深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與分析

1.基坑常見支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其適用范圍
　　現(xiàn)代建筑項(xiàng)目基坑具有深、大的特點(diǎn)，挖深一般在15―20m之間，寬度與長度較大?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)選型應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)和受力特點(diǎn)，采用有利支護(hù)結(jié)構(gòu)材料受力的形式，可根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工季節(jié)及基坑側(cè)壁等級(jí)條件選用合適的維護(hù)結(jié)構(gòu)體系，選用原則是安全、經(jīng)濟(jì)、方便施工。
　　規(guī)律：當(dāng)?shù)叵滤惠^低、土壤地質(zhì)情況較好、周邊環(huán)境寬松且基坑深度在12m以內(nèi)時(shí)，建議采用柔性支護(hù)，如土釘墻等；當(dāng)周邊環(huán)境復(fù)雜，對基坑邊坡變形控制要求較嚴(yán)時(shí)，應(yīng)采用較剛性的支護(hù)型式，以控制水平位移，如排樁、逆作法或地下連續(xù)墻等；對于支撐型式，采用錨桿易造成周邊土體擾動(dòng)并影響周邊環(huán)境安全，此時(shí)建議采用內(nèi)支撐型式。當(dāng)碰到淤泥質(zhì)土、砂土或?qū)χ苓呁馏w、民房擾動(dòng)較大時(shí)，應(yīng)采用鋼支撐或混凝土支撐。當(dāng)土壤地質(zhì)條件特別差，如碰到淤泥質(zhì)土、砂卵石或要求進(jìn)入風(fēng)化巖層等且地下水位較高，基坑深度較深，周邊環(huán)境及噪聲要求高時(shí)，可采用地下連續(xù)墻加逆作法這種最強(qiáng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式。

2、工程實(shí)例―大同路拓寬改造工程楊興河橋橋梁工程
　　2.1工程地質(zhì)及水文概況
　　2.1.1根據(jù)《太原市城市防洪規(guī)劃說明書》工程編號(hào)992208提供資料，楊興河橋位處百年一遇的洪峰流量為607m3/s，設(shè)計(jì)斷面寬60m水深3.43m。
　　2.1.2本橋位于楊興河之上，現(xiàn)地表河流有污水通過，場地地貌屬于平坦的沖積平原，工程地質(zhì)區(qū)屬于太原盆地次穩(wěn)定工程地質(zhì)亞區(qū)。
　　2.1.3本橋擬建場地根據(jù)本次勘察揭露的地層情況，在勘探深度范圍內(nèi)場地主要由第四系全新統(tǒng)晚期至早期沉積的亞粘土、砂類土、碎石類等構(gòu)成。地層分布如下：①層，雜填土（Q42m1）②層，亞粘土（Q42a1+p1）③層，亞粘土（Q42a1+p1）④層，中砂（Q41a1+p1）④1層，亞粘土（Q41a1+p1）④2層，砂礫（Q41a1+p1）⑤層，亞粘土（Q41a1+p1）⑥層，亞粘土（Q41a1+p1）⑦層，中砂（Q3a1+p1）。
　　2.2施工條件概述。
　?、龠M(jìn)場后，由于舊橋東側(cè)兩趟高壓供電線不能遷移，東北角的民房因在紅線之外而難以拆除，常規(guī)改道方案不能實(shí)施。迫于工期要求，只能采用見縫插針，分段施工的方法，暫時(shí)保留舊橋，先行施工舊橋西側(cè)轉(zhuǎn)孔灌注樁樁基，待有條件時(shí)，再施工東側(cè)的施工順序。
　?、谟捎谂f橋不能及時(shí)拆除，河道改水導(dǎo)流渠不能按照常規(guī)施工方法，只能臨時(shí)改水，所以存在二次改水導(dǎo)流的問題。
　?、塾捎谑墁F(xiàn)狀地形及工程所處水文、地質(zhì)條件的限制，為了能使施工機(jī)械進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場，確保撞機(jī)安置在平整、堅(jiān)實(shí)的場地上，保證鉆孔灌注樁施工過程的安全及保證樁基施工質(zhì)量，必須對軟弱河床進(jìn)行加固處理。
　　2.3根據(jù)綜合情況，采用圍堰和鋼板樁支護(hù)基坑的加固處理施工工藝。該工程屬無通航要求之內(nèi)河，河面寬約20m，現(xiàn)水深約2m，為保證施工進(jìn)度及施工質(zhì)量，擬采用全圍堰方案施工，設(shè)置二次臨時(shí)導(dǎo)水渠和河槽土壩一座。
　　2.4橋梁施工范圍內(nèi)，基坑四周采用鋼板樁密支撐同時(shí)設(shè)置多層支撐或錨拉桿加固土體，阻隔土壓力?；娱_挖、橋臺(tái)橋墩基坑采用人工清基找平，個(gè)別橋臺(tái)、系梁基坑采用人工開挖，放坡按1:1考慮，設(shè)置集水坑和積水溝。

