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[摘 要]为了在基坑支护结构设计中达到“安全、经济、易于施工”的目标，对设计中一些常见结点的连接构造进行了分析，指出其不合理之处，并提出了优化设计后的结点连接构造，其不仅降低施工难度，节约材料，而且有效的降低了施工的风险，可为同类工程设计提供参考和借鉴。本文就基坑支护结构优化设计进行分析。
[关键词]基坑支护；结构优化；设计
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0187-01
引言
基坑支护的设计的安全性、便捷性和经济性直接影响着深基坑工程整体的质量。本文以前人研究为基础，从系统工程的观点出发，深入研究了深基坑工程优化设计的基本原理， 应用最优化设计理论着探讨了如何选择支护方案决策的方法。
一、建筑施工中基坑支护的意义
基坑定义为在对建筑物包括构筑物基础与地下室的施工而开挖的地面以下的空间，而开挖深度等于或大于5.0m 的基坑一般被划归为深基坑。在整个建筑施工过程中，挖掘深基坑的方案是整个项目正常施工的基础和关健，特别是高层的建筑物，深基坑的施工质量，直接决定了建筑物的安全性、稳定性和使用的寿命。如何在已有大量建筑的市区内挖掘深基坑对基坑工程和支护技术提出了巨大的挑战和严格的要求， 也加大对深基坑工程的设计理论和现场施工技术的要求， 即基坑支护构造不仅要满足承载能力设计要求， 还要满足地下结构施工和基坑周边环境正常使用功能的要求。所以，为了保证建筑工程周围建设的使用正常和安全性， 避免挖掘基坑影响地下室和地下管道的正常使用， 事先需要对施工的地面进行全面仔细的施工检测和勘察设计。在挖掘建筑物的深基坑时会遇到结构力学、液压等方面的问题，综合性很强，因此有必要进行正确有限的的理论计算。构建深基坑支护结构体系需要保证周边建筑物的安全及功能不受到影响， 并且防止地下水进入基坑中，保证深基坑施工环境的干燥程度。
二、深基坑支护结构设计方案在选择上的注意事项
在深基坑支护设计方案的选择上，应当着重注意两方面内容，即深基坑支护结构类型以及选型时的注意要素。首先，是深基坑支护结构类型。按照结构可分为：土钉墙、放坡、水泥土墙、以及支挡式结构，其中支挡式结构又能进一步划分成支撑式结构、锚拉式结构和悬臂式结构等。其次，是选型中的注意要素。这其中涉及几方面要点：①工程所涵盖的工期及经济特性等；②要考虑好施工位置的地质情况和环境、气候等因素；③结合土质与周边环境，进行良好的支护结构设计；④充分考量好深基坑的尺寸与形状；⑤还应考虑到周边设施、建筑物等对基坑的反作用力情况；⑥监测点的选取和设置；⑦基坑具体深度及其施工条件；⑧地下水源、管线分布情况等。
三、优化选取深基坑支护方案
从基坑支护的作用不难看出，其支护结构不仅影响到工程施工的安全性，更会影响到周边环境和建筑物、以及施工土质的稳定性，因此，在进行基坑支护方案设计时，应当尽量确保其稳定性和安全性，同时，在保证项目工程质量的基础上，还应尽量缩减投入成本，使基坑支护机构在确保稳定性和安全性之上，还要具有经济性。良好的基坑支护结构方案，能够对项目的开展起到积极的推动作用，更能够保障施工人员的人身安全。在基坑支护方案的优化选择上，也应注意以下几点内容：
3.1 从经济角度设计优化深基坑支护方案
