地鐵深基坑工程支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

趙志強

【摘要】改革后，在我國快速發(fā)展的影響下，城市建設(shè)不斷推進，經(jīng)濟水平刺激著工業(yè)建設(shè)、城市軌道交通建設(shè)速度不斷在加快。在這一過程中，地鐵建設(shè)重要性非比尋常，而建設(shè)過程中有效深基坑支護十分關(guān)鍵，深基坑支護要在良好質(zhì)量條件和經(jīng)濟條件下，不斷進行合理有效的優(yōu)化，提升其自身設(shè)計整體合理性和經(jīng)濟性。要對優(yōu)化設(shè)計原則及現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行有效分析，將其中可以優(yōu)化部分進行一定提高。就地鐵深基坑工程支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計進行分析。

【關(guān)鍵詞】地鐵深基坑;支護結(jié)構(gòu);設(shè)計;施工技術(shù);軌道交通

注重地鐵深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計及支護施工技術(shù)的深入探討，重視這些方面的實踐經(jīng)驗積累，有利于保持地鐵深基坑良好的結(jié)構(gòu)狀況，促使其在實踐應(yīng)用中保持良好的功能特性，進而為現(xiàn)代城市交通服務(wù)水平提升提供保障。因此，需要給予地鐵深基坑結(jié)構(gòu)設(shè)計與支護施工技術(shù)選用必要的關(guān)注，有針對性地開展這些方面的研究工作，使有效的設(shè)計方案與施工技術(shù)支持下的地鐵深基坑支護結(jié)構(gòu)具有良好的實踐應(yīng)用效果，以滿足地鐵工程安全建設(shè)要求。

1、支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計原則及操作方法分析

1.1優(yōu)化設(shè)計原則分析

進一步提升深基坑應(yīng)用效果及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用價值，對優(yōu)化其自身應(yīng)用的有效性，進行合理有效結(jié)構(gòu)優(yōu)化十分關(guān)鍵。然而在進行不斷優(yōu)化過程中，需要以經(jīng)濟性、質(zhì)量性、科學性、可靠性和便捷性為基礎(chǔ)原則，對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計分析。從實際角度而言，優(yōu)化是為了讓其自身技術(shù)適應(yīng)性進行提高，降低經(jīng)濟成本同時提升建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)便捷性，進一步加強該類技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，提升建設(shè)有效性。由此可見，對結(jié)構(gòu)進行不斷優(yōu)化設(shè)計，有助于技術(shù)提高和完善，從而進一步針對性開展結(jié)構(gòu)建設(shè)工作，將其自身結(jié)構(gòu)進行顯著提升，優(yōu)化其自身便捷性。

1.2實施方法

在完成地鐵深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的基礎(chǔ)上，需要掌握與之相關(guān)的實施方法，以確保該結(jié)構(gòu)實施狀況的良好性。具體表現(xiàn)為：1）在支護結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)與承載能力極限狀態(tài)這兩種不同模式的配合作用下，對完成設(shè)計后的地鐵深基坑支護結(jié)構(gòu)進行有效實施，以確保深基坑結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性。2）通過對地鐵深基坑施工區(qū)域土質(zhì)狀況的分析與考慮、支護結(jié)構(gòu)受彎、受壓及受剪承載力的深入分析，設(shè)置好地鐵深基坑所需的支護結(jié)構(gòu)。3）在性能可靠的錨桿、支撐等構(gòu)件的配合作用下，完成地鐵深基坑支護結(jié)構(gòu)的實施作業(yè)，且應(yīng)通過對周圍環(huán)境狀況與支護結(jié)構(gòu)設(shè)置狀況的分析，處理好其中可能存在的問題，使得支護結(jié)構(gòu)在地鐵深基坑方面的應(yīng)用能夠達到預(yù)期效果。實踐中，通過對這些不同舉措的配合使用，可為地鐵深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的有效實施提供保障，促使這類結(jié)構(gòu)在地鐵深基坑施工中發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

