(山東濱州城建集團公司 山東 濱州 256600)

深基坑支護施工方案優(yōu)化分析

孟慶國

(山東濱州城建集團公司 山東 濱州 256600)

伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，我國深基坑支護工程項目運行效果在逐漸優(yōu)化，無論是開挖深度還是支撐位置，支護體系也都逐漸趨于完善，要積極落實更加有效的優(yōu)化體系和控制措施，確保施工工藝流程穩(wěn)定性得以有效升級。只有提高施工安全優(yōu)化后的實際效果，才能真正提高深基坑支護施工的項目質(zhì)量。本文結(jié)合工程項目，對深基坑支護施工項目設(shè)計方案進行了集中分析，旨在為施工方案管理人員提供有價值的參考建議。

深基坑；支護施工方案；優(yōu)化設(shè)計

正是基于城市人口的激增，城市生活設(shè)施以及交通運輸項目受到了社會各界的關(guān)注，如何有效利用深基坑支護施工技術(shù)，需要相關(guān)項目管理人員結(jié)合施工方案進行統(tǒng)籌分析和綜合化處理，確保施工工期、施工經(jīng)濟效益以及施工安全體系之間能形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的運行機制，以保證整體技術(shù)結(jié)構(gòu)和運行效果的最優(yōu)化。其中，深基坑支護施工模型主要包括支擋式結(jié)構(gòu)、土釘墻式結(jié)構(gòu)以及放坡結(jié)構(gòu)等，需要結(jié)合周圍實際環(huán)境參數(shù)，確保支護方案的有效運行和系統(tǒng)性優(yōu)化。

一、工程概況

某城市地鐵四號線是三號線和四號線的換乘車站，結(jié)構(gòu)設(shè)計為三層島式車站模型，四號線全長約為129米。車站內(nèi)基坑主要分為兩部分，車站基坑北側(cè)基坑長度為58米，南側(cè)基坑長度為45米，巖土性狀和物理力學(xué)目標都要結(jié)合地質(zhì)勘查報告，在車站范圍內(nèi)確保地下水和孔隙水進行統(tǒng)籌處理。其中，地下水埋深為0.90m到5.0米，主要是依靠大氣降水補給。對于基巖地質(zhì)條件進行分析，裂縫水是弱透水層，滲透系數(shù)是0.013m/d到0.037m/d，由于大氣降水的影響，第四系孔隙水補給中補給源并不是十分豐富，加之地下水的水量有限，需要對整體運行機制進行優(yōu)化升級。

二、深基坑支護施工項目設(shè)計方案

（一）基坑支護方案優(yōu)化機制

在基坑支護方案設(shè)計過程中，要結(jié)合工程要求和地質(zhì)水文條件，對現(xiàn)場環(huán)境以及工程支護結(jié)構(gòu)進行綜合分析，并對排樁鉆孔灌注樁結(jié)構(gòu)等進行統(tǒng)籌分析，確保最大化的減少基坑結(jié)構(gòu)的變形問題，從而一定程度上對結(jié)構(gòu)界限等要素進行統(tǒng)籌分析，確?；影踩统叽缤暾Ｏ噍^于傳統(tǒng)的運行基礎(chǔ)和管理模型，優(yōu)化方案要保證經(jīng)濟指標的最優(yōu)化，將支護結(jié)構(gòu)選用間隔挖孔樁處理方案，不僅施工方便，且整體施工項目的速度較快，但是安全性和接頭防水效果需要進一步得到優(yōu)化處理[1]。

（二）基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

在支護結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要結(jié)合實際參數(shù)和管理要求，對相關(guān)信息和處理效果進行統(tǒng)籌分析和綜合化處理。深基坑開挖過程和支護過程是一個較為動態(tài)化的處理過程，不僅僅是階段性應(yīng)力會發(fā)生改變，位移也會出現(xiàn)相應(yīng)的偏差和變化，因此，在優(yōu)化設(shè)計項目中，利用等值梁法能提高設(shè)計有效性實現(xiàn)支護體系的經(jīng)濟性優(yōu)化。在這種運行機制中，圈梁是最基本的安全儲備結(jié)構(gòu)，但是，若是在計算過程中忽略其實際作用，就會導(dǎo)致樁身位移計算值出現(xiàn)偏差。基于此，要對圈梁作用進行全面分析了，以保證支護結(jié)構(gòu)和運行方案的完整度，并對施工步驟進行統(tǒng)籌分析和綜合化處理。只有提高采用桿的實際使用效果，才能更好地借助有限元增量法對支護樁結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)化分析，從而建立健全多支點支護結(jié)構(gòu)，以提高在整體支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本水平，并對圈梁施工設(shè)計原則和工藝設(shè)計要求融合在一起，利用SAP84機構(gòu)分析軟件對設(shè)備方案和設(shè)計處理措進行全面的計算和分析。

