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摘要：為解決傳統(tǒng)深基坑支護施工方法穩(wěn)定度低的問題，本文提出建筑工程中深基坑支護結(jié)構(gòu)細部要求，并通過計算深基坑圍護結(jié)構(gòu)、深基坑支護剖面可行性及深基坑支護可行性，為施工提供基礎數(shù)據(jù)。在此基礎上，通過設置臨時支撐、圍護樁施工、土方開挖、校準深基坑支護垂直度完成深基坑支護施工。依據(jù)設計實例分析，結(jié)果表明，設計的施工方法深基坑支護穩(wěn)定度明顯高于對照組，能夠解決傳統(tǒng)方法支護施工穩(wěn)定度低的問題。

關(guān)鍵詞：建筑工程；深基坑；支護施工

傳統(tǒng)施工技術(shù)研究中，普遍得出結(jié)論為影響深基坑支護力學性能的關(guān)鍵參數(shù)就是支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力[1]。傳統(tǒng)施工方法在實際應用過程中，由于未精準設計深基坑支護結(jié)構(gòu)的細部，導致傳統(tǒng)施工方法的不足在實際應用中顯露無疑[2]?？紤]到深基坑支護結(jié)構(gòu)在外界因素長時間的作用下會發(fā)生變形，進而影響建筑工程施工的穩(wěn)定性。為了解決傳統(tǒng)施工行為中出現(xiàn)的習慣性違規(guī)行為對建筑工程項目整體造成的影響，本文以深基坑施工項目作為研究對象，綜合我國對此方面的研究進展，設計施工方法，致力于從根本上提高深基坑支護穩(wěn)定度，進而為施工方法的優(yōu)化設計提供理論支持。

1建筑工程中深基坑支護結(jié)構(gòu)細部要求

在深基坑支護過程中，必須設計基坑支護結(jié)構(gòu)細部，減少外界對支護的干擾。本文設計的2個支護結(jié)構(gòu)細部控制目標，分別為：建筑工程地質(zhì)條件和深基坑條件[3]。建筑工程地質(zhì)條件中包括：水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件及周圍巖土土質(zhì)條件。深基坑條件中包括：基坑深度及基坑形狀等。根據(jù)優(yōu)化的類型分為三級優(yōu)化進行，分別為：選擇與深基坑支護施工圖紙匹配度最高的基坑圍護類型作為一級優(yōu)化內(nèi)容，在原有基坑圍護結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的基礎上設置鋼筋混凝土擋板，且隨開挖過程現(xiàn)澆。在支護方案中，重點細部包括：將樁鋼筋籠內(nèi)預埋與擋板連接筋。二級優(yōu)化內(nèi)容為深基坑圍護結(jié)構(gòu)的防滲水性能，在深基坑圍護材料的選擇方面必須符合環(huán)保要求。三級優(yōu)化內(nèi)容為盡可能地節(jié)約深基坑支護過程的造價經(jīng)濟，最大限度上保證深基坑支護施工過程的科學性。

2深基坑支護施工相關(guān)計算

2.1計算深基坑圍護結(jié)構(gòu)

本文針對深基坑支護在圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算上主要將以往使用的靜力平衡法替換為假想梁法，假想梁法作為國內(nèi)外針對深基坑圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)計算中最先進的計算方法，相比于傳統(tǒng)靜力平衡法具有明顯的計算精度高的優(yōu)勢。運用假想梁法計算深基坑圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)的具體流程為：首先，可以假設在建筑工程中深基坑圍護中擋墻在基底以下存在一個假想鉸組織結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要起到劃分作用；其次，利用假想鉸劃分假想梁；最后，通過假想鉸位移計算深基坑圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)[4]。使用假想梁法計算深基坑圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)時，可以結(jié)合庫倫土壓力理論，設深基坑圍護擋墻的內(nèi)力為E，則有：（1）式（1）中，g為深基坑圍護結(jié)構(gòu)長度，m；H為深基坑支護結(jié)構(gòu)假想點位置；K為深基坑支護結(jié)構(gòu)基坑圍護中擋墻基底假想鉸組織結(jié)構(gòu)與地面之間的夾角，（°）?；诠剑?），可以得出深基坑圍護擋墻的內(nèi)力，在內(nèi)力能夠承載的范圍內(nèi)設計深基坑圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)?；趲靷愅翂毫碚?，通過灌注樁圍護，為多支撐桿對墻體提供內(nèi)力支撐[5]。在計算深基坑圍護結(jié)構(gòu)的過程中，必須精準計算假想點位置，防止由于假想點位置不準確造成深基坑圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)設定誤差大的問題。

