排桩在深基坑支护设计中的应用

排桩在深基坑支护设计中的应用

陈大友张金伟

中国建筑第八工程局有限公司天津分公司天津065005

摘要：随着城市化不断深入发展，在城市建设过程中地下结构的施工项目愈来愈多，其中深基坑的支护方案对工程质量有着重要的影响。因为排桩技术有着较强的刚度、投入的成本较小、施工方便、对周围环境影响较小，所以在深基坑设计中经常采用。所以，本文对排桩在深基坑支护设计中的应用进行探讨。

关键词：排桩支护技术；深基坑支护；设计要点

1深基坑的支护结构在设计过程中出现的问题

1.1不能有效结合深基坑开挖的空间效应

从深基坑开挖过程中的监测数据可以看出，基坑一旦出现水平位移过大的现象时，会导致基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小，深基坑支护结构失稳常发生在基坑长边的居中位置，因此可以说明，基坑的开挖属于空间问题。以往对于深基坑的设计是将其看作是平面应变进行处理的，就细长条坑来说，这一平面应变的假设具有合理性和科学性，然而其方形和矩形凹坑之间的差异是非常大的。所以，需要在支护结构设计结构的空间处理前提下，假设平面应变故障前需要进行有效调整，进而与开挖过程中空间效应相符合。

1.2深基坑支护结构的设计计算和具体的受力间不相符合

现阶段，深基坑支护的设计计算是在极限平衡概念基础上实施的，支撑结构具体的受力并不简单。实践表明，在计算支撑结构的过程中，极限平衡理论要求的安全系数，就理论层面进行分析，其具有绝对安全性，然而在现实当中则是不尽如意的，在满足极限平衡理论要求的安全系数的情况下实际还是会出现支撑结构破坏的情况。此外，受到安全系数所带来的影响，尽管非常小，就算不能和规定要求相符合，然而其在深基坑工程的设计中静态结构的具体项目极限均衡的理论，对于土壤的挖掘其实属于一种动态平衡状态，同时，还是一个放松的过程，受到时间的影响，土体强度越来越弱，还出现形变现象，可以看出，需要重视设计问题，然而在现在的设计计算当中总是忽视这一问题。

1.3对土体缺乏科学取样

在设计支护结构之前，需要分析并测试地基土样品，全面掌握土体本身的物理力学作用，继而给予支撑结构的设计一定的依据。一般在深基坑的开挖范围中，需要根据国家制定的标准进行钻探取样，所以，应该对土壤样品进行随机获取。但是，考虑到地质结构具有一定的复杂性和多变性，同时，土壤样品并未完全地反映土壤本身的真实性，与之配套的一些设计结构也不能和实际相符合。

2深基坑支护结构的优化设计方法

2.1优化嵌固深度的

在深基坑支护结构当中，桩体本身的嵌固长度严重影响了支护的最终效果，如果嵌固缺乏足够的深度，就会对基坑稳定性造成影响；如果嵌固深度太长的话，就会造成桩体材料大大浪费，提升支护的成本。因此，设计嵌固深度的过程中，要按照土质的具体情况进行，既对其安全性进行保障，同时，还要确保经济性。

2.2优化桩体

就桩体而言，桩间距离对支护效果产生重要影响。如果桩体的排列比较稀疏，就会使得土体受力越来越大，很容易发生土体滑落的现象，丧失支护能力；如果桩体之间的距离比较稠密，就会导致土体不能正常发挥作用，增加成本。所以，设计桩体排列时，需要确保计算的科学性和合理性，确保桩间距，进而让桩体与土体更好地结合，充分发挥支护效果。

2.3优化设计方案

深基坑支护过程中，因为施工的难度非常大，同时，所需要的时间也比较长，加之，施工条件较差，导致基坑工程的开展具有一定的不稳定性，按照施工环境和地质条件与周围的环境设施等不同因素，基坑支护的实施也会出现或多或少地安全问题，所以，设计基坑支护的方案时，需要进行综合考虑。比如，设计基坑支护的方案，需要明确勘测地下水位和管线的分布位置、基坑周围环境、基坑与周边建筑物之间的距离；从而选择支护结构类型和支护结构具体的尺寸。与此同时，需要设计人员具有比较专业的技能和综合素质，需要具备丰富的设计经验，具有安全控制的意识，在设计过程中，将安全问题和质量问题作为重中之重。除此之外，要仔细筛选能够被实施的方案，保障施工安全与质量的基础上行，考量难易性以及经济性。

