浅析某高层建筑中的基坑支护

一、概述
(一)论文背景
随着近二十年我国乃至世界建筑行业的发展，地下空间的利用与高楼大厦的拔地而起，越来越复杂的建筑结构和建筑形式映入人们的眼帘。从这方面看出了深基础发展的迅速，但是随之而来的是带来了大量的基坑支护施工方面的问题。作为一个大项目工程中的最关键也是最重要之一的基础工程来讲，它关系着整个工程的成败。在制定工程施工方面，首先就要考虑基坑支护工程。在考虑其基坑支护工程反面，我们必须考虑工程的地质条件、当地的气候、水文等多项外部条件的影响，同时我们也要考虑自身的设计、施工、场地及地基的稳定性、相邻施工场地的影响等等。这一切的问题都需要我们先实践后理论，但是作为岩土工程的基坑工程往往都是理论的发展落后与实践。
所以秉着事实求是的方针我们知道，目前基坑工程的发展急切的需要成熟有效的理论来支撑、指导和完善。目前基坑的稳定性分析、发生形变的计算以及基坑工程对周边建筑物等多方面的影响都不能在短时间内准确的得出结果和原因。这显然是基于本身理论的缺陷。所以基坑工程本来所特有的复杂困难性充当了众多基坑工程事故的借口。这往往是由于人们的麻痹大意，未能做好充分的工程准备工作，缺少周密的计划和补救方案。
(二)基坑支护的发展现状和研究意义
1、发展现状
一直以来,对于基坑支护方案选择的具体操作,主要有两种方法。第一种是定性方法,就是依靠专家的经验和工程实践形成的经验来选择方案。例如,赵志绪和应惠清主编的《简明深基坑工程设计施工手册》提出的是根据基坑场地条件、支护形式适用条件等确定支护方案。一些专家则倾向于按某个特定的方案选择顺序进行选择;刘建杭和侯学渊主编的《基坑工程手册》中则根据开挖深度和地区的不同给了个方案选择表;龚晓南在其主编的《深基坑工程设计施工手册》,中把支护方法的选用原则简单地概括为:安全、经济、方便施工和因地制宜; 《建筑基坑支护技术规程》(JGJ12o一99)指出支护结构可根据周边环境、开挖深度、工程地质和水文地质、施工作业设备和施工季节等条件,按规程推荐的支护结构选型表确定。 由于考虑到成本、工期、施工安全在对于基坑支护方案的选择时,我们会发现许多矛盾存在，这就属于多目标问题。随着上世纪基坑支护方案选择中以层次分析法和模糊综合评判法最佳。模糊综合评判法指的是,以大量客观准确的数据为支撑，通过综合价值系数的计算来决定基坑支护方案。吕培印在1999年根据基坑工程及其支护体系知识,综合运用系统工程、模糊数学理论,构造了基坑支护体系的指标体系分层递阶结构图,按定性指标和定量指标对支护体系作综合评判; ,通过对工程的造价、安全、基坑支护方案优选的研究，让我们更加清楚和明确的将复杂的岩土工程中最重要的基坑工程部分得到更为清晰明了的认识，对于施工过程中出现的问题和纰漏我们有了更好的补救措施和替换方案，这对于我们工程行业的发展来说是一项重大的进步，同时从经济的角度出发，也达到了资源的优化配置，目前也使部分程得到一个良性的发展。
2、研究意义
由于基坑工程的难度系数大，对工程的影响大，而且影响着工程的造价、质量、工期。所以它的理论创新和实践丰富，就成为一个重要的话题。对于基坑工程常出现的事故，我们科学有效的基坑支护施工组织设计无一不成为它的最有效保证，通过合理的规划与=设计从而达到工程质量、工期、造价的最有效配置。
(三)论文研究主要内容
1、结合基坑工程本身支护的特点,找到基坑支护方案选择时需要考虑的因素并指出各指标所包含的内容;
2、通过基坑工程实列中的各种支护类型的优劣势进行比较，再参照影响因素建立合理的基坑支护体系
3、结合自身的感悟和体会乃至大众的感受从社会人类效益出发，必须周密有计划的做好工程准备工作，从而通过事物的辨证思想构建心中的理想方案指导项目的完成
4.通过具体工程实例来验证和结合科学辩证的思想引导来做出一个在我们本科大学生能力内的大胆尝试推测
(四)本章小结
本章通过介绍论文研究的背景,结合基坑工程的发展现状和研究意义，针对自己的对基坑工程的浅显认识和自身观点提出了本论文研究的主要内容。

二、基坑工程的基本理论
(一)基坑工程的内容
1、地质勘查
括岩土的勘测以及对具体施工工程的调查:周围建(构)筑物:地下管线、土质情况、地下水位、地下管线、周边道路等。