在项目施工前，对所需施工场地进行土质勘测，以及对周边环境进行实际考察。以此来分析和判断出此位置将选用何种支护结构方案，同时，能够进一步确定出此位置进行基坑开挖和进行支护作业是否能够采取有效的经济节约措施。有时，在针对特殊土质条件及较为开阔的施工场地、且周边并无其他临近设施和建筑物时，还可以考虑进行简单护面或者无支护的方案来解决基坑支护问题。当基坑开挖深度超过5m时，若采用传统的土方开挖、回填、外运等方式，则会增加施工成本；而若以喷锚网方式进行支护则会使边坡上段位置受力影响较大，从而影响支护效果。对此，可以采用联合支护方式进行施工作业。对基坑上段采用放坡、下段采用喷锚网，通过这种联合支护形式，能够很好的对基坑进行支护。
3.2 从基坑深度来优化深基坑支护方案
在基坑支护中，会涉及到悬臂桩的嵌固，且对其进行嵌固的深度通常要达到其高度的倍数。而由于悬臂桩在进行支护的过程中会涉及到弯矩的承载，且会出现侧向性位置移动，这将会对基坑周边的环境带来一定程度的影响，对此，在施工过程中，要严格考量好基坑位移所产生的敏感度，若存在悬臂桩支护方案与实际施工支护有出入时，则可使用联合支护方式达到支护效果。如在基坑上部采用喷锚支护，基坑下部采用排桩支护；或直接采用桩—锚杆支护形式进行基坑支护，这两种联合支护方式不仅能够解决悬臂桩无法达到的效果，更能有效减少施工资金的投入。此外，在支护施工过程中，还要对周边环境进行全面检测，确保安全后，方可进行支护方案的应用。
四、深基坑支护的优化设计研究
4.1 设计方案的优化
在深基坑支护中，由于施工难度大、时间长、条件差等不利因素，使得基坑工程具有较大的不稳定性，根据不同施工环境、地质条件、周边环境设施、以及气候因素等，基坑支护会出现不同程度、不同类型的安全问题，因此，在基坑支护方案的設计上，要做综合性的考量。例如：基坑支护方案的设计，要对地下水源或管线分布位置进行明确勘测；要对周边环境及建筑物进行距离设定；对于支护结构及尺寸进行选择等。同时，要求设计人员具备较强的综合素质及能力，不仅要有基坑支护专业知识、建筑工程设计经验，还要具有良好的安全质量控制意识，时刻将安全与质量作为方案设计的首选。此外，对于可实施的支护方案要进行必要的对比和筛选，在确保施工安全与施工质量的原则上，综合考量施工的难易性和经济性。
4.2 方案中设计参数的优化
①对于嵌固深度的优化。基坑支护结构中桩体的嵌固程度对支护效果影响较大，若嵌固深度不足，则会影响基坑的稳定性；若嵌固深度过大，对于桩体材料的浪费也大大增加，会提高支护成本。所以，在进行嵌固深度设计时，不仅要根据土质的实际情况，既要保证安全性，又要尽量做到经济性。②桩体的优化。桩体之间的距离决定着支护效果。过为稀疏的桩体排列，将会加大土体的受力，极易出现土体滑落，失去支护能力的现象；若桩体间距过于稠密，则会使土体无法发挥自身的作用，也会极大的增加投入成本。因此，在进行桩体排列设计时，要进行科学、合理的计算，调整好桩间距，以便使桩体结合土体，发挥出更大的支护作用。
五、结束语
综上所述，深基坑支护结构设计优化的作用非常明显，在实践中不容忽视。我国目前所有的建筑工程的数量越来越多，但是质量却逐渐降低，造成了很不好的影响。深基坑支护结构是建筑工程的一个基础环节，需要引起重视，积极吸收国内外先进技术和经验，不断完善优化设计方案和措施，以提高建筑工程的质量。
参考文献
[1] 张婷婷.深基坑支护结构设计的优化方法[J].建材与装饰，2017，（13）：65-66.
[2] 黄燕，滕飞，吴琪.深基坑支护结构设计的优化方法分析[J].西部资源，2017，（01）：194-195.
[3] 张婷婷.深基坑支护结构设计的优化方法[J].建材与装饰，2017，（13）：65-66.
