巖土工程中的深基坑支護設(shè)計問題和解決措施

王文躍

（山東正元建設(shè)工程有限責(zé)任公司，濟南250101）

1 引言

隨著我國城市化進程的加快，我國建筑工程項目的數(shù)量也在逐年上升，建筑密度的增加無形中增加了深基坑工程施工的難度，這時，加強巖土工程中的深基坑支護設(shè)計尤為重要。因此，建筑工程企業(yè)應(yīng)加強對深基坑支護設(shè)計工作的重視，從而完善深基坑支護方案，提高設(shè)計水平。

2 深基坑工程支護設(shè)計的重要性

在巖土工程的深基坑施工過程中，如果支護設(shè)計工作不到位，會對深基坑工程的穩(wěn)定性造成影響，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)塌方現(xiàn)象。另外，深基坑工程的支護施工很容易受到外界因素的影響，這就需要企業(yè)加強深基坑工程支護設(shè)計，對工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、地表水排水條件、周邊荷載條件、自然環(huán)境條件等進行詳細(xì)的分析[1]，為后期的深基坑支護施工提供參考，意義重大。

3 深基坑支護設(shè)計的注意事項

深基坑支護設(shè)計需要注意以下問題：（1）計人員確定基坑側(cè)壁安全等級時，要根據(jù)保護對象的重要性和破壞后果的嚴(yán)重性確定；（2）設(shè)計人員在設(shè)計基坑支護結(jié)構(gòu)的平面布置時，需要綜合考慮工程地下室的基礎(chǔ)和外墻的尺寸，并保證可以滿足相關(guān)規(guī)定允許的變形范圍和施工誤差；（3）基坑安全穩(wěn)定是必須遵循的原則，穩(wěn)定系數(shù)的取值應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)程的規(guī)定；（4）基坑支護設(shè)計階段，要對可能出現(xiàn)的問題制訂應(yīng)急預(yù)案，以便于指導(dǎo)施工；（5）要加強基坑監(jiān)測工作，做到信息化動態(tài)施工[2]。

4 巖土工程深基坑支護設(shè)計中的問題

4.1 力學(xué)參數(shù)的合理性問題

現(xiàn)階段，我國巖土工程的深基坑支護設(shè)計過程中，存在的主要問題是力學(xué)參數(shù)選擇的合理性有待提高。地質(zhì)體本身是非均質(zhì)體，各層巖土的物理力學(xué)參數(shù)各異，并且差異很大，一些施工企業(yè)的取樣方法不合理、操作不規(guī)范、人因影響較大，加之基坑開挖時應(yīng)力狀態(tài)變化頻繁，導(dǎo)致巖土力學(xué)參數(shù)選擇的合理性有待提高，給基坑安全帶來了嚴(yán)重的安全與質(zhì)量隱患。另外，在巖土工程的深基坑支護設(shè)計工作中，部分設(shè)計人員沒有對地質(zhì)狀況進行分析，例如，土層的黏聚力、含水率等，導(dǎo)致在力學(xué)分析工作不夠到位，使深基坑支護工程設(shè)計的力學(xué)參數(shù)的合理性存在問題，并在壓力計算過程中存在錯誤，從而影響結(jié)構(gòu)類型的選擇和設(shè)計[1]。

4.2 設(shè)計和實際情況的差異較大

巖土工程中的深基坑支護土壓力和傳統(tǒng)理論的擋土墻壓力相比較有較為明顯的不同，但是，由于當(dāng)前土壓力理論指導(dǎo)還不夠完善，因此，在巖土工程中的深基坑支護設(shè)計中，仍然使用傳統(tǒng)的理論計算，故而存在一定的誤差。

雖然在傳統(tǒng)土壓力理論計算的基礎(chǔ)上結(jié)合必要的經(jīng)驗修正也可以達到實際設(shè)計要求，但這是一個極其復(fù)雜的課題，設(shè)計人員一旦脫離實際的工程情況，不考慮地質(zhì)條件、地面荷載等方面的差異，會出現(xiàn)變形差異，導(dǎo)致設(shè)計和實際情況的差異較大。

