最新基坑支护国内外研究现状

基坑支护国内外研究现状

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基坑工程是个特殊的而且复杂的岩土工程问题，涉及的面很广，对其研究现状2

不能面面俱到地介绍，下面简单阐述本文涉及的几个方面的研究现状。

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在土压力计算方面，目前常用的还是郎肯土压力理论和库伦土压力理论。这两4

个经典理论的计算结果虽然与实际有一定出入，但是因为其简单实用，操作性强，5

所以在工程中得到普遍应用。土层位于地下水位以下时，土压力有水土分算和水6

土合算的方法，对于碎石土，砂性土等强透水性土，进行水土分算是没有异议的，7

但是对于粘性土等不透水（弱透水）土层的水土合算还有较大争议，上海地区的8

《基坑规范》规定应进行水土分算，韩红霞认为基坑支护的土压力计算可以采用9

水土分算也可以采用水土合算的方法，关键在于采用合适的强度指标[5]。金永涛10

等通过工程实例，证明了在渗透性很小的土层采用水土合算，计算结果与实际较11

为接近[6]。王洪新针对水土分算和合算结果存在跳跃性，提出了一个水土压力分12

算与合算的的统一算法。在实际使用中，由于粘性土的孔隙水压力难以确定，往13

往采用水土合算的方法。

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在支护结构计算方面，计算方法大致可以归纳为三类：静力平衡法，弹性地基15

梁法和有限元法。静力平衡法包括等值梁法、二分之一分担法、连续梁法等，计16

算较为简单，但只能计算结构内力弯矩，难以计算出结构的变形。弹性地基梁法17

也叫弹性抗力法，是基于基坑内侧土体没有完全达到被动状态提出的改进方法，18

把支护桩（墙）看做弹性地基上的梁来处理，内支撑和锚杆用弹簧来代替，根据19

基床系数分为m法，K法，C法三种，最常用的是m法。有限元法是最可靠最有20

前景计算方法，借助专门的计算机辅助软件，通过有限元模型，可以对复杂基坑21

进行整体三维分析。

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在支护方案优选方面，由于支护形式不唯一，计算理论不唯一，基坑支护方案23

的选择属于多目标决策问题，由于评价指标的模糊性，往往很难确定哪个是最优24

方案，咨询专家意见是最常用的办法，但是专家们本身就没有统一的看法，加之25

存在个人偏好，也无法保证所选方案为最优。对此，很多学者和工程人员通过研26

究提出了很多优选决策方法，比如模糊综合评判法，层次分析法，奖罚函数法等，27

力图将定性评价“量化”，减少个人主观因素的影响，根据计算结果选出最优方28

案。

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在细部设计方面，目前还缺少具体的计算设计方法，主要是依据《建筑基坑支30

护技术规程》（JGJ 120-2012）（以下简称《规范》）、地方规范以及工程经验来设31

计，比如对于桩径，桩间距的选取，规范只是按经验给了一定的范围，而没有具32

体的计算方法，这方面的研究也较少。

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在设计软件方面，由于基坑支护设计的计算量、验算量大，手算费时费力，并34

且不一定准确，在此情况下，许多基坑设计软件应运而生，目前国内的基坑设计35

软件主要有北京理正、武汉天汉、同济启明星、PKPM等，它们都是依据相关规36

范设计的，对于某些计算，还增加了调整系数，以满足不同地区不同设计人员的37

需要。

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