2、深基坑工程支護結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀

2.1當前常用支護結(jié)構(gòu)類型

深基坑工程的支護結(jié)構(gòu)有很多類型，目前常用且比較合理的有混凝土圍護墻、土釘墻、樁排、地下連續(xù)墻和板式支護等。混凝土圍護墻屬于重力式圍護墻，可以靠自身重力抵抗深基坑的側(cè)向力，從而保持平衡，不需要內(nèi)部額外的支撐，費用低且便于基坑內(nèi)機械挖土和地下結(jié)構(gòu)施工。土釘支護是邊坡原位加筋支護的一種，它以混凝土攪拌樁帷幕加強了深基坑的自立性和隔水性，二次灌漿方法加固了土體、解決了土釘抗拔力。樁排支護應(yīng)用鉆孔灌注樁，能使施工機械無法咬合的樁相互咬合，排樁部分承受基坑側(cè)向力，混凝土墻起擋水作用，長螺旋鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土成樁技術(shù)使鋼筋混凝土灌注樁與素混凝土樁形成最優(yōu)咬合，起到防水作用。地下連續(xù)墻是一種鋼筋混凝土墻，在泥漿護壁的條件下分槽段構(gòu)筑，墻體剛度較大，既能作為基坑施工時的擋墻圍護結(jié)構(gòu)，又能作為擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻。板式支護包括圍護墻、支撐、圍檁、立柱、防水帷幕、鎖口梁等，主支護體系有鉆孔灌注樁和鋼筋混凝土地下連續(xù)墻兩種結(jié)構(gòu)形式，鋼結(jié)構(gòu)施工方便、造價低且可反復(fù)使用，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不易變形，使用周期長。

2.2支護結(jié)構(gòu)步驟

確定合理深基坑支護結(jié)構(gòu)具有顯著意義，需嚴格遵循選型、計算、驗算的流程展開。支護結(jié)構(gòu)選型是影響整體支護效果的關(guān)鍵，需全面考慮到基坑深度、周邊建筑物狀況、地質(zhì)環(huán)境等多方面因素，在此基礎(chǔ)上考慮建筑平面配置、預(yù)算等要求，明確支護樁測土壓力、支護樁嵌入深度、結(jié)構(gòu)內(nèi)力等，這些指標都要得到工程人員的準確計算，綜合上述多重因素最終給出方案。針對所得方案做全面驗算，現(xiàn)階段應(yīng)用效果較好的是模糊綜合評判法，在實際工作中需創(chuàng)建評價層次分析結(jié)構(gòu)模型，并分析權(quán)重與特征根、因素集權(quán)重等，以上述為基礎(chǔ)實行模糊變換，得到與方案有關(guān)的評價結(jié)果，針對某些不足之處做出改進，以提升支護結(jié)構(gòu)方案的完善性。

3、地鐵深基坑工程支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計措施分析

3.1設(shè)計前準備分析

在設(shè)計前除了要進行相應(yīng)勘察工作外，還需要對相關(guān)準備工作進行充分關(guān)注。除了周圍環(huán)境勘察外，對于技術(shù)應(yīng)用、結(jié)構(gòu)性能等內(nèi)容也需要充分參考相關(guān)資料，根據(jù)當?shù)乜辈斐晒蛯嵉乜辈靺?shù)等情況，積極開展設(shè)計前準備工作。設(shè)計前準備工作要根據(jù)技術(shù)參數(shù)、技術(shù)核心和技術(shù)要點等，結(jié)合現(xiàn)有現(xiàn)場勘查成果參數(shù)及資料進行分析和考慮，積極開展相關(guān)工作，將所有工作有效性進行顯著提升，對相關(guān)資料進行一定查閱和控制，選擇適合建設(shè)地區(qū)氣候、環(huán)境、地質(zhì)條件的結(jié)構(gòu)及建設(shè)方法。

3.2優(yōu)化設(shè)計計算方式

深基坑工程的計算方法對支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計有不可替代的意義，目前能應(yīng)用于深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算方法有很多，常用的有經(jīng)典理論方法、解析法和有限元法三種。古典方法有靜力平衡法和彈性線法，主要依據(jù)是力的平衡理論;解析法包括山肩邦男法和彈性法，解析法最重要的一步是對壓力的假定;有限元分析法有彈性支點法、連續(xù)介質(zhì)有限元法以及三維實體有限元法三種，其依據(jù)是基坑支護結(jié)構(gòu)進行三維實體模擬。

結(jié)語：

綜上所述，在支護結(jié)構(gòu)設(shè)計與支護施工技術(shù)的配合作用下，保持地鐵深基坑良好的施工狀況，在提高深基坑施工質(zhì)量的同時為后續(xù)的施工作業(yè)順利開展打下堅實基礎(chǔ)。因此，未來在地鐵深基坑施工中應(yīng)關(guān)注其支護結(jié)構(gòu)設(shè)計與支護施工技術(shù)的合理選擇與使用，促使這類結(jié)構(gòu)在地鐵深基坑施工中可發(fā)揮出應(yīng)有的作用，并豐富施工方面的實踐經(jīng)驗。在此基礎(chǔ)上，提升地鐵深基坑支護施工的總體技術(shù)水平。

參考文獻：

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