2.支护结构的类型及分类
支护结构的类型
 放坡开挖及简易支护
 悬臂式围护结构
 重力式围护结构
 内撑式围护结构
 拉锚式围护结构
 土钉墙围护结构
 其他形式围护结构
基坑支护结构形式设计的选择要根据地质勘查中对施工现场土体状况、地下水状况、周围环境的状况、地层变形,以及施工经验、现场的实际条件、工期、人员、机械配置等。
3.基坑的开挖基坑 挖可分为无支护开挖、支护开挖、逆作法^或半逆作法开挖、其他开挖形式。
4.周边环境和管线、文物古迹等的保护。包括对周围重要的建筑物、构建物等采取相应的保护措施,基坑距离房屋建筑较近的,要按要求对房屋进行安全鉴定。
5.施工现场的测量、监控。对监控要做到施工前、施工中、施工后都进行监测,并根据现场监测到的数据,运用电脑对数据进行分析、预测,并指导基坑工程的施工。
(二)基坑工程的特点
1.风险性
基坑围护体系一般都是临时结构,不应有过大的安全储备,因此具有风险性。
2.区域性
基坑工程具有很强的区域性。基坑工程由于施工现场区域的不同,会出现岩土性质不同和地质条件不同等差异性较大的基坑工程。列入我国北方和南方的土质就存在不同，气候方面也有较大差异，所以才形成冬季和夏季施工的不同，那么我们在注重客观资料的同时也可以参照当地一些成功的工程实例来进行比较分析
3.单件性、唯一性
由于每个事物的本身都存在单一、唯一性，我们在考虑基坑工程时会受到来自区域、环境、相邻建筑物等诸多方面的影响，所以针对不同的方案我们专门制定不同的方案。
4.综合性
基坑工程施工涉及到较多的学科,如建筑施工技术、结构工程、土力学以及岩土工程等;同时涉及到的问题也教多,如土压力的原因引起的基坑是否稳定的问题、土体渗流对土造成的破坏问题、基坑周围的地表沉降问题L”-、基坑周围构筑物沉降问题等。多学科、多问题的综合因素之间相互影响、相互作用,因此基坑工程施工的综合性很强。
5.时空效应性
基坑工程的施工过程中,土体的螺变性强,降低了土体的强度,也引起土压力发生变化,这种压力随着时间的变化而发生变化。因此,在进行基坑工程施工时要重视时间效应。基坑工程施工对基坑带来较大影响的是基坑的平面形状以及深度,这些都会对基坑产生很大影响,这种影响表现在基坑的变形以及基坑的稳定性.故在基坑工程的设计和施工过程中,要充分考虑到基坑的空间和时间效应。
6.工程量大、工期紧
基坑工程是整个工程的重点,工程量相对较大,工期一般十分紧张,尽量避免在雨季或长时间的施工。在基坑施工时最大程度地缩短工期,也是尽量减少基坑施工对周围环境带来的影响,确保施工的顺利进行。
7.质量要求高
对深基坑工程施工的质量要求高,主要有二个方面。第一个方面,深基坑挖是为了地下室施工,深基坑质量直接影响地下室的施工,从而影响地下室和上部主体结构的质量;部分基坑支护如地下连续墙结构直接作为地下室的一部分,它质量的好坏即是地下室结构质量的好坏。第二个方面,深基坑大面积开挖后,释放出大量的天然应力,造成基坑周边建筑物的不均匀沉降加大,建筑物出现墙体裂缝;地下管线应力集中,出现部分管线被拉断等现象,所以深基坑工程的施工必须有较高的质量水平。
五、总结与建议
(一)总结
该论文通过对一个工程实列工程基坑施工现场各影响因素的分析在结合设计方案和确保安全的前提下,采用了合适的基坑支护和土方工程方案，通过对基坑支护施工组织设计的重点分析，了解了岩土工程对整个工程的重要作用，在一环扣一环的施工、准备、应急补救措施方面让我们更加清楚直接了解整个基坑支护施工的过程和可能出现的问题，提高了相关人员的安全意识，也知道在基坑支护这个困难的岩土工程面前我们应该做好什么样的准备，如何降低损失，保证工期的同时又注意到安全，实现经济和质量的双丰收。
此外论文通过对某高层建筑工程基坑支护和土方工程设计方案的研究和现场实际情况,编制有针对性、经济合理的专项施工方案指导施工,为以后此类型工程项目提供了宝贵的经验和借鉴作用。
(二)建议
深基坑工程是工程中的重大危险源,也是重点控制项目。通过对此高层建筑基坑施工的分析,积累了基坑施工的大量经验。今后须以更加科学严谨的态度,勇于采用新型技术和新工艺,加强理论知识结合工程实践,做好深基坑工程的施工。