浅谈建筑工程基坑支护技术改进

摘要：基坑支护施工，是基坑施工中必不可少的施工项目，是基坑施工安全性的保障和前提。而基坑支护的质量来源，正是基坑支护施工中关键技术的应用，因而对于建筑工程中基坑支护关键技术的研究是非常具有现实意义的。基坑支护施工的应用，提高了建筑基坑施工的安全性、可靠性，让基坑施工得以顺利进行，基坑支护的重要性是不容小觑的。但是基坑支护施工不是表面上那么简单的工作，需要进行复杂的评估和严格的操作，才能让支护的质量达到最高。在实际施工中，支护工作的程序往往被施工人员因为盲目追求效益而简化，基坑支护的关键技术没有得到充分的应用，造成了很多支护隐患，这一点需要引起相关人士足够的重视。但是由于技术的发展，条件的变化，原有的基坑支护技术己经不能完全满足当前的需要，因此必须针对当前的形势对基坑支护技术进行改进。

关键词：建筑工程；基坑支护；问题；措施

中图分类号：TU198 文献标识码： A

一、建筑工程基坑支护技术

基坑工程是为了保障建筑物的稳定性，将建筑基础在地下深埋嵌固的过程。建筑物的高度越高，要求埋置的深度也就越深，而对基坑工程的要求也就越高，危险系数也就越高。于是为了保证基坑工程的顺利进行，产生了基坑支护技术。

基坑支护技术主要有以下几个特点：施工周期短，可与土体开挖进行流水施工；可分层分段施工，凭借土体的自稳定作用，可以在开挖之后及时土体封闭，限制边坡位移和变形；施工工艺简单，可以根据现场检测到的变形数据和特殊情况，及时变更调整。这些特点都为基坑技术的应用提供了基础，然而随着时代和形势的不断发展，建筑工程基坑支护技术也在一些方面遇到了问题。

二、建筑工程基坑支护技术应用方面的问题

（一）支护结构设计中土体参数选择不当

深坑支护技术结构上承受的土压力直接关乎其安全性，因此对土压力的计算就尤为重要。但是由于地质情况的多变性和复杂性，目前沿用的依然是库伦公式或郎肯公式，对精确计算出土压力有一定难度。而在土体物理参数的选择上，含水率、粘距力和内摩擦角都是可变值，这就使参数选择变得十分复杂，很难判断出支护机构的实际受力情况。由此参数的选择对于设计的结构有着重要的影响。土体学实验证明，开挖前后，土体的内凝聚力会发生变化，内摩擦角相差五度，主动土压力就会发生变化。同时，施工工艺的选择和支护形式的不同也会为参数选择带来一定的影响。

（二）基坑土体的取样不完全

建筑工程基坑施工的支护设计，需要考虑的条件是非常复杂的，应当由专业的人士来通过实地考察和系统评估后进行合理科学的设计。但是在实际支护设计过程中，施工环境的复杂性仍然会导致基坑支护的设计考虑因素不够全面，造成支护设计的隐患的存在。目前在施工前的环境考察中，由于地质调查能力的局限性和覆盖面积的局限性，导致土层的调查情况不够全面，很多涌水地层没有被发现。一旦基坑支护的设计没有考虑到这些因素，在实际施工中很可能由于支护设施的挡水性能不足而造成危险隐患，甚至引发施工事故。一般情况下在基坑开挖区域内要进行钻探取样，但是由于考虑到工作量和工程造价，钻孔不会很多。这就导致所取土样有一定的不完全性和随机性，而且地质的构造又非常复杂，取得的土样也未必能反映出土层的真实性。这些情况都可能导致支护结构的设计不符合实际地质条件的情况。

（三）对基坑开挖存在的空间效应考虑不周

基坑开挖是一个空间问题，而传统的基坑支护技术则是依据平面应变问题进行处理的。这种平面应变的假设在一些细长条状的基坑中比较合理，但是在近似正方形和长方形的基坑中就不能完全适用。因此，在进行空间问题处理之前，对与平面应变假设的支护设计要根据实际开挖的空间效应进行适当的调整。

