建Ｉ筑Ｉ工Ｉ程 王兴王宝侠 科 浅谈建筑基坑支护存在的问题及处理方法 （抚顺市建筑科学研究院监理公司，辽宁抚顺１１３ｏｏ８） 摘要：在建筑基坑施工时，为确保施工安全，防止塌方事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取支护措施，分析了当前深基坑支护存在的安全问 题，提出了深基坑支护设计施工中的注意事项和预防措施。 关键词：建筑基坑；施工；支护；处理方法 １概述 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 在建筑基坑施工时，为确保施工安全，防 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 止塌方事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取 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。 支护措施。建筑基坑支护设计与施工应综合考 传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问 ３．３大力开展支护结构的试验研究 虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开 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 挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位 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 移的要求，基坑周边荷载、施工季节、支护结构 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 使用期限等因素，做到合理设计、精心施工、经 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 济安全。 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 近几年来，高层建筑的迅速兴起，促进了 求。 护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富， 深基坑支护技术的发展。各地在深基坑开挖和 ２．４支护结构设计计算与实际受力不符 但缺少科学的测试数据，无法进行科学分析。不 支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验， 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。 新技术、新结构、新工艺不断涌现。但是，现在的 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 城市建筑间距很小，有的基坑边缘距已有建筑 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 仅十几米、甚至几米，给基础工程施工带来很大 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 的难度，给周围环境带来极大威胁，也相应地增 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。 加了施工工期和施工费用。另外，原来的深基坑 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 支护结构的设计理论、设计原则、运算公式、施 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 工工艺等，已不符合深基坑开挖与支护结构的 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 实际情况，导致一些基坑工程出现事故，造成巨 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。 大的损失。因此，深基坑支护的安全问题工程技 衡状态，也是一个土体逐渐松弛的过程，随着时 ３．４探索新型支护结构的计算方法 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 ２目前深基坑支护存在的问题 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、 ２．１支护结构设计中土体的物理力学参数 ３深基坑支护方案设计及施工中的注意事 钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功 选择不当 项 应用后，双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、 深基坑支护结构所承担的土压力大小直 ３．１彻底转变传统的设计理念 预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式 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 也相继问世。但是，这些支护结构型式的计算模 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 型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何 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 趋于科学，仍是当前新型支护结构设计中急需 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 解决的问题。 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 目前，深基坑支护结构正在向着综合性方 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 向发展，即受力结构与水结构相结合、临时支护 实际受力。 一种精确的计算方法，多数是处于摸索和探讨 结构与永久支护结构相结合、基坑开挖方式与 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 支护结构型式相结合。这几种结合必然使支护 体的物理力学参数取值不准，将对设计的结果 压力分布还按库伦或朗肯理论确定，支护桩仍 结构受力复杂。所以，建立新型支护结构的计算 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 方法，已成为深基坑工程技术的当务之急。 值相差５ｏ，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 结束语 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 建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工 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 程，涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材 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 料、施工工艺和施工管理等多方面。它是集土力 ２＿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 学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综 在深基坑支护结构设计之前，必须对地基 科研攻关的方向。 合性学科。支护结构又是由若干具有独立功能 土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物 ３．２建立变形控制的新的工程设计方法 的体系组成的整体。正因如此，无论是结构设计 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 还是施工组织都应当从整体功能出发，将各组 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 成部分协调好，才能确保它的安全可靠、经济合 求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低 的参考价值。但是，将这种设计方法用于深基坑 理。 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 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 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 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 ２＿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 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 一２６９—