建筑工程施工中基坑支护控制的要点

　　前言：随着我国国民经济的飞速发展，建筑业呈现出蒸蒸日上的景象，目前建筑物呈现高、新、深等特征，建筑物的建设和施工中越来越多地涉及基坑的开挖和支撑，特别是近几年来高层建筑和深层地下建筑的大量普及，对基坑的研究和施工提出了新的课题。一些地区由于规划和设计的原因，基坑的边缘距离房道路和建筑物非常近，有的地区两者间相距不足十米，这为施工带来的极大的影响和安全上的隐患;随着新科新工艺和新材料的应用，原有的基坑支撑理论和施工工艺发生重大的该变;有的施工人员素质低下造成安全隐患，这些负方面的因素会对基坑施工造成影响，容易引发工程事故的出现，对建设造成巨大的损失。加强基坑支护的安全问题的研究是工程技术和施工人员应予以高度的焦点。

　　1.基坑支护施工中的负面因素

　　1.1 基坑施工前期准备和设计工作存在不足。首先，在基坑设计和计算过程中支撑结构与实际受力差距较大，基于极限平衡力量设计的基坑支护结构是目前普遍采用的设计和计算方法，这种静态的计算在现实施工中存在一些缺点和疏漏，第一，基坑开挖后，随着时间的流逝，土体的结构和强度发生改变，特别是水分的流失容易引起土体物理性质的改变;第二，支护结构本身也存在这形变的可能，这种形变会导致支护结构失去应有的作用;第三，理论上的支持结构安全系数与实际差距较大。其次，在基坑的设计和施工中对建筑和地质物理力学参数选择不当，含水率、内摩擦角和粘聚力这三个参数在设计和施工中非常难于确定，在基坑支护结构设计中，如果对地基土体的物理力学参数取值不准，将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明：内磨擦角值相差5°，其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力，则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同，对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。最后，基坑土体的地质取样存不达标准，按照操作规范，进行基坑支护结构设计之前，必须按国家要求对土体进行钻探取样进行分析，确定土体的各项物理力学参数，为支护结构的设计提拱可靠的依据。在现实施工中，一些施工单位为了节约时间、为减少勘探的工作量和降低工程造价，采用简化和敷衍的办法，减少钻孔的数量，这导致取得的土样具有一定的随机性和不完全性，这导致支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

　　1.2 基坑施工中存在的不足。首先，空间效应考虑不周，基坑开挖中大量的实测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置发生。这足以说时深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设是比较符合实际的，而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以，在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时，支护结构要适当进行调整，以适应开挖空间效应的要求。其次，施工中建设者素质不高，没有对支护结构的重要性有足够的认识，对支护结构的构建工作存在缺陷，这导致支护结构存在安全上的隐患。最后，一些管理和监管部门对支护结构的管理失当，将支护结构看成整个施工中可有可无的部分，没有正确的认识、管理和监督，这对整个施工带来工程事故的隐患。

　　2.基坑支护方案设计及施工中的控制要点

　　2.1 彻底转变传统的设计理念

　　近十几年来，我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验，收集了施工过程中的一些技术数据，已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律，为建立深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但是，对于深基坑支护结构的设计，国内外至今尚没有一种精确的计算方法，多数是处于摸索和探讨阶段，我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定，支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大，既不安全也不经济。由此可见，深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”，而应彻底改变传统的设计观念，逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。

　　2.2 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。

　　2.3 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。但是，在深基坑支护结构方面，我国至今尚未进行科学系统的试验研究。一些支护结构工程成功了，也讲不出具体功之处;一些支护结构工程失败了，也说不清失败的真实原因。在支护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富，但缺少科学的测试数据，无法进行科学分析，不能上升到理论的高度，这是一个很大的缺陷。

　　2.4 探索新型支护结构的计算方法

　　目前，深基坑支护结构正在向着综合性方向发展，即受力结构与水结构相结合、临时支护结构与永久支护结构相结合、基坑开挖方式与支护结构型式相结合。这几种结合必然使支护结构受力复杂。所以，建立新型支护结构的计算方法，已成为深基坑工程技术的当务之急。

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