李岩

【摘 要】随着城市居住空间的发展，高层、超高层建筑以及地下工程的不断涌现，对基坑工程的要求越来越高。本文介绍了基坑支护技术的发展现状， 并对深基坑支护类型进行了总结， 总结了我国当前深基坑支护技术中存在的一些主要问题， 并对支护技术的发展趋势进行了展望。

【关键词】工民建；深基坑技术；发展前景

随着我国经济的快速发展，我国的施工控制在部分领域已取得一定的成果，而在我国土木工程领域，还处于刚刚起步阶段。深基坑工程是高层、超高层建筑及大型公共基础设施施工中的重要环节，而深基坑支护技术更加是保证深基坑工程施工质量的关键。随着我国工程水平的不断提高，施工控制及施工力学将不断走向成熟。

1.工民建深基坑技术的内容

在我国，20 世纪80年代以后，随着经济发展和城市建设的需要，土地资源紧张的矛盾日益突出，向高空、向地下争取建筑空间成为一个发展趋势，对基坑工程的研究逐步发展起来。特别是20 世纪90 年代以来，随着城镇建设中高层及超高层建筑的大量涌现，深基坑工程越来越多，同时密集的建筑物、复杂的深基坑形式，使得基坑开挖的条件越来越复杂。因此，对基坑开挖与支护的计算与设计理论、施工技术等的要求也越来越高。

对于建筑的深基坑支护设计，就目前而言，一般并不包括在施工图合同内容中。设计单位根据建筑总平面图所标定的、相邻既有建筑物或构筑物的分布情况，结合基坑侧壁的土质和高度，在旋工图上提出有关支护的原则性意见和建议；具体的工作则由施工单位自行解决或另行委托专项支护设计。

2.工民建深基坑技术的现状

2.1工民建深基坑技术的控制问题

无论是在设计阶段还是在工作的施工过程中，施工技术都发挥了重要的作用。施工技术往往决定了设计者意图的实现，竣工效果的检验在很大程度上受到施工技术的影响。

土建工程施工技术主要的技术指标包括如下几个：深基坑开挖技术、预应力技术、防水技术、混凝土技术等，这些技术指标对施工效果有着巨大的影响。虽然现在的土建工程施工对施工技术有着详细的技术规范要求。在实际的施工过程中，很容易出现不能按照技术指标准确施工的情况，很难保证稳定的施工技术指标。在工民建的施工过程中，要想完成众多的施工技术指标，必须要对技术控制加强管理，这样才能保证良好的施工技术指标。目前在很多的工民建施工过程中，由于涉及到了众多复杂的技术，造成了控制体系存在一些漏洞。

2.2基坑的土压力计算问题

随着城市建设的发展，城市用地越来越紧张，基坑工程往往处于房屋和生命线工程的密集地区，对基坑工程技术提出了更高、更严的要求，不仅要确保基坑的稳定，而且要满足变形控制的要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等设施的安全。支护结构上的土压力的计算是基坑支护结构计算的关键，但目前要精确计算土压力还十分困难，常规计算方法对支护结构及基坑周围土体的变形未能给出相应的解答，这是导致一些基坑工程失败的主要原因之一。

基坑挡土结构上实际发生的土压力总是介于静止土压力与主动土压力或静止土压力与被动土压力之间。尤其在开挖过程中，土压力随开挖和支护的进行是一个动态变化过程，应用库伦- 朗肯土压力理论无法计算出这一动态过程中相应的土压力。

2.3支护结构的空间效应问题

深基坑本身是一个具有长、宽、深尺寸的三维空间结构，基坑开挖过程中，基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小，深基坑边坡失稳常常以长边的居中位置发生。这说明深基坑开挖是一个空间问题，但传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。

对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设比较符合实际，而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。在未能进行空间问题处理前支护结构的构造要适当调整，以适应开挖空间效应的要求。因为在土体力学参数的确定、有限元分析模式的选取等方面仍不能令人满意，基坑支护结构的三维在限元分析还处于辅助设计水平。