5 巖土工程中深基坑支護設(shè)計問題的解決措施

5.1 提高勘探資料的準(zhǔn)確性

要解決深基坑支護設(shè)計中存在的問題，保證工程設(shè)計的合理性，首先應(yīng)提高勘察資料的準(zhǔn)確性，在深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，獲取準(zhǔn)確的土體力學(xué)指標(biāo)。為此，需要加強取樣過程的規(guī)范化，為后期的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計工作提供可靠依據(jù)。另外，在深基坑開挖過程中，若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況異常，需要進行補充勘察工作，為變更設(shè)計或評價既有設(shè)計合理性、可靠性提供依據(jù)。

5.2 加強設(shè)計前的準(zhǔn)備工作

設(shè)計人員在正式開始巖土工程中的深基坑支護設(shè)計工作之前，需要加強準(zhǔn)備工作。設(shè)計人員首先需要進行資料的收集，具體包括場地現(xiàn)狀地形圖、地質(zhì)勘察報告、建筑總平面圖、地下室平面（剖面）圖、建筑基礎(chǔ)及基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)圖，周邊若有建（構(gòu)）筑物或地下管線的還要收集場地周邊建（構(gòu)）筑物的地基基礎(chǔ)圖紙（包括基礎(chǔ)形式、埋深、平面布置等）以及地下管線的布置圖等，在完成以上資料的收集后，設(shè)計人員需要對其進行分析和理解，具體包括：（1）設(shè)計人員需要根據(jù)相關(guān)資料合理確定基坑底的開挖標(biāo)高，了解基坑各側(cè)的開挖深度；（2）設(shè)計人員需要閱讀地質(zhì)勘察報告，對整個場地的地質(zhì)分布情況進行初步了解，在這個過程中，設(shè)計人員需要重點關(guān)注是否有無砂（礫）層、軟弱土層及基巖深度，若有砂（礫）層、軟弱土層等，查看土層描述和標(biāo)貫擊數(shù)的具體情況，以此了解巖土力學(xué)性質(zhì)；（3）設(shè)計人員需要加強對管線資料的分析，了解管線的具體分布情況，特別需要了解在1.5～2.0倍坑深范圍內(nèi)的管線分布情況。

5.3 選擇科學(xué)的深基坑支護設(shè)計模式及方案

巖土工程深基坑支護設(shè)計人員需要選擇科學(xué)的深基坑支護設(shè)計方法和方案，以此保證深基坑支護設(shè)計的整體效果，促進巖土工程施工的順利進行。為此，設(shè)計人員需要樹立全新的設(shè)計觀念，在巖土工程深基坑支護設(shè)計工作中，避免“拿來主義”，應(yīng)結(jié)合工程實際現(xiàn)狀進行其他相似工程的支護方案的借鑒，然后根據(jù)巖土工程施工現(xiàn)場的勘察結(jié)果進行設(shè)計方案的調(diào)整和完善，選擇最合適的深基坑支護設(shè)計。

5.4 明確工程要求

深基坑支護設(shè)計工作的合理性對巖土工程的整體設(shè)計和建設(shè)意義重大，因此，設(shè)計人員在設(shè)計過程中，需要加強對實際工程的分析，明確具體的工程要求，在進行深基坑支護設(shè)計時，應(yīng)在保證巖土工程的穩(wěn)定性與安全性的基礎(chǔ)上確定設(shè)計目標(biāo)，完善方案設(shè)計。另外，設(shè)計人員在編寫設(shè)計方案時，也需要將所有的巖土工程的不穩(wěn)定因素考慮在內(nèi)。

5.5 積極開展基坑支護設(shè)計的相關(guān)試驗

設(shè)計人員還需要積極開展基坑支護設(shè)計工作的相關(guān)試驗，以此保證深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計符合巖土工程結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和可靠性方面的要求。例如，土層實驗、混凝土強度實驗、基坑深度測試等。雖然進行基坑支護設(shè)計工作的相關(guān)試驗需要投入大量的資金、人力和物力，但是可以有效避免工程后期出現(xiàn)設(shè)計方面的額問題，可以保證設(shè)計方案和實際相匹配，促進工程的順利施工。

6 結(jié)語

綜上所述，深基坑工程在施工過程中存在較多的風(fēng)險，因此，建筑工程企業(yè)應(yīng)加強巖土工程中的深基坑支護設(shè)計工作，從而提高設(shè)計水平，完善設(shè)計方案，為后期的深基坑工程施工奠定堅實的基礎(chǔ)，提高建筑工程設(shè)計和施工的整體水平。