2.2計算深基坑支護剖面可行性

根據(jù)深基坑支護體系的實際應用需要，對其剖面設置的可行性進行計算，首先，列出如下定義條件。第一，定義深基坑支護圍護樁的計算，按照規(guī)范標準下的豎向彈性地基梁法計算公式。第二，施工應土面上的壓力綜合考慮水土問題，進行分別計算，定義土壓力為主動土壓力，分別按照不同層結(jié)構(gòu)的c，φ等指標峰值計算。第三，定義深基坑支護體系為支撐與圍檁作為整體，按照平面受力結(jié)構(gòu)的框架進行對支護體系的內(nèi)力和變形分析。在明確上述條件后，對深基坑支護剖面進行坑底抗隆起計算，計算公式如下：基坑支護抗滑力,N；N為每延米墻體的抗滑力，N；γ為支護結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)；δ為坑底抗隆起系數(shù)[6]。根據(jù)上述公式，得出深基坑支護剖面的坑底抗隆起系數(shù)，將其與實際設計需求進行對比，判斷該深基坑支護施工剖面的可行性。

2.3計算深基坑支護可行性

在計算深基坑支護體系的支撐可行性，對其內(nèi)支撐進行變形驗算，將支撐與圍檁作為一個整體，按照平面桿系有限元進行分析，隨著深度的不斷增加，其抗力、彎矩和剪力呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢，而位移呈現(xiàn)出下降的趨勢。因此，通過分析得出，在針對深基坑支護支撐可行性判斷時，可根據(jù)其抗力、位移、彎矩和剪力的不同變化情況進行判斷，還可根據(jù)大量類型的工程監(jiān)測數(shù)據(jù)對其進行反演算分析。

3建筑工程中深基坑支護施工方法

3.1設置臨時支撐

在深基坑支護施工過程中，為保證施工的穩(wěn)定性，必須預先設置臨時支撐，并且確保庫倫土壓力理論計算結(jié)果能夠達到預期。本文設置的臨時支撐為C型樁支撐，考慮到在實際施工時，會存在不確定的外界因素相互影響，導致鋼架很容易在自重及偏壓的共同作用下出現(xiàn)坍塌。為了避免此種情況，本文采用I20型鋼作為C型樁支撐材料，通過I20型鋼橫撐及I20型鋼豎撐，結(jié)合剪刀撐作為原有支護系統(tǒng)的臨時支撐。設置I20型鋼臨時支撐確保在施工結(jié)束前，能夠保證施工的安全性。通過I20型鋼臨時支撐，使深基坑兩側(cè)的鋼架單元與臨時支撐形成穩(wěn)定的三角支撐體系。在完成臨時支撐設置后，對鋼管進行焊接。利用基礎板鋼筋（2根，直徑≥25mm）焊接成接地網(wǎng)；采用I20型鋼筋分別與上下兩層地梁主筋進行跨接，跨接長度為其直徑的6倍以上（注：100mm），保證密封性；工作管及護壁管的選擇及安裝必須滿足質(zhì)量要求。

3.2圍護樁施工

設置臨時支撐后，由于本工程項目當中存在大量的廢棄基礎、老樁等地下構(gòu)筑物，針對深基坑支護結(jié)構(gòu)的南側(cè)區(qū)域應當預留出部分地下防空洞空間。根據(jù)對項目現(xiàn)場勘察得出，部分構(gòu)筑物可能會影響結(jié)構(gòu)施工效果，因此在具體施工時，應當預設相應的清障方案。針對圍護樁的施工應當采用強度為水下混凝土C30級的材料作為主要材料?；炷敛牧显诠嘧⒌倪^程中，應當保證其連續(xù)性，并且每根圍護樁的澆注時間均不得超過混凝土材料的初凝時間。澆注時應適當超出設計階段給出的樁頂標高，去除浮漿后，樁頂?shù)幕炷翗烁弑仨殱M足設計施工圖階段的標高要求。對于泥漿的要求，應當在槽內(nèi)泥漿液面保持高于地下水位的0.45m以上，并且泥漿材料的比重配置應當保證施工孔壁的穩(wěn)定性。

