橋梁深基坑開挖與支護的優化探析

李大為

摘要：在經濟發展的社會大環境的推動之下，橋梁深基坑開挖與支護得到了廣泛的關注，主要是采用了對于橋梁平面的豎直挖掘和后期的處理工作，文章通過對開挖的優化方法等進行了一系列地分析和探討，從而發現，對于各種基坑底部地挖掘之后，導致了整個深坑內部得到了一系列的變化、坑壁處的破壞以及各種不穩定等情況的產生，文章就此開展了相關的研究，從而得出了更好的解決方案和有效的建議。

關鍵詞：橋梁深基坑;開挖與支護;優化探析

Abstract： Driven by the social environment of economic development， the excavation and support of deep foundation pits of bridges has received extensive attention， mainly by vertical excavation of the bridge plane and post-processing work. A series of analysis and discussion were carried out on the optimization method of excavation， and it was found that after excavating the bottom of various foundation pits， it led to a series of changes in the entire deep pit， damage to the pit wall， and various instabilities. After the emergence of the situation， the article carried out relevant research on this， and thus came up with better solutions and effective suggestions.

Keywords： bridge deep foundation pit; excavation and support; optimization analysis

引言

現如今，隨著城市內土地面積的不斷開挖和使用，土壤緊缺的問題也逐漸顯現了出來，為了充分的減少對于橋梁基坑挖掘表面的覆蓋以及對于基坑深度的不斷增加，因此，這對于整個施工建設方面也存在了各種各樣的不利影響，需要充分的加強施工過程當中的技術以及結構性的優化改善，文章對此如何進一步改良提出了合理化的分析和探討，并提出了合理的改良方法和建議。

一、基坑工程國內外研究現狀

（一）基坑變形。相對于傳統的施工工程當中，施工的用地范圍大多位于地形平坦，土地面積較為開闊的位置進行，然而在基坑挖掘的位置往往卻存在了狹小以及淺而易見的位置，甚至在施工的過程當中可以完全不用考慮到周邊的地理位置和地形地貌等因素。然而現如今隨著時代的發展和科學技術水平的不斷革新，對于相關的技術和設備要求方面也逐漸提高。然而同時隨著建筑的不斷增多，各種水，電等方面對于基坑的開挖也產生了一定的影響因素，為了更好的避免這些不利的因素產生，從而不得已加強對于深坑內部的挖掘，然而土壤當中也存在了各種各樣的復雜因素。因此，在施工的過程當中就更應該加強對于施工環節的安全性檢驗以及對于整個施工過程的技術和設備高標準、嚴要求，充分的了解到周邊的地理位置因素以及各種環境因素。對于整個施工過程的施工過程、排水建設、以及地質的特性等等，防止由于這些不利因素引起的嚴重安全后果。當基坑存處存在嚴重的不均勻現象時，將會導致惡劣的自然事故的產生，因此就需要對于周邊環境綜合的考慮，從而有效的基坑變形以及各種事故的產生。

（二）土壓力方面的研究。在整個支護結構層次方面，土壓力毋庸置疑是其主要的荷載力，土壓力主要包含了三層方面的內容，分為主動、被動和靜止的三種方式，土壓力作為一種承載力而言在整個基坑挖掘的過程當中處于一個不斷變化和發展的方向，受到各種類似于環境、位置等等的因素而變化發展。對于整個土壤的承載壓力的多少對于結構的類型以及發展方面起到了至關重要的作用，然而我國雖然土地面積腹地遼闊，但是仍然在這個方面發展相對于國外各個國家較為緩慢，但是相對應的基礎設施和研究水平也隨著國家的不斷發展而不斷走向正軌，對此方面也得到了很多的研究和成果，制定了類似于《建筑基坑支護技術規程》等的相關制度，并在土壓力的計算方面仍然沿用了傳統的計算方法并進行了一定程度的改良工作，得到了更多的研究成果。