[4] 平扬.关于“基坑支护桩结构优化设计”的讨论[J].岩土工程学报，2001，（05）：646-647.
[5] 聂立鹏.深基坑支护结构优化方案设计[J].中华建设，2015，（07）：98-99.
[关键词]基坑支护；结构优化；设计
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0187-01
引言
基坑支护的设计的安全性、便捷性和经济性直接影响着深基坑工程整体的质量。本文以前人研究为基础，从系统工程的观点出发，深入研究了深基坑工程优化设计的基本原理， 应用最优化设计理论着探讨了如何选择支护方案决策的方法。
一、建筑施工中基坑支护的意义
基坑定义为在对建筑物包括构筑物基础与地下室的施工而开挖的地面以下的空间，而开挖深度等于或大于5.0m 的基坑一般被划归为深基坑。在整个建筑施工过程中，挖掘深基坑的方案是整个项目正常施工的基础和关健，特别是高层的建筑物，深基坑的施工质量，直接决定了建筑物的安全性、稳定性和使用的寿命。如何在已有大量建筑的市区内挖掘深基坑对基坑工程和支护技术提出了巨大的挑战和严格的要求， 也加大对深基坑工程的设计理论和现场施工技术的要求， 即基坑支护构造不仅要满足承载能力设计要求， 还要满足地下结构施工和基坑周边环境正常使用功能的要求。所以，为了保证建筑工程周围建设的使用正常和安全性， 避免挖掘基坑影响地下室和地下管道的正常使用， 事先需要对施工的地面进行全面仔细的施工检测和勘察设计。在挖掘建筑物的深基坑时会遇到结构力学、液压等方面的问题，综合性很强，因此有必要进行正确有限的的理论计算。构建深基坑支护结构体系需要保证周边建筑物的安全及功能不受到影响， 并且防止地下水进入基坑中，保证深基坑施工环境的干燥程度。
二、深基坑支护结构设计方案在选择上的注意事项
在深基坑支护设计方案的选择上，应当着重注意两方面内容，即深基坑支护结构类型以及选型时的注意要素。首先，是深基坑支护结构类型。按照结构可分为：土钉墙、放坡、水泥土墙、以及支挡式结构，其中支挡式结构又能进一步划分成支撑式结构、锚拉式结构和悬臂式结构等。其次，是选型中的注意要素。这其中涉及几方面要点：①工程所涵盖的工期及经济特性等；②要考虑好施工位置的地质情况和环境、气候等因素；③结合土质与周边环境，进行良好的支护结构设计；④充分考量好深基坑的尺寸与形状；⑤还应考虑到周边设施、建筑物等对基坑的反作用力情况；⑥监测点的选取和设置；⑦基坑具体深度及其施工条件；⑧地下水源、管线分布情况等。
三、优化选取深基坑支护方案
从基坑支护的作用不难看出，其支护结构不仅影响到工程施工的安全性，更会影响到周边环境和建筑物、以及施工土质的稳定性，因此，在进行基坑支护方案设计时，应当尽量确保其稳定性和安全性，同时，在保证项目工程质量的基础上，还应尽量缩减投入成本，使基坑支护机构在确保稳定性和安全性之上，还要具有经济性。良好的基坑支护结构方案，能够对项目的开展起到积极的推动作用，更能够保障施工人员的人身安全。在基坑支护方案的优化选择上，也应注意以下几点内容：
3.1 从经济角度设计优化深基坑支护方案
在项目施工前，对所需施工场地进行土质勘测，以及对周边环境进行实际考察。以此来分析和判断出此位置将选用何种支护结构方案，同时，能够进一步确定出此位置进行基坑开挖和进行支护作业是否能够采取有效的经济节约措施。有时，在针对特殊土质条件及较为开阔的施工场地、且周边并无其他临近设施和建筑物时，还可以考虑进行简单护面或者无支护的方案来解决基坑支护问题。当基坑开挖深度超过5m时，若采用传统的土方开挖、回填、外运等方式，则会增加施工成本；而若以喷锚网方式进行支护则会使边坡上段位置受力影响较大，从而影响支护效果。对此，可以采用联合支护方式进行施工作业。对基坑上段采用放坡、下段采用喷锚网，通过这种联合支护形式，能够很好的对基坑进行支护。