2.4基坑工程结构选型不合理

分析众多深基坑支护工程事故发生的原因，其中最主要的还是基坑工程结构选型不合理，考虑的因素不够全面。总体来说，深基坑工程的支护结构大致可以分为桩式和墙式两种，而桩式的支护结构又可以分为连续的板桩结构和分离的排桩结构，板桩结构因为它的特点目前使用较少，而分离的排桩目前大量地运用在无地下水或者允许坑外降水或者设置止水帷幕的工程。墙式支护结构一般采用钢筋混凝土地下连续墙。

3.工民建深基坑技术的发展前景

随着基坑工程数量和深度的不断增加，基坑工程的设计和施工技术日益更新，不断出现各种新的基坑支护的结构类型与施工工艺从而促进了基坑工程的设计理论和计算方法。

3.1改变传统的静态设计观念

对于深基坑支护结构的设计，国内外至今尚没有一种精确的计算方法，我国也没有统一的支护结构设计规范。深基坑支护结构的设计仍采用传统的“结构荷载法”，计算结果与深基坑支护结构的实际受力有较大差距，既不安全也不经济。国内外岩土工作者对探讨和建立动态设计体系已形成共识，许多学者己开始从事这方面的研究。近十几年来，我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验，收集了施工过程中的一些技术数据，已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律，为建立深基坑支护结构设计的新理论打下了良好的基础。

3.2新技术的渗透

由于技术人员与资金等方面的不足，信息化施工没有遍布在基坑工程的各个角落.但是鉴于深基坑工程事故的增多，以及由此造成的严重的损失，所以在今后应该大力普及信息化施工.实现信息化施工可以通过计算机对基坑施工过程中的变形进行监测，它可以提供施工过程中支护体系及环境的受力状态以及变形数据，并且可以及时反馈数据，通过分析数据，适时地进行加固，可以实现毫米级的变形控制，通过这样毫米级的变形控制，就可以保证基坑工程的稳定安全，发挥它的真正作用。

3.3优化深基坑支护结构方案

深基坑支护结构的设计与施工不同于上部结构，除地基土类别的不同外，地下水位的高低、土的物理力学性质指标以及周围环境条件等，都直接与支护结构的选型有关。在深基坑工程中，支护结构方案的选择至关重要，支护结构型式选择的合理，就能做到安全可靠、施工顺利、缩短工期，带来可观的经济与社会效益。

3.4对深基坑技术的实时监测

就施工本身而言，任何一个工程项目都是一个系统工程，其施工过程受到地质条件、材料性能、气候条件、荷载条件、现场条件、资源状况等因素的制约。同时还存在着理想状态与实际状态的差异。因此，施工控制就是要进行实时识别、调整、预测，最终在允许的误差范围之内实现设计最佳目标。

施工控制就是通过计算机系统模拟施工过程，求解其内力和位移，对预测值与实测值进行比较分析，若两者误差较大则进行调整，直到满足设计要求。施工控制是施工技术的重要组成部分，但实施难度较大，涉及到不同材料、不同体系、理论分析、测试手段和现场组织等多个方面，实施中需要多方配合，协同工作。施工控制是施工阶段宏观质量和施工状态宏观安全的保证。

4.结语

深基坑支护是岩土工程中一个新的领域，由于地质的复杂性、受力状态的多变性、结构型式的多样性，构成了其自身的特殊性，相信随着科学技术的飞速发展和计算机的应用，依靠工程界、（下转第328页）（上接第236页）学术界的共同努力，在深基坑支护技术方面一定会出现新的突破。

【参考文献】

[1]教富英.试论工民建施工的工序质量控制[J].中国高新技术企业，2007（8）.

[2]薛剑锋，林建华.高层建筑设计中建筑师与结构师的协作[J].重庆建筑大学学报（社会科学版），2000（3）.

[3]张传雷，宋军，陈军强.深圳水务工程施工质量管理系统研究[J].水利技术监督，2010（4）.