深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法分析

馬闖

摘 要：隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的快速發(fā)展，對于建筑建設(shè)工程行業(yè)來說其作為我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)推力得到了極大的發(fā)展。尤其是當(dāng)前城市開始朝向地下空間開拓以及高層建筑發(fā)展，基坑工程朝著更深、規(guī)模更大以及結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的方向發(fā)展。因此基坑結(jié)構(gòu)支護不再是單一的技術(shù)方法，而是多種技術(shù)的綜合應(yīng)用。隨著地下工程建設(shè)任務(wù)量的增加，以及高層建筑建設(shè)的不斷拓展，新建建筑建設(shè)過程同原先的建筑之間不可避免地產(chǎn)生相互影響。因此如何科學(xué)合理地選擇基坑支護方案來實現(xiàn)對基坑支護工程質(zhì)量維護和施工安全的基礎(chǔ)保障是建筑工程建設(shè)單位急需考慮的問題?；诖?，本文緊緊圍繞深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法分析的話題展開研究，重點分析深基坑的支護結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題，并針對深基坑支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法進行分析，從而為行業(yè)的工作者提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：深基坑支護；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化方法分析

1 深基坑的支護結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題分析

1.1深基坑開挖的空間效應(yīng)無法得到有效結(jié)合的問題分析

深基坑開挖空間效應(yīng)無法得到有效結(jié)合是當(dāng)前深基坑支護結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中出現(xiàn)的一類重要問題。根據(jù)深基坑開挖過程中監(jiān)測的數(shù)據(jù)可以得知，基坑出現(xiàn)水平位移過大的情況時，容易導(dǎo)致基坑周邊向基坑內(nèi)產(chǎn)生中間大兩邊小的水平位移，深基坑結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)失穩(wěn)狀況，這一狀況就說明了基坑的開挖容易出現(xiàn)空間問題。導(dǎo)致這一問題的主要原因在于以往的基坑設(shè)計被看作為平面應(yīng)變進行處理的，這一方式并沒有考慮到基坑的具體形狀，如長方形基坑和正方形基坑的差異是極大的。對于這一問題需要在設(shè)計的過程中考慮基坑的具體情況，從而避免這類問題。

1.2深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算不夠科學(xué)的問題分析

深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算不夠科學(xué)問題是當(dāng)前深基坑支護結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中出現(xiàn)的另一類重要問題。對于深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算來說，其一般依據(jù)極限平衡概念來進行計算的，但是對于支護結(jié)構(gòu)來說，其具體受力并不是如同理想一樣那么簡單。這一復(fù)雜的受力過程往往容易被歸化為簡單的受力過程來分析，導(dǎo)致計算出現(xiàn)失誤。此外，根據(jù)實踐情況分析可知，在計算支護結(jié)構(gòu)的操作中，其采用極限平衡概念來求取安全系數(shù)，這一求解結(jié)果過于理想化，但是實際情況中并不如此，即便求取的安全系數(shù)滿足以上原則，但是依舊會出現(xiàn)支護結(jié)構(gòu)被破壞的情況。此外，盡管安全系數(shù)受到外界的影響較小，但是在深基坑工程的設(shè)計中靜態(tài)結(jié)構(gòu)的具體項目極限均衡的理論，對于土壤的挖掘其實屬于一種動態(tài)平衡狀態(tài)，這一情況會受到土體強度影響等。由此可以看出這一類問題是非常突出的，其帶來的后果也很嚴(yán)峻的，需要著力解決。

1.3土體缺乏科學(xué)取樣的問題分析

土體缺乏科學(xué)取樣的問題是當(dāng)前深基坑支護結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中容易被忽略的問題。一般來說在基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，需要對開挖區(qū)域進行有效的土體采樣。通過對土體采樣結(jié)果進行科學(xué)分析，來掌握土體本身的物理力學(xué)作用以及為基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計提供基礎(chǔ)依據(jù)。一般來說，在深基坑的開挖范圍下，需要依據(jù)國家的相關(guān)規(guī)章制度以及標(biāo)準(zhǔn)要求來進行土體采樣，并在采樣過程中采取隨機抽樣的方式進行。事實上，土壤樣品的選取并不一定能夠滿足要求，因為如果采樣區(qū)域地形復(fù)雜，且在采樣過程中常規(guī)采樣的方式會導(dǎo)致由于樣本不足而不能完全反映采樣情況，因此這樣的采樣結(jié)果就導(dǎo)致采樣數(shù)據(jù)失真，那么導(dǎo)致后續(xù)所有依循該采樣結(jié)果的配套工作均無法獲得成功，由此可見該類問題也是較為重要的問題，在基坑支護設(shè)計的過程中需要給予一定的重視。