3.2 从基坑深度来优化深基坑支护方案
在基坑支护中，会涉及到悬臂桩的嵌固，且对其进行嵌固的深度通常要达到其高度的倍数。而由于悬臂桩在进行支护的过程中会涉及到弯矩的承载，且会出现侧向性位置移动，这将会对基坑周边的环境带来一定程度的影响，对此，在施工过程中，要严格考量好基坑位移所产生的敏感度，若存在悬臂桩支护方案与实际施工支护有出入时，则可使用联合支护方式达到支护效果。如在基坑上部采用喷锚支护，基坑下部采用排桩支护；或直接采用桩—锚杆支护形式进行基坑支护，这两种联合支护方式不仅能够解决悬臂桩无法达到的效果，更能有效减少施工资金的投入。此外，在支护施工过程中，还要对周边环境进行全面检测，确保安全后，方可进行支护方案的应用。
四、深基坑支护的优化设计研究
4.1 设计方案的优化
在深基坑支护中，由于施工难度大、时间长、条件差等不利因素，使得基坑工程具有较大的不稳定性，根据不同施工环境、地质条件、周边环境设施、以及气候因素等，基坑支护会出现不同程度、不同类型的安全问题，因此，在基坑支护方案的設计上，要做综合性的考量。例如：基坑支护方案的设计，要对地下水源或管线分布位置进行明确勘测；要对周边环境及建筑物进行距离设定；对于支护结构及尺寸进行选择等。同时，要求设计人员具备较强的综合素质及能力，不仅要有基坑支护专业知识、建筑工程设计经验，还要具有良好的安全质量控制意识，时刻将安全与质量作为方案设计的首选。此外，对于可实施的支护方案要进行必要的对比和筛选，在确保施工安全与施工质量的原则上，综合考量施工的难易性和经济性。
4.2 方案中设计参数的优化
①对于嵌固深度的优化。基坑支护结构中桩体的嵌固程度对支护效果影响较大，若嵌固深度不足，则会影响基坑的稳定性；若嵌固深度过大，对于桩体材料的浪费也大大增加，会提高支护成本。所以，在进行嵌固深度设计时，不仅要根据土质的实际情况，既要保证安全性，又要尽量做到经济性。②桩体的优化。桩体之间的距离决定着支护效果。过为稀疏的桩体排列，将会加大土体的受力，极易出现土体滑落，失去支护能力的现象；若桩体间距过于稠密，则会使土体无法发挥自身的作用，也会极大的增加投入成本。因此，在进行桩体排列设计时，要进行科学、合理的计算，调整好桩间距，以便使桩体结合土体，发挥出更大的支护作用。
五、结束语
综上所述，深基坑支护结构设计优化的作用非常明显，在实践中不容忽视。我国目前所有的建筑工程的数量越来越多，但是质量却逐渐降低，造成了很不好的影响。深基坑支护结构是建筑工程的一个基础环节，需要引起重视，积极吸收国内外先进技术和经验，不断完善优化设计方案和措施，以提高建筑工程的质量。
参考文献
[1] 张婷婷.深基坑支护结构设计的优化方法[J].建材与装饰，2017，（13）：65-66.
[2] 黄燕，滕飞，吴琪.深基坑支护结构设计的优化方法分析[J].西部资源，2017，（01）：194-195.
[3] 张婷婷.深基坑支护结构设计的优化方法[J].建材与装饰，2017，（13）：65-66.
[4] 平扬.关于“基坑支护桩结构优化设计”的讨论[J].岩土工程学报，2001，（05）：646-647.
[5] 聂立鹏.深基坑支护结构优化方案设计[J].中华建设，2015，（07）：98-99.