3.3土方開挖

由于土方開挖過程中，相應的深基坑施工變形控制會受到一定的影響，因此在具體實施過程中應當按照以下幾點完成：首先，針對土方開挖的整體設計，應當遵循分層、分塊、對稱、平衡的原則，并采用盆式開挖方式完成。對于單塊土體在開挖過程中不可持續(xù)將其暴露在空氣當中，以此進一步降低其對周圍環(huán)境的影響。其次，在土方開挖前，施工單位應當按照要求編寫清晰、詳細的土方開發(fā)施工組織方案，并在得到其認可后才能進行實地施工。最后，在深基坑開挖過程中，施工方應當采取相應的措施，確保基坑邊坡及周圍動態(tài)土坡的穩(wěn)定性。在深基坑內(nèi)部嚴禁堆放大量施工材料，控制地面的超載在15kN/m2，并防止其出現(xiàn)不均衡推載現(xiàn)象發(fā)生。

3.4完成深基坑支護施工

完成上述操作步驟后，首先，在深基坑執(zhí)行上部放坡下部土釘墻的支護操作；其次，采用三級優(yōu)化設計深基坑支護結(jié)構(gòu)細部；再通過計算深基坑圍護結(jié)構(gòu)，求解多支撐桿擋墻的內(nèi)力，執(zhí)行下部錨樁的支護操作；最后，進行內(nèi)支撐、地下連續(xù)墻。在此過程中，必須確定深基坑支護中的基礎垂直偏差范圍，依照其垂直偏差規(guī)律，計算深基坑支護垂直度。設深基坑支護垂直度為，則其計算公式如下：（3）式（3）中：i為I20型鋼臨時支撐與地面接觸處垂直偏差取值范圍，通常以1個單位為標準；n為深基坑支護垂直偏差中的分層數(shù)量；e為支撐雌桿擋墻的軸向剛度，N/m。結(jié)合上述計算公式，可得出深基坑支護垂直度。以垂直90°為標準，對出現(xiàn)垂直偏差的部分進行校正，保證深基坑支護呈現(xiàn)90°垂直，進而確保深基坑支護的穩(wěn)定性。至此，完成深基坑支護施工。

4實例分析

4.1實驗準備

為構(gòu)建實例分析，實驗對象選取某深基坑工程，該深基坑的復勘項目表，見表1。該工程采用I20型鋼作為臨時支撐機構(gòu)，簡易示意圖如圖1所示。首先，使用本文設計施工方法支護深基坑，通過馬歇爾穩(wěn)定度測試儀測得其深基坑支護施工穩(wěn)定度，記為實驗組；再使用傳統(tǒng)施工方法支護深基坑，同樣通過馬歇爾穩(wěn)定度測試儀測得其深基坑支護施工穩(wěn)定度。本次實例分析選取的對比指標為深基坑支護施工穩(wěn)定度，施工穩(wěn)定度越好證明其支護效果越好。

4.2實驗結(jié)果

整理實驗數(shù)據(jù)，見表2。通過表2可知，本文設計的施工方法深基坑支護穩(wěn)定度明顯高于對照組，可以實現(xiàn)對深基坑的穩(wěn)定支護，具有現(xiàn)實應用價值，值得大力推廣。

5結(jié)語

本文通過實例分析的方式，證明了設計施工方法在實際應用中的適用性，以此為依據(jù)，證明此次優(yōu)化設計的必要性。因此，通過本文設計，能夠解決傳統(tǒng)深基坑支護施工中存在的缺陷。但本文同樣存在不足之處，主要表現(xiàn)為未對本次馬歇爾穩(wěn)定度測定結(jié)果的精密度與準確度進行檢驗，進一步提高馬歇爾穩(wěn)定度測定結(jié)果的可信度。這一點，在未來針對此方面的研究中可以加以補足。與此同時，還需要對建筑工程整體的優(yōu)化設計提出深入研究，為提高建筑工程整體質(zhì)量提供建議。

參考文獻

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作者：李靜靜 單位：石家莊職業(yè)技術(shù)學院建筑工程系