深基坑支护结构的实用计算方法及其应用

刘芬芬

(江苏省岩土工程公司，江苏 南京 210000)

一、前言

深基坑技术是我们当前建筑施工中经常采用的施工技术，在深基坑施工过程中要保证其周围建筑的安全。因此在深基坑施工过程中对支护结构要进行计算，通过计算来保证支护结构的安全，提高深基坑支护结构的可行性。

二、基坑支护的相关概念

基坑是建筑施工的基础。在现代生活中，由于土地资源紧张，或地形等原因影响，在进行建筑地下空间施工时，基坑平面不足以用来进行空间的安全放坡，为保障施工安全，需要设立大范围的开挖围护体系，这就是深基坑支护。要使深基坑支护充分发挥作用，必须保障深基坑支护的设计和设置的科学性与合理性。具体要做到以下几点:

1、坑支护设计要使支护结构在保障房屋建筑具有足够的强度、稳定性和抗变形性的基础上，给予地面以下设施和周边建筑应用的安全防护。2、坑支护结构设计首先要保障安全，其次要保障可靠性，要综合考虑施工现场、地质条件、施工设备、环境保护等多方面的因素。3、坑支护在满足各项技术要求的基础上，在保障施工安全的前提下要尽可能缩短施工周期。基于各种客观原因，我国房屋建筑深基坑支护施工中还存在很多问题，影响着支护质量。

三、支护稳定性计算

悬臂式支护结构、桩墙支护、钉墙支护、锚式支护结构是我们在深基坑施工过程中常见的支护方式。悬臂式支护结构:其体系为五支撑和锚杆。为保证支护的稳定和结构的安全，悬臂式必须有足够的入土深度和锚杆抗弯强度，适合土质较好、开挖深度还不是浅的基坑。水泥土桩墙支护:利用水泥作固化剂凝结成整体性有强度的水泥土桩。适合淤泥或淤泥质土等软土土层的基坑支护。

为进行管道施工，需进行基坑开挖。工程的一些基本数据如下:

(1)开挖深度:20m)坑内、坑外天然容重加权平均值γ:20kN/m3;内摩擦角加权平均值φ:20°;粘聚力加权平均值c:14。(2)地面超载q:20kN/m2(长边);30kN/m2(短边，考虑施工便道的影响)。(3)基坑开挖面积9×6m。(4)拟设置单层支撑，9m边设对撑，每隔3m一道;6m边设置角撑。(5)主要材料基本参数如下:拉森III钢板桩 (W：1340×103mm);工字钢36a(W：875×103mm);工字钢22a(W：310×103mm;A：4210m2;M:27.9kg/m)，将相关数据代入到下列公式中，若Ks＞1.7，Fq＞1.2则说明深基坑支护结构安全。

四、房屋建筑进行基坑支护施工时应该注重的一些问题

1、工时候要注意结构的质量控制问题。在采取灌注桩施工的时候，相关工作人员必须要重视采取合理的技术措施，来减少灌注桩的断裂、直径缩颈等施工缺陷的发生，在进行土钉墙支护施工的时候，应该做土钉抗拉实验，以此来对它的承载能力进行确认，还要做喷射混凝土抗压实验和厚度检查，尽力的避免相关事故的发生，保证施工的质量可靠性。

2、别注意雨季施工的情况。施工时所面临的自然条件往往比较复杂，不可能一直在理想的天气条件下进行施工，因此，一旦施工的时候是雨季，那么必须要根据雨季的实际情况来对施工进行调整，在雨季施工的时候，基底的土层会存在橡皮土，为了保证土层的紧实性，相关人员可以在土层上铺上一层碎石头，并且将这些碎石头压紧，这样就会使整个土层结合的更加紧密，一旦在基坑支护施工时候出现流沙现象，那么相关人员应该根据相关的现场情况，启动紧急措施来处理流沙问题，防止塌方现象的发生，并且要在基坑的周围设置排水井挡水坎等措施，为了便于基坑内的积水便于排出，应该在基坑的地步设置积水坑。

3、行基坑支护施工时要进行实时的检测。在进行基坑支护施工的时候，一定要做好检测工作，严密的观察基坑周围的土体的位移和周边建筑是否产生了下沉的现象，应该由专业的技术来完成这些检测，且要把检测的结果及时的反馈给相关单位，一旦发现比较严重的施工潜在危险，那么必须要立刻停止施工工作，采取相关的技术手段将危险消除以后，再进行施工工作。

五、建筑深基坑支护施工的注意事项

1、统的设计观念。当前我国对深基坑支护设计还没有一个非常科学和准确的计算方法，高层建筑在设计的方式和方法上也没有一个统一的规定，因此在当前的高层建筑设计中一定要意识到传统的设计理念和设计方法已经不能很好的满足当今建筑业的发展要求，因此建筑设计人员一定要转变已有的设计理念和设计思想，根据高层建筑的实际情况建立一套新型的实用性强的，科学合理的深基坑支护设计方案，同时也要将其作为建筑施工的一个十分重要的理论基础，这样才能更好的保证当前建筑深基坑支护技术的发展和创新。

2、支护结构的实验研究过程。为了能够更好的保证工程设计方案的科学性和准确性，设计人员一定要在设计工作开始之前进行多次的实验和研究，但是就目前的实际情况来看，我国对深基坑支护还没有一个非常科学的实验机制和实验体系，在高层建筑深基坑支护施工的过程中，工程的设计人员一定要对施工地点相关的数据进行采集，同时还要对施工现场的地质构造进行仔细的勘察，但是在当前的勘察活动中没有对相关的数据进行十分充分的了解和掌握，这也给实验之前的分析工作带来了十分严重的障碍，所以在实验中所得出的结果是很难为施工的设计提供一定的参考和借鉴的。

3、设计方法对变形进行控制。在深基坑支护的过程中，合理的施工方案和施工工艺是非常重要的，一定要根据当地的实际情况对施工现场的地面情况以及是否存在超载的现象进行有效的分析，在设计的过程中还要对平面效应和空间效应上的变化和关系进行准确的了解和掌握，同时还要对二者关系对深基坑支护施工的影响进行详细的考量，这样就能够更好的保证深基坑支护过程中的施工安全和施工质量。

六、结束语

在深基坑施工过程中，我们要对支护结构进行详细的计算，通过计算来保证深基坑支护结构的安全。

［1］陈位洪，熊勃.广州市西江引水工程管道基坑支护设计［J］.广东土木与建筑，2009，07(302)：43－44.

［2］刘剑清.高层建筑深基坑支护施工技术探讨 ［J］.中国新技术新产品，2012.2(2):130－134