深基坑支護技術(shù)現(xiàn)狀及展望

胡學(xué)山

(南京建工集團有限公司，江蘇 南京 210000)

深基坑支護技術(shù)現(xiàn)狀及展望

胡學(xué)山

(南京建工集團有限公司，江蘇 南京 210000)

本文對我國的深基坑支護技術(shù)的分類，和當(dāng)前深基坑支護技術(shù)的發(fā)展，以及對我國深基坑支護技術(shù)的缺點進行了探討，并對國內(nèi)以后的深基坑支護技術(shù)做出了一系列的研究和預(yù)測。

深基坑支護;存在問題;發(fā)展展望

一、前言

由于人口的不斷增長，加快了農(nóng)村城市化的速度以及工程建設(shè)的快速發(fā)展，提高了立體化城市的發(fā)展。地下車道、軍事設(shè)施、購物中心、停車場、學(xué)校、油庫和娛樂場所等范圍廣泛的建筑形成了了一個巨大的地下空間，加強了深基坑工程在工程實踐中的應(yīng)用。

二、深基坑支護在工程建設(shè)中的常見類型

1、土釘支護。是以土釘作為主要受力構(gòu)件的邊坡支護技術(shù)。當(dāng)基坑深度一般在15m以下、地下水位很低，沒有放坡條件等情況下大多數(shù)采用此類支護技術(shù)。

2、排樁支護。鋼筋混凝土挖孔樁和鋼筋混凝土鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)，保持某種明確的樁間距和樁，以及樁和樁要采取非常緊密的排列。是用來保護挖基坑的穩(wěn)定和保證工作人員的生命安全的邊坡支護的一種形式。

3、深層攪拌支護。使用機械的手段把水泥和固化劑均勻的混合在一起，然后通過強制攪拌的方式把固化劑和軟土劑結(jié)合在一起，在此過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)硬化的現(xiàn)象來保證施工的安全性。

4、鋼板樁支護。是一種實踐使用中非常簡單而且能遮雨擋土的深基坑支護，但是也有很大的缺點在外面條件的影響下很容易出現(xiàn)問題。具體操作:在支護時，要先定位放線，用震動打樁機確定第一個定位樁，然后和定位樁一正一反，一反一正地扣合，沿放線連續(xù)打入地下，形成對基坑壁的有效支護。

5、地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻剛度大，止水效果好，是支護結(jié)構(gòu)中最強的支護型式，適用于地質(zhì)條件差和復(fù)雜，基坑深度大，周邊環(huán)境要求較高的基坑，但是造價較高，施工要求專用設(shè)備。

三、深基坑支護技術(shù)的使用現(xiàn)狀

1、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法尚不成熟。目前在深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的三種方法。其中，基于極限平衡理論的計算方法因其分析計算簡便而被廣泛采用，但實際上，該方法存在很多假設(shè)條件且在計算時忽略了變形和時間效應(yīng)的影響，計算結(jié)果常常與實際相差甚遠，無法很好地指導(dǎo)設(shè)計與施工。有限元法能夠通過計算機對實際工程進行模擬分析，從而彌補了極限平衡法的缺陷，但如何有效地確定有限元法計算結(jié)果的安全系數(shù)仍是一個需要解決的問題，同時求解不易收斂、求解時間長、計算軟件的復(fù)雜性也限制了有限元法在工程實踐中的普遍推廣。總體來說，目前彈性地基梁的數(shù)值方法與經(jīng)典方法和有限元法相比，計算簡便且結(jié)果更為理想。

2、深基坑工程中的時間和空間上的問題。對于深基坑開挖的空間問題，資料顯示:在基礎(chǔ)工程中，基坑邊緣的支護結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)進行水平移動，而且在基坑長邊的中間經(jīng)常發(fā)生邊坡失穩(wěn)的問題。但傳統(tǒng)的深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計是基于平面應(yīng)變假設(shè)來處理的，該假設(shè)應(yīng)用于細長狀基坑的設(shè)計計算比較符合實際，而對近似于方形的深基坑則不然?？臻g效應(yīng)的存在使得在基坑工程中很難確定合理的定量計算公式，如對分步開挖尺寸及開挖時間的定量計算等，這些都有待于進一步研究。另外，基坑開挖后，其角落部位往往會產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)前的工程實踐中還沒有成熟的定量計算公式來對此進行計算。在軟土地區(qū)，淤泥、淤泥質(zhì)土等往往具有蠕變特性，這使得基坑支護結(jié)構(gòu)會隨著無支撐時間的延長而逐漸增大變形，這就是所謂的“時間效應(yīng)”。目前來講，還無法對基坑工程中的時間效應(yīng)進行有效計算。

