建筑施工中深基坑支护质量控制的论述 顾俊 杨善军 南京雅建置业有限公司 江苏南京２１０００６ ［摘要］本文是作者近几年的工作经验分析了在建筑施工中深基坑支护存在的安全问题，并提出了深基坑支护设计施工中的注意事项和预防措施。 ［关键词］建筑基坑；施工；支护；处理方法 中图分类号：ＴＶ５５１．４文献标识号：Ａ文章编号：２ ３０６－１４９９（２０１ ３）１９—０１０５—１ 精确的计算方法，多数是处于摸索和探讨阶段，我国也没有统一的支护 结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定，支护桩仍用“等 值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大， 既不安全也不经济。由此可见，深基坑支护结构的设计不应再采用传统 的“结构荷载法”，而应彻底改变传统的设计观念，逐步建立以施工监 测为主导的信息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强科研攻关的 方向。 ３．２建立变形控制的新的工程设计方法 工艺等，已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况，导致一些基坑工 程出现事故，造成巨大的损失。因此，深基坑支护的安全问题工程技术 目前，设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设计方法， 其计算结果具重要的参考价值。但是，将这种设计方法用于深基坑支护 人员应予以高度重视。 ２．目前深基坑支护存在的问囊 结构，只能单纯满足支护结构的强度要求，而不能保证支护结构的刚度。 ２．１支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当 众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的，由此可见， 深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地 评价一个支护结构的设计方案优劣，不仅要看其是否满足强度的要求， 质情况多变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，至今仍 而且还要看其是否产生环境问题，关键在于其变形大小。鉴于上述实际， 在采用库伦公式或朗肯公式 关于土体物理参数的选择是一个非常复杂 在建立新的变形控制设计法时，应着重研究支护结构变形控制的标准、的问题，尤其是在深基坑开挖后，含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数 空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等问 是可变值，很难准确计算出支护结构的实际受力。在深基坑支护结构设 题。 计中，如果对地基土体的物理力学参数取值不准，将对设计的结果产生 ３．３大力开展支护结构的试验研究 很大影响。土力学试验数据表明：内磨擦角值相差５。，其产生的主动土 正确的理论必须建立在大量试验研究的基础上。但是，在深基坑支 压力不同；原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力，则差别更大。 护结构方面，我国至今尚未进行科学系统的试验研究。一些支护结构工 施工工艺和支护结构形式不同，对土体的物理力学参数的选择也有很大 程成功了，也讲不出具体功之处；一些支护结构工程失败了，也说不清 １．概述 近几年来，高层建筑的迅速兴起，促进了深基坑支护技术的发展。 各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验，新技 术、新结构、新工艺不断涌现。但是，现在的城市建筑间距很小，有的 基坑边缘距已有建筑仅十几米、甚至几米，给基础工程施工带来很大的 难度，给周围环境带来极大威胁，也相应地增加了施工工期和施工费用。 另外，原来的深基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施工 影响。 ２．２基坑土体的取样具有不完全性 在深基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析，以取 得土体比较合理的物理力学指标，为支护结构的设计提拱可靠的依据。 般在深基坑开挖区域内，按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘 探的工作量和降低工程造价，不可能钻孔过多。因此，所取得的土样具 有一定的随机性和不完全性。但是，地质构造是极其复杂、多变的、取 得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此，支护结构的设计也就不 定完全符合实际的地质情况。 ２．３基坑开挖存在的空间效应考虑不周 深基坑开挖中大量的实测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平 位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置发生。 这足以说时深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计 是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设 是比较符合实际的，而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以， 在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时，支护结构要适当进 行调整，以适应开挖空间效应的要求。 ２．４支护结构设计计算与实际受力不符 目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结 构的实际受力并不那么简单。工程实践证明，有的支护结构按极限平衡 理论设计计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但有时却发生破坏． 有的支护结构安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际 工程中却满足要求。极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计， 而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个土体逐渐松弛的 过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。所以， 在设计中必须充分考虑到这一点。 ３．深基坑支护方案设计及施工中的注意事项 ３．１彻底转变传统的设计理念 近十几年来，我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验，收 集了施工过程当中的一些技术数据，已初步摸索出岩土变化支护结构实 际受力的规律，为建立深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良 好的基础。但是，对于深基坑支护结构的设计，国内外至今尚没有一种 一一失败的真实原因。在支护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富，但 缺少科学的测试数据，无法进行科学分析，不能上升到理论的高度，这 是一个很大的缺陷。开展支护结构的试验研究（包括实验室模拟试验和 工程现场试验），虽然要耗费部分资金，但由于深基坑支护工程投资巨大， 如经过科学试验再进行设计时，肯定会节省可观的经费。因此，工程现 场试验是非常必要的。通过工程实践积累大量的测试数据，可对同类工 程的成功打好基础，为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手 资料。 ３．４探索新型支护结构的计算方法 高层建筑的飞速发展给深基坑支护结构带来一场技术革命。在钢板 桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功应 用后，双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔 板等新的支护结构型式也相继问世。但是，这些支护结构型式的计算模 型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何趋于科学，仍是当前新 型支护结构设计中急需解决的问题 目前，深基坑支护结构正在向着综 合性方向发展，即受力结构与水结构相结合、临时支护结构与永久支护 结构相结合、基坑开挖方式与支护结构型式相结合。这几种结合必然使 支护结构受力复杂。所以，建立新型支护结构的计算方法，已成为深基 坑工程技术的当务之急。 ４．结论 建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程，涉及工程地质、水文 地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。它是集土力学、 水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学科。支护结构又是由 若干具有独立功能的体系组成的整体。正因如此，无论是结构设计还是 施工组织都应当从整体功能出发，将各组成部分协调好，才能确保它的 安全可靠、经济合理。 一 ２ｏ１３ 年 月．上ｌ圈 ：二二Ｉ １ｏ