2.4优化设计基坑加固

就基坑施工而言，所有的步骤都会对工程的安全性产生一定影响，因此，必须在基坑设计时，充分考虑不同的因素，进而提升基坑施工的稳定性，在这一过程中，可以把基坑加固设计和位移的控制科学有效地融合。此外，作为加固中的科学措施，设置深基坑预警系统能够在基坑位移允许范围之外将险情上报给相关部门，减少灾情的发生。

2.5排桩施工

在排桩施工前应根据周围建筑物、地下构筑物、地下管线等分布情况，在施工过程中选择间隔成桩的施工顺序。首先，进行桩成孔施工，在此过程中要注意，应在混凝土终凝后，再进行相邻桩的成孔施工。其次，改善施工中的泥浆性能，对容易坍塌或者松动的土质进行加固工作，桩成孔过程中如果出现流砂、缩孔等异常情况时，要暂停成孔施工并及时采取有针对性的措施防止继续塌孔。当钻孔的过程中遇到不明障碍时，与现场勘察人员进行沟通，明确不明物质的性质后才能进行下一步的施工工作。在进行混凝土灌注桩时，纵向受力钢筋的连接方式与接头位置应符合有关规范规程。

3深基坑支护设计方案的优化选择

在优化选择深基坑支护的设计方案方面。可以从以下两个方面实施。①从基坑的深度上对深基坑的支护方案进行优化。基坑支护过程中，总是会和悬臂桩嵌固有关，对于其嵌固深度来说，是其高度的几倍。但是因为在支护中，悬臂桩总是会牵扯到弯矩承载，并且发生侧向性的位移，势必影响基坑周围环境。所以，施工中，需要对基坑位移的敏感度严格考量，如果出现悬臂桩的支护方案和具体的施工支护出现矛盾的现象，就可以运用联合支护的方式获取支护效果。如在基坑上部选择喷锚支护，在基坑的下部选择排桩支护；或者是直接选择桩—锚杆的支护形式开展基坑支护，上述联合支护的方法不但可以处理好悬臂桩不能够获取的效果，还能降低资金投入。除此之外，支护施工时，需要全面检测周围环境，保障安全性之后，才可以实施支护方案。②站在经济的层面对方案进行优化设计，项目施工之前，需要针对基坑实施基坑勘察，同时，还要详细地考察基坑周边环境。用这样的方法具体分析并判断，决定选择哪一种结构方案，最终分析出这一方案的运用能否确保经济性和节约性。如有些时候，场地地质情况较好，具有足够的空间，并且周围没有临近设施与建筑物的话，就只需要考对基坑实施简单护面。如果深基坑的开挖深度大于5m，此时当选择遗忘的土方开挖和回填与外运方式，就会导致施工成本大大增加；然而如果选择用喷锚网的方式实施支护，就会直接影响边坡上段处的受力情况，进而对支护效果产生严重影响。所以，相关人员可以选择联合支护的方法开展施工作业。当处理基坑上段问题时，选择放坡的方法，如果是下段，就可以选择喷锚网，利用联合的支护形式，可以促进基坑支护效果的提升。确保工程的施工质量，推动建筑行业的进一步发展。

结束语

综上所述，由于城市化进程不断加深，地下结构的施工项目逐渐增加，深基坑是地下结构施工项目的基础，深基坑的支护技术影响着项目施工的质量，在深基坑支护设计时，要根据项目工程的实际情况选择合适的设计方案，并根据施工现场的实际，对相应参数进行设计。本文主要根据工程的实际情况选择了排桩梁板内撑逆作法深基坑支护技术，保证了项目的质量。

参考文献：

［1］蔡晓荣.单排桩支撑体系在软土地基超大深基坑支护中的应用［J］.建筑施工，2018，40（06）：830-832+849.

［2］赵伟强.深基坑支护中排桩加内支撑加锚杆组合结构综合支护施工技术探究［J］.建材与装饰，2018，（23）：15-16.