深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)用計(jì)算方法及其應(yīng)用

劉芬芬

(江蘇省巖土工程公司，江蘇 南京 210000)

一、前言

深基坑技術(shù)是我們當(dāng)前建筑施工中經(jīng)常采用的施工技術(shù)，在深基坑施工過程中要保證其周圍建筑的安全。因此在深基坑施工過程中對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)要進(jìn)行計(jì)算，通過計(jì)算來保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全，提高深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的可行性。

二、基坑支護(hù)的相關(guān)概念

基坑是建筑施工的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代生活中，由于土地資源緊張，或地形等原因影響，在進(jìn)行建筑地下空間施工時(shí)，基坑平面不足以用來進(jìn)行空間的安全放坡，為保障施工安全，需要設(shè)立大范圍的開挖圍護(hù)體系，這就是深基坑支護(hù)。要使深基坑支護(hù)充分發(fā)揮作用，必須保障深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)和設(shè)置的科學(xué)性與合理性。具體要做到以下幾點(diǎn):

1、坑支護(hù)設(shè)計(jì)要使支護(hù)結(jié)構(gòu)在保障房屋建筑具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和抗變形性的基礎(chǔ)上，給予地面以下設(shè)施和周邊建筑應(yīng)用的安全防護(hù)。2、坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要保障安全，其次要保障可靠性，要綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)、地質(zhì)條件、施工設(shè)備、環(huán)境保護(hù)等多方面的因素。3、坑支護(hù)在滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，在保障施工安全的前提下要盡可能縮短施工周期。基于各種客觀原因，我國房屋建筑深基坑支護(hù)施工中還存在很多問題，影響著支護(hù)質(zhì)量。

三、支護(hù)穩(wěn)定性計(jì)算

懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)、樁墻支護(hù)、釘墻支護(hù)、錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)是我們?cè)谏罨邮┕み^程中常見的支護(hù)方式。懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu):其體系為五支撐和錨桿。為保證支護(hù)的穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)的安全，懸臂式必須有足夠的入土深度和錨桿抗彎強(qiáng)度，適合土質(zhì)較好、開挖深度還不是淺的基坑。水泥土樁墻支護(hù):利用水泥作固化劑凝結(jié)成整體性有強(qiáng)度的水泥土樁。適合淤泥或淤泥質(zhì)土等軟土土層的基坑支護(hù)。

為進(jìn)行管道施工，需進(jìn)行基坑開挖。工程的一些基本數(shù)據(jù)如下:

(1)開挖深度:20m)坑內(nèi)、坑外天然容重加權(quán)平均值γ:20kN/m3;內(nèi)摩擦角加權(quán)平均值φ:20°;粘聚力加權(quán)平均值c:14。(2)地面超載q:20kN/m2(長(zhǎng)邊);30kN/m2(短邊，考慮施工便道的影響)。(3)基坑開挖面積9×6m。(4)擬設(shè)置單層支撐，9m邊設(shè)對(duì)撐，每隔3m一道;6m邊設(shè)置角撐。(5)主要材料基本參數(shù)如下:拉森III鋼板樁 (W：1340×103mm);工字鋼36a(W：875×103mm);工字鋼22a(W：310×103mm;A：4210m2;M:27.9kg/m)，將相關(guān)數(shù)據(jù)代入到下列公式中，若Ks＞1.7，F(xiàn)q＞1.2則說明深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全。

四、房屋建筑進(jìn)行基坑支護(hù)施工時(shí)應(yīng)該注重的一些問題

1、工時(shí)候要注意結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制問題。在采取灌注樁施工的時(shí)候，相關(guān)工作人員必須要重視采取合理的技術(shù)措施，來減少灌注樁的斷裂、直徑縮頸等施工缺陷的發(fā)生，在進(jìn)行土釘墻支護(hù)施工的時(shí)候，應(yīng)該做土釘抗拉實(shí)驗(yàn)，以此來對(duì)它的承載能力進(jìn)行確認(rèn)，還要做噴射混凝土抗壓實(shí)驗(yàn)和厚度檢查，盡力的避免相關(guān)事故的發(fā)生，保證施工的質(zhì)量可靠性。