　　3.目前基坑支護(hù)存在的問題
　　3.1基坑支護(hù)實(shí)施中的一般問題
　　目前存在的主要問題有以下幾個(gè)方面：
　?、呕蛹夹g(shù)有待盡快發(fā)展提高，以適應(yīng)當(dāng)前工程的需要。當(dāng)前基坑開挖支護(hù)工程已發(fā)展到以深、大、復(fù)雜為特點(diǎn)的新時(shí)期，特別是軟土地區(qū)，地下水位較高，基坑支護(hù)與開挖的困難更大，諸如隔水、降水技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理選擇及設(shè)計(jì)，基坑回彈隆起與側(cè)陷變形的測試與穩(wěn)定措施，各種計(jì)算參數(shù)的取值及測試方法，基坑工程施工工藝的改進(jìn)等問題，均有待于進(jìn)一步的研究和盡快發(fā)展。
　?、埔恍┗庸こ淘O(shè)計(jì)質(zhì)量較低，是發(fā)生事故的主要原因。基坑開挖支護(hù)工程設(shè)計(jì)多由施工單位自己完成，由于設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平參差不齊，參數(shù)取值、計(jì)算方法無章可循，使一些工程設(shè)計(jì)缺陷多、隱患較大，盲目挖潛，以致造成安全儲(chǔ)備過低，發(fā)生嚴(yán)重工程事故，或盲目增加安全儲(chǔ)備造成嚴(yán)重浪費(fèi)。
　?、鞘┕す芾聿坏轿弧４嬖诨又ёo(hù)工程轉(zhuǎn)包，有的施工單位不具備技術(shù)條件、人力、物力等基本素質(zhì)較差，為了追求利潤或?yàn)檫w就業(yè)主，隨意修改支護(hù)工程設(shè)計(jì)，降低安全度。
　　⑷質(zhì)量檢驗(yàn)方面也有不少問題。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測、驗(yàn)收方法無章可循，給基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量監(jiān)督和質(zhì)量評(píng)價(jià)帶來困難，沒有針對基坑支護(hù)工程特點(diǎn)監(jiān)理竣工驗(yàn)收的質(zhì)量管理體系。
　?、杀O(jiān)理工作的問題：目前監(jiān)理工作在人力、技術(shù)等方面還很不適應(yīng)深基坑工程的特殊要求，要把對基坑工程的監(jiān)理作為整個(gè)建筑工程監(jiān)理的一個(gè)重點(diǎn)。

　　當(dāng)前，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程逐步加快，城市土地價(jià)值日益攀升，高層建筑與市政基礎(chǔ)設(shè)施乃至橋梁工程的涌現(xiàn)，城市交通干線及城市軌道交通等需求日益強(qiáng)烈，地下空間開發(fā)力度逐漸加大。在上述開發(fā)背景下，服務(wù)于各種工程主體結(jié)構(gòu)的基坑工程層出不窮且朝著“深、大、險(xiǎn)、重”方向不斷發(fā)展，對巖土工程與基坑支護(hù)與開挖行業(yè)帶來了難得的機(jī)遇和嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。