工程項目支護方案中，結(jié)構(gòu)樁徑為f1500的人工挖孔樁，不同樁間的距離為3米左右，樁長度為30米。護壁厚度為150mm到200mm之間，樁芯主要是采用了抗侵蝕系數(shù)。并在挖樁操作后，樁間f550旋噴樁是用來固定的結(jié)構(gòu)，需要項目施工人員利用C20噴射鋼筋混凝土對其進行樁間封堵找平。在挖樁操作結(jié)束后，要對滲水問題給予高度處理和綜合控制[2]。結(jié)合結(jié)構(gòu)形式，要對基坑深度和變化計算模型積極處理和綜合化功能升級。在實際升級方案中，要結(jié)合結(jié)構(gòu)形式、基坑深度以及優(yōu)化計算方案，對相關(guān)支撐體系進行統(tǒng)籌分析。支撐水平距離控制在3米左右，并利用五道鋼支撐結(jié)構(gòu)對其進行綜合分析，厚度控制在14毫米鋼管結(jié)構(gòu)。案例中車站主體支護結(jié)構(gòu)主要是內(nèi)側(cè)設(shè)置的內(nèi)襯強，相較于單一化管理結(jié)構(gòu)，這種處理方式能和支護結(jié)構(gòu)并行，能對來自于水和土的側(cè)向壓力。

除此之外，也要對支護結(jié)構(gòu)施工方案進行統(tǒng)籌分析，借助優(yōu)化計算對明挖基坑的合理化施工步驟以及支撐體系進行全面分析和系統(tǒng)化升級，確保相關(guān)噴錨支護體系的完整性，也為整個鋼支撐結(jié)構(gòu)交替運行提供有價值的處理效果。其一，開挖到地下3.5米，設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)，噴錨支護結(jié)構(gòu)。其二，向下開挖四個距離，分別為4.5m、5.0m、5.5m以及6.0m，保證不同道鋼支撐結(jié)構(gòu)的交替進行。其三，在開挖基坑面方面有些問題，施工底板系接地網(wǎng)和墊層結(jié)構(gòu)要安裝完畢。其四，要保證側(cè)墻結(jié)構(gòu)和負三層結(jié)構(gòu)中鋼支撐體系的完整性[3]。

（三）基坑監(jiān)測設(shè)計方案優(yōu)化

在設(shè)計機制建立后，要針對具體問題進行集中檢測，并對監(jiān)測結(jié)果進行集中公示。監(jiān)測對象分別為支護樁、支撐結(jié)構(gòu)、地表結(jié)構(gòu)、毗鄰建筑結(jié)構(gòu)以及地下水，值得一提的是，主要是利用精密光學(xué)測量和水位孔測量等，提高處理效果和穩(wěn)定性的同時， 將測量精度控制在開挖過程。支護樁的測點布置是沿用基坑模型，在基坑四周布置18個支護樁、支撐力支出4，地表結(jié)構(gòu)是20米。例如，鋼支撐第一道最大軸力計算值為639kN、最大軸力設(shè)計值879kN，實測最大內(nèi)力為450kN；鋼支撐第二道最大軸力計算值為1408kN、最大軸力設(shè)計值1936kN，實測最大內(nèi)力為1100kN；鋼支撐第三道最大軸力計算值為1714kN、最大軸力設(shè)計值2357kN，實測最大內(nèi)力為1500kN；鋼支撐第一道最大軸力計算值為639kN、最大軸力設(shè)計值879kN，實測最大內(nèi)力為1500kN；鋼支撐第四道最大軸力計算值為2078kN、最大軸力設(shè)計值2857kN，實測最大內(nèi)力為1700kN。

正是基于新型技術(shù)中三維建模技術(shù)和單元質(zhì)量庫的運行，對時程進行系統(tǒng)化分析和實時處理，確保相應(yīng)數(shù)據(jù)參數(shù)和運行維度符合標準，也要對整體管理結(jié)構(gòu)和控制參數(shù)的穩(wěn)定性進行統(tǒng)籌控制，確保處理維度和運行參數(shù)之間的穩(wěn)定性。并且保證設(shè)計一體化符合實際需求，積極落實更加有效的處理機制，滿足高科技設(shè)計要求，從根本上實現(xiàn)節(jié)能性統(tǒng)籌分析[4]。對于深基坑支護方案來說，要提高參數(shù)的質(zhì)量，才能從根本上升級處理效果，確?？刂凭S度和控制要求之間的穩(wěn)定性，也為了進一步提升管控效果，升級處理機制，從根本上提高數(shù)據(jù)分析的實效性。

結(jié)束語：

總而言之，在深基坑支護施工方案升級過程中，要結(jié)合實際情況進行優(yōu)化處理，綜合分析的基礎(chǔ)上，提高數(shù)據(jù)和信息的分辨程度，優(yōu)化施工設(shè)計，確保施工方案能有序開展，也為工程項目的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

[1]周罕,曹平.軟土地區(qū)城市深基坑支護方案優(yōu)選的模糊層次分析法[J].中南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2013,43(09):3582-3588.

[2]侯公羽,弭尚銀,楊春峰等.進化策略及其改進算法在深基坑支護優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].巖土力學(xué),2015,29(05):1222-1226.

[3]金志仁,何繼善.基于距離判別分析方法的深基坑支護方案優(yōu)選研究[J].巖土力學(xué),2015,30(08):2423-2430.

[4]撒利偉,劉志忠,閆增峰等.基于層次分析法和灰色系統(tǒng)的深基坑支護方案優(yōu)選[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2013,45(06):797-802.

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1007-6344（2017）06-0231-01