學、有效開展[3]。

2.2 優(yōu)化設(shè)計方法

前文已經(jīng)提及，工作人員在進行基坑支護設(shè)計時多采用極限平衡理論進行設(shè)計。但在具體的工程項目中，極限平衡理論并不能指導所有的設(shè)計工作，如極限平衡理論雖可以確定支護結(jié)構(gòu)的強度，但無法得到支護結(jié)構(gòu)的剛度。因此在進行基坑支護設(shè)計時，工作人員要立足現(xiàn)實需求對設(shè)計理論進行完善，對設(shè)計方法進行優(yōu)化。在進行巖土工程基坑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要對基坑邊坡以及地下管線進行監(jiān)測，準確了解基坑沉降變形系、地下管線變形情況，在此基礎(chǔ)上科學設(shè)計，以保證支護結(jié)構(gòu)的牢固與穩(wěn)定。另外，在設(shè)計過程中要充分考慮空間效應，對基坑支護過程中的地面超載、平面應變等問題進行分析，了解這類問題對整個基坑結(jié)構(gòu)的影響，進而采取應對措施，避免在工程施工過程中發(fā)生任何安全質(zhì)量問題。最后，基坑開挖與支護是一項十分復雜、系統(tǒng)的工程，該工程涉及到水力學、材料學、結(jié)構(gòu)力學以及土力學等多門學科，因此在設(shè)計時工作人員必須樹立整體性思想，要從多個方面進行考慮，并采用先進科學的支護結(jié)構(gòu)計算方法進行支護結(jié)構(gòu)計算，從而保證基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學性、合理性與可行性，確保基坑支護的穩(wěn)定性、可靠性與安全性[4]。

2.3 開展支護結(jié)構(gòu)試驗

為保證基坑支護設(shè)計的科學性、合理性，設(shè)計人員必須進行多次的模擬試驗與現(xiàn)場試驗。通過多次試驗對對巖土的相關(guān)性質(zhì)、特征特點進行分析總結(jié)，積累下大量數(shù)據(jù)，為具體的基坑支護設(shè)計工作奠定良好基礎(chǔ)。在試驗時，必須確保試驗順序、方法科學合理，使試驗結(jié)果能真實、全面反映出巖土性質(zhì)，能真實客觀反映出基坑支護結(jié)構(gòu)的承載性能、穩(wěn)定性能。

2.4 基坑支護方案選擇

在基坑支護設(shè)計階段，要根據(jù)工程實際情況選擇最佳的支護方案。在選擇支護方案時工作人員應做到以下幾點：首先，為保證支護方案的科學性、合理性與經(jīng)濟性，工作人員需結(jié)合前期的勘察資料深入分析施工區(qū)域內(nèi)各層巖土的特征、性質(zhì)，全面把握巖土情況確保最終的支護方案是最適合的。其次，在確定基坑支護方案前對施工區(qū)域的水文地質(zhì)情況進行分析探究，掌握該區(qū)域地下水位變化情況，確定出需要進行降水或是截水控制的地層。此外，對基坑周邊環(huán)境進行分析，了解施工區(qū)域周邊建筑、管線以及植被、河流等分布情況，全面分析基坑支護方案對周邊環(huán)境造成的影響。根據(jù)建筑物、管線的建設(shè)時間、用途等劃分出安全等級，以便在正式施工過程中能更有針對性地進行防護。在這一階段，要確定出需要保護的管線、建筑物，在圖紙中作出標注并提前制定科學可行的防護方案，盡可能減少基坑支護施工對周邊環(huán)境的影響。

結(jié)語：綜上所述，基坑支護結(jié)構(gòu)在巖土工程中發(fā)揮著重要作用，優(yōu)化基坑支護設(shè)計是提生巖土工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性的重要舉措。但當前，在基坑支護設(shè)計中還存在指導理論單一、參數(shù)計算不準等問題，基坑支護設(shè)計質(zhì)量得不到保證?；诖?，就應立足實際，結(jié)合當前工作需求采用更先進的設(shè)計理念與方法開展進行基坑支護設(shè)計，從而提升基坑支護設(shè)計質(zhì)量與效率。

參考文獻

[1] 王文躍.巖土工程中的基坑支護設(shè)計問題和解決措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020（14）：65-66.

[2] 劉佳.巖土工程中的基坑支護設(shè)計問題和對策分析[J].建材與裝飾，2020（20）：98-99.

[3] 張恩重.巖土工程基坑支護設(shè)計與施工中存在的問題及對策[J].工程技術(shù)研究，2020，5（12）：207-208.

[4] 劉堰陵.談巖土工程基坑支護的設(shè)計與施工及其優(yōu)化過程管理[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020（11）：73-75.