关于基坑支护设计中岩土参数的选取问题探讨

关于基坑支护设计中岩土参数的选取问题探讨

孙海露

关键词：基坑支护；设计；岩土参数；选取

前言：经济的发展带动建筑行业的进步，使建筑工程项目数量日渐增多。近年来，因土地资源越来越紧缺，明显的增加高层建筑、超高层建筑的建设数量，因建筑高度大幅度提高，促使实际施工中会以更高的标准要求基坑支护工程的质量，而基坑支护设计工作作为决定工程施工质量的主要因素，必须要合理的开展基坑设计工作。岩土参数选取作为基坑支护设计工作中的重中之重，更是要格外的重视，以保证岩土参数选取的准确性，提高设计质量。

一、建筑工程中基坑支护设计的重要性

近年来，我国建筑行业的发展速度非常快，其中一个重要的体现即为高层与超高层建筑数量不断的增多。高层及超高层建筑施工时，要尽量深的开挖，形成深基础，而为了保证建筑物的稳定性，需在深基础的基坑中开展围护工作。由大量的建筑施工实践可知，基坑围护质量与建筑物使用安全之间密切相关，一旦基坑围护中存在质量隐患，极有可能导致建筑物使用期间发生安全事故。

众所周知，基坑围护施工质量在很大程度上受到基坑支护设计方案质量的影响，设计人员在开展设计工作过程中，工作经验缺乏、未能全面的考虑工程实际、未能科学的选取岩土参数等因素的存在均会影响设计质量，从而引发设计因素造成的安全事故，如塌方。设计参数取值不合理是影响基坑支护设计质量的关键性因素，尤其是岩土参数，而取值不合理情况下，整个建筑的安全性与稳定性均会降低。由此可见，基坑支护设计工作在建筑工程中具有十分重要的作用，必须要良好的开展，并尤为重视岩土参数的选取，提高整体的建筑施工质量。

二、基坑支护设计中岩土参数的选取

（一）工程实例

本文研究岩土参数的选取时，以某广场拟建的建筑物为实例。根据工程计划，高层建筑、多层商业裙房各建2幢，高层建筑框架-剪力墙结构设置在10～11层，多层商业裙房框架结构设置在2～3层，且整体地下室设计1层。该工程基坑面积11000m2左右，开挖深度3.65～5.85m。在施工现场内部，岩土层结构共5层，分别为素填土、粉质黏土、淤泥质粉质黏土、黏土、粉土夹粉质黏土。从建筑物所处环境来看，管道网、交通干道存在于地下室的东南与西南两面，已建建筑存在于地下室东北面，根据勘查报告，基坑开挖过程中，各岩土层均会涉及，这其中，粉质黏土层缺失区域为大部分，淤泥质粉质黏土层具有比较高的含水量、坑壁坍塌较易发生，此种情况下，基坑降水处理具有比较高的要求。

（二）基坑支护设计方案

根据地质条件与水文条件，基坑支护方式可以采用以下几种：放坡开挖、排桩、复合土钉墙相结合。为使资金投入减少，而且安全情况与相应的标准要求相符合，要以各段特点为依据，对各段的支护做出优化，使费用最大限度的节约。具体来说，基坑支护设计可从四个方面进行[1]：

第一，在基坑东南部，市政道路绿化带的范围到红线位置，市政管线在绿化带的下方，红线与道路边线的距离约为20m。为能对基坑变形、路面沉降做出严格的控制，选择支护结构方法时，采取一级放坡土钉墙，此种结构在该地区的发展及应用已经比较成熟，第1排土钉施工过程中，要对市政管线注意避让。

第二，在基坑西南部，市政道路绿化带的范围到红线位置，市政管线在绿化带的下方，红线与道路边线的距离约为15m。为了将基坑变形、路面沉降将至最低，支护结构除了采用一级放坡土钉墙后，还结合二级放坡土钉墙方法，施工期间同样要注意将市政管线避开。

第三，在基坑东北部，已有建筑与其相邻，用地红线与已有建筑边界之间的距离不等，最小处仅有5m，因此该面支护结构不能采用放坡土钉墙的方法，经综合考虑后，支护结构使用悬臂式钻孔灌注桩，钻孔灌注桩φ800@1000，长度10500mm。

第四，在基坑西北部，既无市政道路绿化带，也无建筑物，是空地，用地红线与河的距离约为15m，支护结构可采取与基坑西南部相同的方法，因与河之间的距离比较近，截水防护工作要良好的开展。

（三）岩土参数选取

第一阶段，以施工现场实际的基坑开挖情况为依据，并与相关规定的规范、勘查报告数据相结合，最终确定，设计基坑支护方案过程中，岩土参数的具体选取情况见表1。

根据上述数据，综合性的分析施工现场周围环境后，该工程所采用的支护结构有两种，一种为放坡土钉墙支护，一种为悬臂式钻孔灌注桩支护，通过这两种支护结构，基坑支护效果可稳定的获得。操作期间，开挖方式为垂直挖掘，直到基底，放坡土钉墙支护结构以4.43～7.63m作为放坡宽度。结合工程实际，验算基坑支护效果后发现，抗力安全系数为0.77，数值偏小，与相关规定标准的1.00安全系数并不相符[2]。在该工程实际值的基础上，岩土强度参数与取值提高了1.3倍，但获得的抗力安全系数并未达到要求，要想达到要求，使抗力安全系数达到1.20，岩土强度参数与取值应提高1.55倍。上述结果也说明，地面建筑的安全性受到岩土参数选取的极大影响。

结论：综上所述，岩土参数选取工作是基坑支护设计过程中的重要工作之一，选取的科学与否及设计方案质量及整体建筑质量产生直接的影响，因此，实际开展基坑设计过程中，要以施工现场岩土层结构情况为依据，并结合当地的地质与水文条件，科学的选取岩土参数，提高基坑支护设计方案的合理性，保证建筑使用安全。

参考文献：

[1]杨洪磊.岩土参数的取值与强度理论的关系分析[J].西部资源,2014,(06):86-89.

[2]石春宇.组合结构支挡体系在杂填土层深基坑支护中的应用[J].工程地质学报,2016,(05):689-693.