浅谈深基坑支护设计

浅谈深基坑支护设计

随着经济的不断发展，我国的城市化水平也在逐渐的提高，现在城市的建设是非常的快的，城市基坑工程也在逐渐增多，而且工程越来越复杂。城市基坑工程是城市建设发展中必不可少的岩土工程，近年来，对于基坑的支护设计和施工逐渐引起了人们的重视，主要是深基坑在设计理论和施工方面还是存在着一些问题的，所以一定要强化深基坑的支护工程的技术，使其可以更好的为城市的发展做出贡献。

标签：深基坑；支护设计；城市建设

随着城市建设的不断发展，深基坑工程也应运而生，深基坑工程是一种较新型的岩土工程。城市基坑工程主要是在房屋和生命线工程集中的区域，在进行基坑工程的挖掘的时候，一般是不允许在放坡的地区的，所以，进行基坑的挖掘工作是一定要进行人工的支护的，只有这样才能使得深基坑工程更好的进行施工。深基坑工程的支护设计是一个综合性比较高的岩土工程。在进行岩土工程的建设的时候，一定会涉及到土力学的强度和稳定性的问题，这也是影响深基坑工程的重点，在进行基坑的建设时一定强度和稳定性发生变化是极易导致工程出现变形的情况的，所以，在进行基坑的建设工程时一定要进行支护设计，使得工程可以顺利的进行。

1 支护结构计算方法

为了使得深基坑工程可以顺利的进行施工，一定要对基坑工程进行支护设计，但是对于不同的基坑工程，支护结构要进行计算得出，不能依靠经验来进行。首先，可以通过静力平衡法和等值梁法来进行支护结构的确定。在进行结构计算的时候，可以利用墙前后的土压力的极限平衡条件来计算要插入的深度。在进行工程的实际测试的时候，是很难明确的知道支护结构前后的土压力是否真的达到极限的状态。在进行支护结构的计算的时候，通常对于简单的基坑工程都是凭经验得出的。但是对于施工复杂的基坑工程来说只凭经验是很难做到的。其次是弹性地基的测量来计算基坑的支护结构，在进行支护结构的计算的时候，要考虑支护结构和土体变形情况是否是协调的，地处不同的地区，土体变形的情况也是不同的，所以在确定支护结构的时候，要结合当地的实际情况得出。最后是通过深基坑支护的主要荷载的土压力来进行支护结构的计算。土压力是设计支护结构的主要依据，并且它的准确性也是最好的。土压力的大小会受到地基土的力学性质影响，同时还会受到支护结构变形情况影响。为了更好的计算土压力，就必须对土的强度进行必要的了解。土的强度和土的固结度有很大的关系，土的固结指的是土在受到压力的情况下，水的消散过程。对于同一种土来说，不同的排水条件是会得出不同的土强度的。为了更好的进行基坑工程，应该尽量选取可以反应实际土质情况的土来进行土强度的测试。在土固结的过程中会受到三项应力的作用，在这种情况下，为了使得支护结构可以更加的精确，可以采取三轴试验来进一步得到参考数值，这样这个数值更加具有客观性和准确性。在进行三轴试验的时候，土质粘性较高的时候，通常要采用三轴不排水的指标来进行数据的参考。

在利用土压力来进行支护设计的时候，应该采用与其应力状态相一致的试验方法所测得的强度指标，即主动土压力采用侧压减小的三轴试验强度指标，被动土压力采用卸荷试验强度指标，这比常规三轴试验更加符合其工作状态。这是由于基坑开挖其墙后土体只是在一侧减压，坑底土只在上面卸荷且底部所受挤压力增加。另外随着非饱和土土性研究的深入，认为非饱和土的凝聚力往往包括真凝聚力和不稳定不可靠的表观凝聚力，由于常规试验方法无法测得吸附力，表观凝聚力的大小不易得到，这给试验技术提出了更高要求。

在进行土压力的计算的时候，可以通过大量的实测土压力的试验结果得出以下几个方面的经验：首先，在进行试验的时候，土压力的大小是取决于位移的大小和位移的方向的。其次，在进行开挖以后，如果出现很小的变形，那么就说明，被动的土压力仍然是可以发挥它的作用的，在进行实际的工作中，只是简单的套用一些位移的经验来判断土体是否已經到达被动土压力的极限状态，是有很大的局限性的。在粘性土上的许多基坑支护工程，护坡桩钢筋强度未完全发挥，实际钢筋应力还低于钢筋的设计强度，造成很大浪费，而造成钢筋应力低的原因主要是计算土压力大于实际土压力。实验还表明，把基坑支护结构视为平面不合理，因为基坑工程的角效应即土压力的空间效应，对墙体位移有明显的抑制作用。利用这种空间效应可以在两边折减桩数或减少配筋量。按照有效应力原理，对于饱和土，总应力由有效应力与孔隙水压力两部分组成。土中孔隙水无强度，土颗粒骨架有一定强度，承受并传递有效应力，故主动土压力系数必定小于1，被动土压力系数必定大于1。从这个概念出发，计算水土压力时，可知”土、水压力分算”比”土、水压力合算”概念要清楚。但由于要测得有效应力强度指标，一般试验难以做好，而且水、土压合算法在一些软粘土地区的临时性开挖工程中土压力计算值与实测值较为符合。土在有水作用时，墙后土压力主要是水、土压力共同作用的结果，在未搞清水、土耦合效应的前提下，水、土压力合算是一个包含一定的实践经验的综合方法，对工程实践来说是有利的。为搞清墙后土体在水、土共同作用下的破坏机理，进行水、土压力分算，是符合系统科学原理的力法，由综合到分析，但水、土压力分算后，简单叠加的效果，是否就是水、土压力共同作用的真实反映，还有待于进一步试验证实。

2 动态设计和施工

深基坑工程是土体与围护结构体系相互作用的一个动态变化的复杂系统，仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂等条件下基坑支护结构和土体的变形破坏，也难以完成可靠而经济的基坑设计。通过施工时对整个基坑工程系统的监测，可以了解其变化的态势，利用监测信息的反馈分析，就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时，可做出预警，及时采取措施，保证施工和环境的安全；当安全储备过大时，可及时修改设计，削减围护措施，通过反分析，可修改设计模型，调整计算参数，总结经验，提高设计与施工水平。

3 结束语

随着我国经济的不断发展，我国的城市化水平也在逐渐提高，在城市发展的同时，城市深基坑工程也随之应运而生。城市深基坑工程是城市岩土工程的一个

重要组成部分。目前，我国在基坑工程的设计理论方面已经有了很大的进步，但是基坑工程在我国的发展是非常的晚的，所以在基坑的建设方面还是存在着很多的问题的。为了可以更好的进型基坑工程的建设，一定要结合相关的理论知识和实际的工程进行综合分析，得到适合的基坑支护设计。我国基坑工程的设计理论有了很大发展，建立了许多新的计算理论和方法。但在工程具体应用中，仍要坚持理论与实践相结合的原则，根据实际选用合理的方法手段。目前，在很多的城市在进行城市基坑建设的时候通常都是在朝着更高、更大、更深的方向发展，这个发展目标是可以更好的为城市的建设带来好处的，但是目前要想在基坑支护设计与施工技术将得到全面而深入的发展和应用就一定要提高相关的技术水平。未来，城市深基坑设计与施工技术将大力促进与推广动态设计和信息化施工技术，并逐渐成为基坑支护工程设计的指导思想，这样对于城市的岩土工程建设也是非常的有利的，可以使城市得到更好发展。

参考文献

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[2]孙淑贤.基坑开挖伴随应力状态改变对土压力的影响[J].工程勘察，1998.

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