深基坑支护稳定性影响因素分析管理 李彬

深基坑支护稳定性影响因素分析管理李彬

发表时间：2018-01-20T19:30:21.710Z 来源：《基层建设》2017年第31期作者：李彬[导读] 摘要：随着社会的发展城市化进程不断加快，高层建筑和地下工程大量涌现。

江苏地基工程有限公司江苏宜兴 214206

摘要：随着社会的发展城市化进程不断加快，高层建筑和地下工程大量涌现。深基坑施工技术是建筑工程良好基础的保障，保证了高层建筑的稳定性和安全性。深基坑支护技术在我国获得了较快的发展，但是其稳定性却受到广泛的关注。本文对深基坑支护技术的支护形式进行了了解，并结合其稳定性方面的问题提出改进的策略。

关键词：深基坑;稳定性;因素管理

引言：

基坑失稳是基坑支护失败的最常见的原因，尤其在软土地区。导致基坑失稳的原因主要有两类：一类是因结构（包括墙体和支撑）强度、刚度或稳定性不足；另一类是因地基土抗剪强度不足或土体变形过大。前一类失稳属于支护结构内力范围。本文侧重讨论后一类原因即土体变形引起的失稳。

1稳定性分析

1.1基坑的整体稳定性分析

在对基坑进行整体稳定性验算时，如果验算对象是有支护的基坑或是已经进行放坡开挖的基坑，应使用诸如条分法的圆弧滑动法。在对有支护的基坑使用这一方法进行验算时，对于地基的整体抗滑稳定性以及支护结构，应该将墙面与外侧的锚拉以及内支撑结构相互垂直的特点考虑在内，在这一情况中滑动面的圆心通常位于挡土墙上方，与挡土墙内侧靠近，这一点与验算边坡稳定性的圆弧滑动相区别；而当验算的基坑已经进行放坡开挖工作时，像水位差之类由于土方开挖而造成的基坑内外压力差是引起边坡失稳的主要因素。一般情况下，在进行验算时首先需要确定最小安全系数和最危险的滑动面。如果要将内支撑作用考虑在内，一般不会有整体稳定破坏的情况发生。所以在验算设有多道内支撑的支护结构时，可以不对整体滑动进行验算，若对只设有一道内支撑的支护结构进行验算，则需要对其进行验算。

1.2基坑的抗渗稳定性验算

在受到较大的动水压力的作用后，很容易有管涌的情况出现在有较大深度的基坑当中。存在于土中的细小颗粒在渗流水的作用下会随着水流被冲走，使地下土层的空隙逐渐增大，形成像管道一样的渗流通道，这种现象就是管涌。在开挖基坑期间，基坑内外可能会因为降水的原因有较大的水力梯度出现，由此出现较大渗流力，如果不进行有效处理，则管涌和流砂等问题在坑底或是坑壁出现的可能性会大大增加，致使周围建筑物毁坏或是基坑破坏。所以在工程实践中为降低渗流力对基坑的影响，通常会将水帷幕设置在基坑四周。

1.3基坑底部土体的抗隆起稳定性分析

在众多计算稳定性的公式中，在对抗隆起的安全系数进行验算时，通常只给出砂土（c=0）或是纯粘土（φ=0）中的一个，但却很少有二者同时出现的情况出现，通常情况下在土体抗剪强度中粘性土很明显应该包含和的因素。以太沙基和普朗特尔的地基承载力公式为参考，我国相关领域的专家将墙底面所在平面作为求极限承载力的基准面，在验算抗隆起稳定性时建议使用下列公式进行计算，对墙体的插入深度进行计算：

在上式中，Nq、Nc代表地基承载力的计算系数；γ代表墙或桩顶面到底处各土层之间的加权平均重度，单位为kn/m3，φ代表墙或桩底面处土层的内摩擦角，单位为“°”；c代表墙或桩底面处土层的凝聚力，单位为kPa；H代表基坑的开挖深度，用m作单位；D代表墙或桩的嵌入长度，以m为单位；q代表基坑顶面的地面超载。

2.深基坑支护设计

深基坑支护设计方案的选定取决于基坑开挖深度、地基土的物理力学性质、水文地质条件、基坑周边环境（包括相邻建筑物、构筑物的重要性，相邻道路、地下管线的限制程度）、设计控制变形要求、施工设备能力、工期、造价及支护结构受力特征等诸多因素。

深基坑支护设计应由相应勘察设计资质，具有丰富设计经验的注册岩土工程师承担；设计方案必须由建设主管部门组织有关专家本着“安全、经济、合理”的原则对设计方案进行评审。基坑支护设计时应充分了解基坑的实际情况，选择合理的支护形式。

土压力是支护设计计算的前提，它在基坑开挖到地下结构完工不是一常不变的。由于基坑周围土体浸水后粘聚力和内摩擦角降低、基坑周围堆放大量建筑材料、大型施工机械作业距离基坑太近、寒冷地区土体中水结冰体积膨胀产生冻胀力施加给土体主动推力等原因造成支护结构实际受到的土压力大于设计值，支护结构所承受的主动土压力增大，支护结构就会产生较大变形，甚至破坏。

深基坑的定义：建设部建质200987号文关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》规定：一般深基坑是指开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。

3.深基坑支护的施工阶段

施工单位必须严格按设计图纸施工，并根据勘察报告和设计图纸的要求，预先编制施工方案和施工组织设计。设计单位要切实做好技术交底工作，并深入施工现场，当发现地质情况与勘察报告不相符时，应会同建设、勘察、施工、监理和监测单位研究解决，必要时应提出补充勘察要求和修改设计。

施工方案除具有常规内容外，还应特别强调①执行设计总说明中所规定的施工程序的技术措施；②土方开挖及运输方案；③控制地面堆载、地表水、地下水的措施；④对邻近建（构）筑物、道路及市政管线的保护（观测）措施；⑤应急抢险措施。专项施工方案须经建设、勘察、设计、施工、监理、监测等单位会审通过后才能实施，经会审确定的施工方案不得随意改变。

现场施工应加强质量安全管理，强化质量保证体系，严格按照施工方案和施工组织设计进行施工和验收。深基坑坑顶周边在基坑深度2倍距离范围内，严禁设置塔吊等大型设备和搭设临时职工宿舍。在深基坑周边上述距离范围内，确需搭设办公用房、堆放料具等，必须经深基坑工程设计单位验算设计，并出具书面同意意见;施工单位应对基坑进行特殊加固处理，加固方案必须经原专家组评审。施工过程中如发现异常情况或观测数据接近设计预警指标时，必须及时报告建设、监理单位，发现险情应及时采取补救措施，严防恶性事故的发生。深基坑围护结构施工完工后、地下结构工程施工前，必须由建设、设计、施工、监理单位对深基坑工程进行联合验收，对基坑开挖与支护工程的稳定性、时效性等方面出具书面意见，合格后方可进行地下结构施工。