（四）支护结构设计计算与实际受力不相符

在现阶段，基坑支护结构的计算仍然停留在极限平衡理论，但是实际受力情况并没有那么理想化。有些支护结构在达到极限平衡理论的安全系数条件下，也会发生破坏：而有的支护结构安全系数对照极限平衡理论的安全系数较小，却能达到施工要求。这是因为极限平衡理论是基于基坑支护结构的静态而设计的，不能同时符合土体变化的情况，因此有一定的限制性。

三、建筑工程基坑支护技术的改进方向

（一）彻底转变传统落后的设计观念

我国在基坑支护技术上已经积累了丰富的实践经验，这为建立基坑支护的新观念提供了依据。但是，对于基坑支护的设计，仍然没有形成精确的计算体系。我国对于基坑支护设计方面也没有相应的规范制度，目前采用的方法不能满足实际情况，既不安全也降低了经济性。由此，我们应该意识到，基坑支护技术不应停留在单纯的结构载荷法，而应该向以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系逐步转变。

（二）建立新的变形控制设计方法

目前普遍被应用的设计方法是极限平衡原理，但是正如前面所提到的，这种设计方法虽具有重要的参考价值，但是只能满足支护结构强度方面的要求，而对于刚度的保证则很乏力，很多工程事故的发生就是因为支护结构发生了大幅度的变形。所以，在建立新的设计方法时，要把研究重点放在对于变形的有效控制上。

（三）大力开展支护结构的试验研究

试验研究是理论的基础，在基坑支护工程的施工过程中，对于技术资料的积累己经很丰富，但是却一直缺少科学测试数据的支持。开展这方面的理论研究会耗费很多经费，但是从长远来看，反而会因为对基坑支护工程起到很大的作用而节省可观的资金。因此，工程现场试验是有其必要性的，通过积累科学测试数据，也可为同类工程的成功提供借鉴。

（四）探索新型支护结构的计算方法

随着城市化进程的加快，高层建筑如雨后春笋一般迅速兴起，这对基坑支护技术来说是一种新的挑战也是新的机遇。随着钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构的成功应用，双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式也相继问世。然而，如何建立这些支护结构形式的计算机模型，如何选取计算简图和设计方法，仍然是需要广大工程人员考虑的问题。与此同时，面对当前的形势，基坑支护技术正在向着综合性的方向发展，如何将受力结构与水结构相结合、临时的支护结构怎么与永久的支护结构相结合、基坑开挖方式如何与基坑支护技术相匹配，这些都是基坑支护技术长期发展所要考虑的问题，而这几种结合必然会让支护结构的受力情况更复杂，所以，建立新型支护机构的计算方法成为了支护技术发展的关键问题。

（五）开挖要求的严格执行

基坑支护的施工中，开挖要求也对于支护的施工质量具有较大的决定性，因此必须严格执行。具体要求为，坚持从上到下、先撑后挖、分层进行和禁止超挖的原则，同时也要执行其他的开挖标准，确保支护施工质量。在进行完基坑支护的施工工作后，还应对验槽清底，铺设垫层。如果遇到阳光暴晒和雨水冲刷的情况，应当进行必要的混凝土回填工作，确保基坑的支护施工质量和支护性能。开挖要求的严格执行，是确保基坑支护施工质量的重要步骤，严格按照开挖要求进行支护施工，支护的施工质量才能够得到根本的保证。

（六）严格保证不同支护施工的要求

在不同的施工环境和条件下，应用的支护施工的方法不同，从而需要注意的支护施工事项也是不同的，不能够一概而论，导致支护施工的质量降低。例如在锚杆施工中，必须进行足够的现场试验，在锚杆的强度达到设计要求后才可以进行接下去的支护施工工作。另外如钻孔灌注桩、土钉墙、地下连续墙和支护桩等的支护施工要求也是不尽相同的，需要在施工中引起施工人员的足够重视，认真执行设计标准和施工要求，才能够保证支护施工的质量。

四、结语

随着时代的发展，基坑工程向着大深度、大面积方向发展，施工环境也更加复杂，对于基坑支护技术的要求也越来越高。因此为了适应发展形势，保证其应用性，就要在设计观念、设计方法、试验研究和计算方法上对基坑支护技术进行改进。相信在不久的将来，我国的基坑支护技术在应用上一定会上一个新的台阶。建筑工程基坑支护技术的设计应当达到建筑的整体设计要求，具备足够的安全防护性能，保证施工进程的稳定性，同时与周围环境的地质条件等相适应。