3、深基坑支護技術(shù)中土釘和錨桿的抗拔力達不到規(guī)范要求。在鉆孔施工前，需要認真考慮和分析施工地的每一次土層特性和土質(zhì)狀況，如果對此過程不重視，會導(dǎo)致大量的雜質(zhì)流入鉆孔中，進一步影響漿液的倒入，使得深基坑支護技術(shù)中土釘和錨桿的抗拔力達不到規(guī)范要求，無法使鉆孔施工成功。

四、深基坑支護技術(shù)的發(fā)展展望

1、改變傳統(tǒng)的設(shè)計理念。目前，國內(nèi)外對深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算還沒有一種精確的計算理論，國內(nèi)深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計廣泛采用的依然是經(jīng)典的極限平衡法，但這種靜態(tài)設(shè)計方法得出的計算結(jié)果與工程實測受力結(jié)果差距較大，往往需要工程經(jīng)驗對其結(jié)果進行修正，既不安全也不經(jīng)濟。

2、提高深基坑工程中基坑支護設(shè)計的水平。深基坑工程的設(shè)計、施工復(fù)雜，不確定影響因素眾多，導(dǎo)致工程事故時有發(fā)生。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算理論以及施工技術(shù)水平不斷提高，對基坑支護技術(shù)也就提出了越來越高的要求:支護結(jié)構(gòu)既要保證地下結(jié)構(gòu)的安全施工以及基坑周邊環(huán)境的正常使用，還要盡可能地節(jié)省造價，以便取得良好的經(jīng)濟和社會效益。目前，國內(nèi)深基坑工程中廣泛存在著以下兩個問題:一是由于設(shè)計方而的缺陷或施工方而的失誤造成深基坑工程事故，造成重大經(jīng)濟損失;二是由于支護結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計過于保守，造成許多不必要的浪費。由于中國的飛速發(fā)展，強調(diào)的了基坑支護技術(shù)的重要性，所以，對于提高深基坑結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平是當(dāng)前提高深基坑支護技術(shù)的關(guān)鍵。

3、加強實踐操作。我國目前對深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計還沒有一套完善的系統(tǒng)試驗方案雖然在支護技術(shù)的設(shè)計中積累了很多的經(jīng)驗，但是由于缺少較為科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，這些經(jīng)驗就不能成為比較權(quán)威的指導(dǎo)材料來對以后的設(shè)計工作提供指導(dǎo)所以在以后的設(shè)計中，即使落實中出現(xiàn)了問題，也不能做出合理科學(xué)的解釋和提出及時的解決對策因此對深基坑支護技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的模擬實驗是很有必要的，它能及時發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、總結(jié)規(guī)律，減少施工中的安全事故。

五、結(jié)束語

從建國到現(xiàn)在，我國的深基坑技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)和世界同步，其工程種類相對完全，逐漸形成了我們國家自己特有的深基坑支護技術(shù)，并且在很多方面已經(jīng)是國際先進水平。另外，我國的深基坑支護技術(shù)從實踐出發(fā)，向復(fù)雜化和深度化發(fā)展，逐漸提高深基坑支護技術(shù)水平。

［1］吳煒:《基坑支護技術(shù)中安全問題的分析和應(yīng)對》，《河南科技》，2014年04期

［2］袁明華:《小議建筑工程深基坑支護技術(shù)施工與應(yīng)用》，《經(jīng)營管理者》，2013年11期

［3］黃鶴軒:《淺析房屋建筑深基坑支護技術(shù)及質(zhì)量控制》，《科技與企業(yè)》，2012年10期

［4］顧恒:《深基坑支護技術(shù)在地基施工中的應(yīng)用》，《價值工程》，2012年12期