2 深基坑支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法分析

2.1嵌固深度優(yōu)化設(shè)計方法分析

對于深基坑支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計來說，優(yōu)化嵌固深度的方法是一個有效的辦法。一般來說，在深坑基支護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造中，樁體自身的嵌固長度會對深基坑支護結(jié)構(gòu)的支護效果有很大影響。當(dāng)嵌固深度太深的時候，則會導(dǎo)致構(gòu)造樁體過程中造成較為嚴(yán)重的材料浪費，導(dǎo)致深基坑支護構(gòu)造的成本被很大的提升，這對于施工單位來說不是一件很好的事。對于這樣的問題，最為直接的辦法就是針對嵌固深度的具體要求以及實際情況，優(yōu)化其深度尺寸的選取，這樣不僅有助于滿足實際情況的需求，同時也能夠在最大程度上降低構(gòu)造成本，這對于施工單位來說是非常希望看的的局面。對于這一情況具體的做法就是要充分收集各種深基坑情況下樁體深度的最佳尺寸，依據(jù)這一數(shù)據(jù)獲得粗略的尺寸范圍。然后，在此條件下，結(jié)合實際情況來對這一粗略的尺寸進行精細(xì)化處理，從而獲得精確的尺寸數(shù)據(jù)，并依據(jù)這一數(shù)據(jù)來構(gòu)建深基坑支護樁體，從而優(yōu)化這一過程，通過這一辦法能夠?qū)崿F(xiàn)既對其安全性進行保障還能確保經(jīng)濟性的目的，從而有助于建筑施工建設(shè)工作的保質(zhì)保量并優(yōu)化成本的方向進行。

2.2樁體優(yōu)化設(shè)計方法分析

盡管采用前一節(jié)的方法確定了最佳狀態(tài)下的深基坑支護的樁體嵌固深度，但是對于一個較大規(guī)模的施工現(xiàn)場，在平面上多個樁體之間形成一定的間距，而這一樁體之間的距離的選取是一個很重要的問題，因為樁間距離對支護效果產(chǎn)生重要影響。一般來說，當(dāng)樁體之間的距離較大，則排列比較稀疏，則導(dǎo)致相應(yīng)的土體受到外力作用越大，這樣一旦外力過大則會導(dǎo)致土體滑落的情況出現(xiàn)，失去支護的原本作用，如果樁體之間的距離較小則會導(dǎo)致土體的作用不能夠正常發(fā)揮，并且容易導(dǎo)致成本的極大增加。對于這樣的情況就需要合理選取樁體之間的間距，使得其安排的更加科學(xué)合理。對這一方面的具體情況就是設(shè)計樁體排列時，需要確保計算的科學(xué)性和合理性，確保樁間距，進而讓樁體與土體更好地結(jié)合，充分發(fā)揮支護效果。

3 結(jié)語

進入新時代以來，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，促進了我國城市建設(shè)力度的逐漸增大，且建筑行業(yè)呈現(xiàn)了項立體空間發(fā)展的趨勢，如高層以及地下發(fā)展等，這樣導(dǎo)致基坑的開挖深度不斷加大，由此，科學(xué)合理的選擇支護形式以及配套的施工技術(shù)是建筑行業(yè)深基坑支護中優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵手段。基于此，本文緊緊圍繞深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法分析的話題展開研究，重點分析深基坑的支護結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題以及深基坑支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，以作指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]高睿.深基坑支護細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（23）：207.

[2]馮亞平.深基坑支護細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化及應(yīng)用研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2017（14）：41-42.