2、別注意雨季施工的情況。施工時(shí)所面臨的自然條件往往比較復(fù)雜，不可能一直在理想的天氣條件下進(jìn)行施工，因此，一旦施工的時(shí)候是雨季，那么必須要根據(jù)雨季的實(shí)際情況來對(duì)施工進(jìn)行調(diào)整，在雨季施工的時(shí)候，基底的土層會(huì)存在橡皮土，為了保證土層的緊實(shí)性，相關(guān)人員可以在土層上鋪上一層碎石頭，并且將這些碎石頭壓緊，這樣就會(huì)使整個(gè)土層結(jié)合的更加緊密，一旦在基坑支護(hù)施工時(shí)候出現(xiàn)流沙現(xiàn)象，那么相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)情況，啟動(dòng)緊急措施來處理流沙問題，防止塌方現(xiàn)象的發(fā)生，并且要在基坑的周圍設(shè)置排水井擋水坎等措施，為了便于基坑內(nèi)的積水便于排出，應(yīng)該在基坑的地步設(shè)置積水坑。

3、行基坑支護(hù)施工時(shí)要進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)。在進(jìn)行基坑支護(hù)施工的時(shí)候，一定要做好檢測(cè)工作，嚴(yán)密的觀察基坑周圍的土體的位移和周邊建筑是否產(chǎn)生了下沉的現(xiàn)象，應(yīng)該由專業(yè)的技術(shù)來完成這些檢測(cè)，且要把檢測(cè)的結(jié)果及時(shí)的反饋給相關(guān)單位，一旦發(fā)現(xiàn)比較嚴(yán)重的施工潛在危險(xiǎn)，那么必須要立刻停止施工工作，采取相關(guān)的技術(shù)手段將危險(xiǎn)消除以后，再進(jìn)行施工工作。

五、建筑深基坑支護(hù)施工的注意事項(xiàng)

1、統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念。當(dāng)前我國對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)還沒有一個(gè)非常科學(xué)和準(zhǔn)確的計(jì)算方法，高層建筑在設(shè)計(jì)的方式和方法上也沒有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)定，因此在當(dāng)前的高層建筑設(shè)計(jì)中一定要意識(shí)到傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能很好的滿足當(dāng)今建筑業(yè)的發(fā)展要求，因此建筑設(shè)計(jì)人員一定要轉(zhuǎn)變已有的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想，根據(jù)高層建筑的實(shí)際情況建立一套新型的實(shí)用性強(qiáng)的，科學(xué)合理的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案，同時(shí)也要將其作為建筑施工的一個(gè)十分重要的理論基礎(chǔ)，這樣才能更好的保證當(dāng)前建筑深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。

2、支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究過程。為了能夠更好的保證工程設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)人員一定要在設(shè)計(jì)工作開始之前進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)和研究，但是就目前的實(shí)際情況來看，我國對(duì)深基坑支護(hù)還沒有一個(gè)非?？茖W(xué)的實(shí)驗(yàn)機(jī)制和實(shí)驗(yàn)體系，在高層建筑深基坑支護(hù)施工的過程中，工程的設(shè)計(jì)人員一定要對(duì)施工地點(diǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，同時(shí)還要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行仔細(xì)的勘察，但是在當(dāng)前的勘察活動(dòng)中沒有對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行十分充分的了解和掌握，這也給實(shí)驗(yàn)之前的分析工作帶來了十分嚴(yán)重的障礙，所以在實(shí)驗(yàn)中所得出的結(jié)果是很難為施工的設(shè)計(jì)提供一定的參考和借鑒的。

3、設(shè)計(jì)方法對(duì)變形進(jìn)行控制。在深基坑支護(hù)的過程中，合理的施工方案和施工工藝是非常重要的，一定要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地面情況以及是否存在超載的現(xiàn)象進(jìn)行有效的分析，在設(shè)計(jì)的過程中還要對(duì)平面效應(yīng)和空間效應(yīng)上的變化和關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確的了解和掌握，同時(shí)還要對(duì)二者關(guān)系對(duì)深基坑支護(hù)施工的影響進(jìn)行詳細(xì)的考量，這樣就能夠更好的保證深基坑支護(hù)過程中的施工安全和施工質(zhì)量。

六、結(jié)束語

在深基坑施工過程中，我們要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，通過計(jì)算來保證深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。

［1］陳位洪，熊勃.廣州市西江引水工程管道基坑支護(hù)設(shè)計(jì)［J］.廣東土木與建筑，2009，07(302)：43－44.

［2］劉劍清.高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)探討 ［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012.2(2):130－134