深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐內(nèi)容簡(jiǎn)介

來源：中國巖土網(wǎng)

深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)一般要經(jīng)歷設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作、方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等階段，下面結(jié)合自己的幾年的工作經(jīng)歷寫幾點(diǎn)體會(huì)。

一、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

1、收集相關(guān)資料

接到一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)后，首先要做的工作就是收集相關(guān)資料，包括場(chǎng)地現(xiàn)狀地形圖、地質(zhì)勘察報(bào)告、建筑總平面圖、地下室平面（剖面）圖、建筑基礎(chǔ)及基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)圖，周邊若有建（構(gòu)）筑物或地下管線的還要收集場(chǎng)地周邊建（構(gòu)）筑物的地基基礎(chǔ)圖紙（包括基礎(chǔ)形式、埋深、平面布置等）和地下管線的圖紙。

收集到上述資料后，應(yīng)認(rèn)真理解、消化有關(guān)圖紙，并做好以下幾件事情：

（1）確定基坑底開挖標(biāo)高，初步了解基坑各側(cè)的開挖深度；

（2）重點(diǎn)關(guān)注地下室外墻與場(chǎng)地紅線的相對(duì)位置關(guān)系，以確定有無放坡空間的可能；

（3）閱讀地質(zhì)勘察報(bào)告，掌握整個(gè)場(chǎng)地大致地質(zhì)分布情況，重點(diǎn)關(guān)注有無砂（礫）層、軟弱土層及基巖深度，若有砂（礫）層、軟弱土層等，查看其土層描述及標(biāo)貫擊數(shù)情況，初步掌握其巖土力學(xué)性質(zhì)。

（4）根據(jù)管線資料，了解管線分布情況，尤其分布在1.5~2.0倍坑深范圍內(nèi)的管線分布情況。

2、踏勘現(xiàn)場(chǎng)

踏勘現(xiàn)場(chǎng)是進(jìn)行基坑工程設(shè)計(jì)很重要的一步現(xiàn)場(chǎng)工作，很多年輕的同志不以為然，認(rèn)為坐在辦公室看場(chǎng)地地形圖就可以了，其實(shí)這是錯(cuò)誤的。只有親自踏勘現(xiàn)場(chǎng)，才能充分了解現(xiàn)場(chǎng)情況，做到了然于胸，在后面確定支護(hù)設(shè)計(jì)方案時(shí)才能抓住重點(diǎn)，做到有的放矢。那么踏勘現(xiàn)場(chǎng)時(shí)要注意哪些方面呢：

（1）前面通過資料收集已初步掌握?qǐng)龅丶t線的與地下室外墻的距離管線，踏勘現(xiàn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)有無放坡的可能以及放坡的大概坡率及空間。

（2）沿著場(chǎng)地紅線察看一周，看周邊建（構(gòu)）筑物的情況以及與紅線的大致位置關(guān)系，增加感性認(rèn)識(shí)，察看時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注周邊建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)形式（是框架結(jié)構(gòu)還是磚砌結(jié)構(gòu)、樓層高度）、建筑物墻體有無舊裂縫、建筑物現(xiàn)在的使用情況及周邊地面有無裂縫、下沉等現(xiàn)象，同時(shí)察看周邊地下管線情況，看看還有沒有其它遺漏的重要管線，有的話應(yīng)及時(shí)通知業(yè)主進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。察看時(shí)不僅做好相應(yīng)記錄還要拍攝照片作為留底依據(jù)，有條件的話可攝像作為留底依據(jù)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)踏勘時(shí)還應(yīng)查看場(chǎng)地地形情況，看看現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形與業(yè)主提供的地形圖是否吻合，如有出入應(yīng)做好標(biāo)記同時(shí)通知業(yè)主進(jìn)行地形修測(cè)。

（4）現(xiàn)場(chǎng)踏勘還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地地形、地貌條件，結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告，從總體上全面掌握?qǐng)龅氐牡刭|(zhì)變化情況，設(shè)計(jì)時(shí)做到了然于胸。

二、方案設(shè)計(jì)

1、概念設(shè)計(jì)

一個(gè)好的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案，首先要確定一個(gè)安全、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)的概念性方案，那么如何做好概念設(shè)計(jì)則至關(guān)重要。尤其對(duì)剛剛進(jìn)入巖土設(shè)計(jì)行業(yè)的同志來說，更要注重這方面的培養(yǎng)和積累，做好概念設(shè)計(jì)也非一日之功，需要時(shí)間和大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累。做好概念設(shè)計(jì)要注意以下幾個(gè)方面：

（1）首先應(yīng)根據(jù)基坑開挖深度、地質(zhì)條件、周邊環(huán)境以及基坑開挖對(duì)周邊的影響大小等因素綜合確定基坑支護(hù)的安全等級(jí)。

（2）認(rèn)真研究地質(zhì)報(bào)告，看看是否有砂層、礫石層等透水層，若有的話首先就要考慮設(shè)計(jì)止水帷幕的問題。即使沒有透水層，也要綜合考慮基坑開挖深度及基坑開挖對(duì)周邊構(gòu)筑物（或地下管線）造成的土體失水的影響，綜合確定是否需要設(shè)計(jì)止水帷幕。

止水帷幕的選擇常用的有攪拌樁、高壓旋噴樁等，對(duì)于一般的砂層采用攪拌樁即可，若砂層較厚（大于4.0m以上）或是礫石層則要考慮高壓旋噴樁，若此時(shí)支護(hù)形式采用了灌注樁可結(jié)合起來采用樁間高壓旋噴的形式進(jìn)行止水；有時(shí)對(duì)于一般的粘性土層為防止基坑開挖土體失水也會(huì)采用攪拌樁進(jìn)行止水，若此時(shí)粘性土較硬（標(biāo)貫擊數(shù)大于15擊）則攪拌樁可能很難施工下去，應(yīng)考慮用旋噴樁。

