基坑支护国内外研究现状

基坑支护国内外研究现状

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。

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，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，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《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，往往采用水土合算的方法。

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，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，可以对复杂基坑进行整体三维分析。

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，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案。

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，而没有具体的计算方法，这方面的研究也较少。

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需要。