工ｌ程｝科Ｉ技 科 浅谈建筑基坑支护工程的要点及质量控制 王坤刘宏伟 （哈尔滨长城建筑集团股份有限公司，黑龙江哈尔滨１５００００） 摘要：近年来，随着国内外大量高层建筑的建造，基坑深度不断加深，规模和复杂程度不断加大，基坑支护已成为高、大建筑中的一个非常大 的课题，建筑基坑支护的安全性也成为施工人员十分关注的热点问题。 关键词：深坑支护；安全性；实际受力 建筑基坑支护设计与施工技术是一门从 造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面 是因为支护结构产生过大的变形而造成的，由 实践中发展起来的技术，它涉及土力学中典型 反映土层的真实性。因此，支护结构的设计也就 此可见，评价一个支护结构的设计方案优劣，不 的强度、稳定及变形问题，还涉及土与支护结构 不一定完全符合实际的地质情况。 仅要看其是否满足强度的要求，而且还要看其 共同作用问题、基坑中的时空效应问题以及结 １．３基坑开挖存在的空间效应考虑不周 是否产生环境问题，关键在于其变形大小。鉴于 构计算问题等。几十年来，随着国内外大量高层 深基坑开挖中大量的实测资料表明：基坑 上述实际，在建立新的变形控制设计法时，应着 建筑的建造，基坑深度不断加深，规模和复杂程 周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边 重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转 度不断加大，基坑支护已成为高、大建筑中的一 小。深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置 化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结 个非常大的课题，建筑基坑支护的安全性也成 发生。这足以说时深基坑开挖是一个空间问题。 构的影响等问题。 为施工人员十分关注的热点问题。 传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问 ２＿３大力开展支护结构的试验研究 Ｉ深基坑支护存在的问题 题处理的。对一些细长条基坑来讲，这种平面应 正确的理论必须建立在大量试验研究的基 基坑支护设计与施工应综合考虑工程地 变假设是比较符合实际的，而对近似方形或长 础上。但是，在深基坑支护结构方面，我国至今 质与水文地质条件，基础类型，基坑开挖深度， 方形深基坑则差别比较大。所以，在未进行空间 尚未进行科学系统的试验研究。一些支护结构 降排水条件，周边环境对基坑侧壁位移的要求， 问题处理前而按平面应变假设设计时，支护结 工程成功了，也讲不出具体功之处；一些支护结 基坑周边荷载，施工季节，支护结构使用期限等 构要适当进行调整，以适应开挖空间效应的要 构工程失败了，也说不清失败的真实原因。在支 因素，做到因地制宜，因时制宜，合理设计，精心 求。 护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富， 麓工，严格监控。近几年来，各地在深基坑开挖 １．４支护结构设计计算与实际受力不符 但缺，Ａ．－ｆ４ｌ学的测试数据，无法进行科学分析，不 和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经 目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于 能上升到理论的高度，这是一个很大的缺陷。 验，新技术、新结构、新工艺不断涌现。但是，现 极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那 开展支护结构的试验研究（包括实验室模 在的城市建筑间距很小，有的基坑边缘距已有 么简单。工程实践证明，有的支护结构按极限平 拟试验和工程现场试验），虽然要耗费部分资 建筑仅十几米、甚至几米，给基础工程施工带来 衡理论设计计算的安全系数，从理论上讲是绝 金，但由于深基坑支护工程投资巨大，如经过科 很大的难度，给周围环境带来极大威胁，也相应 对安全的，但有时却发生破坏；有的支护结构安 学试验再进行设计时，肯定会节省可观的经费。 地增加了施工工期和施工费用。另外，原来的深 全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但 因此，工程现场试验是非常必要的。通过工程实 基坑支护结构的设计理论、设计原则、运算公 在实际工程中却满足要求。 践积累大量的测试数据，可对同类工程的成功 式、施工工艺等，已不符合深基坑开挖与支护结 极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静 打好基础，为理论研究和建立新的计算方法提 构的实际情况，导致一些基坑工程出现事故，造 态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平 供可靠的第一手资料。 成巨大的损失。因此，深基坑支护的安全问题工 衡状态，也是一个土体逐渐松弛的过程，随着时 ２．４探索新型支护结构的计算方法 程技术人员应予以高度重视。 间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变 高层建筑的飞速发展给深基坑支护结构带 １．１支护结构设计中土体的物理力学参数 形。所以，在设计中必须充分考虑到这一点。 来一场技术革命。在钢板桩、钢筋混凝土板桩、 选择不当 ２深基坑支护设计中的注意事项 钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功 深基坑支护结构所承担的土压力大小直 ２．１彻底转变传统的设计理念 应用后，双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、 接影响其安全度，但由于地质情况多变且十分 近十几年来，我国在深基坑支护技术上已 预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式 复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，至 经积累很多实践经验，收集了施工过程中的一 也相继问世。但是，这些支护结构型式的计算模 今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物 些技术数据，已初步摸索出岩土变化支护结构 型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何 理参数的选择是一个非常复杂的问题，尤其是 实际受力的规律，为建立深基坑支护结构设计 趋于科学，仍是当前新型支护结构设计中急需 在深基坑开挖后，含水率、内摩擦角和粘聚力三 的新理论和新方法打下了良好的基础。但是，对 解决的问题。 个参数是可变值，很难准确计算出支护结构的 于深基坑支护结构的设计，国内外至今尚没有 结束语 实际受力。 一种精确的计算方法，多数是处于摸索和探讨 建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工 在深基坑支护结构设计中，如果对地基土 阶段，我国也没有统一的支护结构设计规范。土 程，因此，无论是结构设计还是施工组织都应当 体的物理力学参数取值不准，将对设汁的结果 压力分布还按库伦或朗肯理论确定，支护桩仍 从整体功能出发，将各组成部分协调好，才能确 产生很大影响。土力学试验数据表明：内磨擦角 用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑 保它的安全可靠、经济合理。 值相差５。，其产生的主动土压力不同；原土体 支护结构的实际受力悬殊较大，既不安全也不 的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力，则差别 经济。由此可见，深基坑支护结构的设计不应再 更大。施工工艺和支护结构形式不同，对土体的 采用传统的“结构荷载法”，而应彻底改变传统 物理力学参数的选择也有很大影响。 的设计观念，逐步建立以施工监测为主导的信 １．２基坑土体的取样具有不完全性 息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强 在深基坑支护结构设计之前，必须对地基 科研攻关的方向。 土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物 ２．２建立变形控制的新的工程设计方法 理力学指标，为支护结构的设计提拱可靠的依 目前，设计人员用的极限平衡原理是一种 据。一般在深基坑开挖区域内，按国家规范的要 简便实用的常用设计方法，其计算结果具重要 求进行钻探取样。为减少勘探的工作 和降低 的参考价值。但是，将这种设计方法用于深基坑 工程造价，不可能钻孔过多。因此，所取得的土 支护结构，只能单纯满足支护结构的强度要求， 样具有一定的随机性和不完全性。但是，地质构 而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就 一２６９～