研究地質(zhì)報(bào)告時(shí)，還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注有無軟土層及其分布范圍和埋深情況（軟土層的厚度、位于基坑底部還是上部），對(duì)于有較厚軟土層（大于3.0m）位于基坑底附近的情況要特別慎重。

（3）確定初步支護(hù)形式：根據(jù)場(chǎng)地空間大小，能放坡卸載的盡量放坡卸載，若只能垂直開挖，結(jié)合基坑開挖深度、地質(zhì)條件及對(duì)周邊環(huán)境的影響選擇支護(hù)形式。這時(shí)個(gè)人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及當(dāng)?shù)仡愃乒こ痰某晒ψ龇ň惋@得尤為重要，巖土設(shè)計(jì)者在這方面要特別注意積累。

2、巖土參數(shù)的選取

有了初步支護(hù)形式后，就要進(jìn)行相關(guān)計(jì)算了。此時(shí)，巖土參數(shù)如何取值顯得尤為重要，通常的做法一般參考地質(zhì)勘察報(bào)告推薦的參數(shù)建議值，對(duì)于感覺建議值不太合理的參數(shù)，就要結(jié)合報(bào)告中關(guān)于地層的地質(zhì)描述情況、揭露的標(biāo)貫擊數(shù)以及土工試驗(yàn)的結(jié)果等綜合確定，以做到去偽存真。當(dāng)然，對(duì)勘察報(bào)告巖土參數(shù)建議值是否合理的判斷，需要一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這也需要我們的巖土設(shè)計(jì)者在這方面進(jìn)行一定的實(shí)踐積累。

3、計(jì)算和驗(yàn)算

前面根據(jù)經(jīng)驗(yàn)綜合確定了初步的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，接下來就要通過計(jì)算的方式來確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確參數(shù)，比如樁的嵌固長度、錨索長度、土釘長度及設(shè)計(jì)拉力值等，當(dāng)然此時(shí)應(yīng)根據(jù)需要滿足規(guī)范的相應(yīng)安全系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算調(diào)整，如果有條件采用軟件計(jì)算（如理正深基坑、同濟(jì)啟明星等軟件）則將會(huì)大大減小相應(yīng)計(jì)算工作量。。

通過計(jì)算確定好支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式后，緊接著就要進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算。根據(jù)前面計(jì)算得到相應(yīng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的彎矩值、剪力值等進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋計(jì)算，此時(shí)要求設(shè)計(jì)值有一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方面的力學(xué)知識(shí)。筆者就曾看到過很多巖土設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)的基坑支護(hù)樁的配筋與計(jì)算的彎矩完全不匹配的現(xiàn)象，對(duì)于很多學(xué)工程地質(zhì)出身而從事巖土設(shè)計(jì)工作的人來說，平時(shí)更要加強(qiáng)這方面知識(shí)的學(xué)習(xí)和積累。平時(shí)有時(shí)間的話可仔細(xì)學(xué)習(xí)下《混凝土規(guī)范》以及一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)等，有條件的話對(duì)于一些計(jì)算量不大的項(xiàng)目可嘗試著自己手算，然后與軟件計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較，慢慢的就會(huì)讓自己積累一些經(jīng)驗(yàn)，比如多大的彎矩大概配多大的鋼筋量就會(huì)有一些感性認(rèn)識(shí)。

尤其近年來隨著基坑深度的加大，越來越多的支護(hù)形式采用內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)形式，更是要求設(shè)計(jì)人員對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容非常熟悉。

三、施工圖設(shè)計(jì)

當(dāng)完成的前面的支護(hù)形式確定及相應(yīng)的計(jì)算工作后，主要的任務(wù)就是如何用圖紙?jiān)敿?xì)、準(zhǔn)確的表達(dá)出來設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想，換句話說此時(shí)的設(shè)計(jì)圖紙要能指導(dǎo)施工，施工單位按照?qǐng)D紙就能生產(chǎn)出產(chǎn)品。此時(shí)要求設(shè)計(jì)者不僅僅對(duì)總體方案了然于胸，還要求設(shè)計(jì)者對(duì)實(shí)現(xiàn)總體方案的細(xì)部有著清楚的認(rèn)識(shí)。除了一些較常用、通用的大樣圖（比如土釘大樣圖、排水溝大樣圖等）外，還應(yīng)針對(duì)具體項(xiàng)目的一些特殊部位畫出不同的大樣圖，另外對(duì)施工工序有特殊要求的，還應(yīng)通過圖紙表達(dá)出來。

總之，要做好基坑工程的設(shè)計(jì)，就要有求知的欲望，只有不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，我們的設(shè)計(jì)水平才能不斷提高。平時(shí)看規(guī)范、工具書、專業(yè)手冊(cè)（書）、專業(yè)論壇以及其它單位的設(shè)計(jì)圖紙等都是提高我們?cè)O(shè)計(jì)水平的重要手段；平時(shí)勤跑工地，多了解現(xiàn)場(chǎng)施工的工藝、施工的實(shí)際情況等，多與施工技術(shù)人員交流，傾聽他們從施工角度提出的專業(yè)意見，可以積累自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。有條件的話，也可與當(dāng)?shù)氐耐?、專家進(jìn)行咨詢、請(qǐng)教，不斷開闊自己的專業(yè)視野。