二、存在的問題

雖然我國現如今對于橋梁基坑工程的開發和研究方面不斷地得出新成果、新發展，但是由于我國對此方面的基礎仍然十分薄弱，因此存在了各種各樣的限制因素存在。

（一）支護結構設計計算與實際受力不符。眾所周知，在對于深基坑測算的過程當中，會由于各種土壤方面的復雜性和未知性而產生諸多的不足，在計算的過程當中仍然處于不斷接近真實性、平衡性的階段，無法與理論研究真正的達成匹配和統一，容易產生各種各樣的誤差。然現如今也提出了各種各樣的解決方法，例如在現階段出現的極限平衡的系數概念，在整個理論的解說方面，這是十分安全并且可以在很大程度上達到國家的標準的，但是這也充分的暴露了各個細節的全方位的變化，因此也會造成一定的誤差等等。

（二）質量控制方面存在的不足。現如今，在經濟不斷發展的社會當中，對于建造的要求就更嚴格，因此就要求管理人員加強對于施工當中的動態管控，這也就成為了現如今橋梁基坑的建造過程的重要途徑之一。因此，在管控的過程當中，就需要充分的落實到每一位員工身上，讓所有不同的層級之間都參與到其中，真正的做到合理的動態管控。在施工建設的過程當中，管理人員和企業經理都需要嚴格的進行把控，按照高標準，嚴要求進行圖紙的建設，洞察到每個環節。因此對于技術方面的要求就更高，并且在施工過程結束之后還要進行照明、安全和材料質量的監控，從而更好的保證管理工作的合理化開展，從而真正的做到高標準，嚴要求。

（三）責任落實不佳。責任落實情況在整個人防工程的正常開展有著十分重要的作用，在各種各樣的施工建設的過程當中，存在了大量管理人員的不作為現象，對于各種危險應急設施沒有及時進行補充和維修工作，存在了各種各樣的安全隱患和安全危機，造成管理層面的漏洞，權責的不明確往往也會造成橋梁基坑施工過程的缺失，造成很大程度的危險情況的產生。

（四）其他潛的危機。在我國現階段的橋梁基坑的施工建造當中，管理層存在了各種各樣的腐敗行為，對于各種應急措施進行了擅自的更改，惡意的進行結構的破壞和位置的更改，從而大大的降低了在危機情況之下功能的正常使用，由于這種管理工作的不到位，就容易造成小事大化的情況，從而不僅達不到的預想的結果，并且還大大的提升了危險的可能性。

（五）支護結構方案偏于保守或安全。現如今，由于深基坑方面得到了很大的發展，很多的企業爭相開始了市場的競爭，因此在整個施工以及結構設計的過程當中，存在了各種各樣的問題。例如，施工單位完全沒有考慮到使用劣質材料導致的嚴重后果，采用不正當的手段使用一些低成本的設計，過度的降低施工的造價，因而在使用的過程當中存在了土地淪陷，建筑物、管道等等裂開等等情況的產生。因此，這不僅僅不會對于整個工程取得一個良好的結果，還會導致整個工期的滯留和延緩等等的產生，還加大了后期的維修成本。

（六）數值分析與現場監測數據之間存在差異。在對于整個橋梁基坑設計之前，需要進行全方位的考察和設計分析，從而得到一份模擬實況的報告，然而在施工之后，得到了與之不相近甚至相反的情況產生，因此，如何合理的利用現有的資源和數據研究從而得到與實際情況相符的數據成為了現階段工程研究的一項必經之路。

三、支護結構的設計理論和方法

隨著現階段的巖土方面的研究不斷革新和出現，對于橋梁深基坑的結構測算也到了一定程度的提升，存在了類似于極限平衡法、有限單元法等三種計算的手段。

（二）極限平衡法。極限平衡法在整合基坑的圍護方面運用十分廣泛，作為最為傳統且出現很早的一項測算方法，成為了現階段的施工相關人員的主要首選。主要運用于各種地形平坦開闊、地下地質結構不是特別復雜、周邊環境相對于較為普通的地方。這一方法主要利用于土壓力理論以及極限方面的地下阻擋方面的一個解答的計算方法，利用相對而言更加淺顯的方法進行整個問題的解決，從而得到一項基本的結論。然而在使用的過程當中，也不斷暴露了其使用過程當中存在的短板和不足。例如，在整個使用的過程當中，可能有些地質方面相對較為復雜，并且變形的程度極為嚴重，因此這一方法對于施工共作者計算的過程當中也是十分不利的。其次還有類似于分析過程當中不可以進行全方位、三維立體的進行直觀的洞察，僅僅停留于傳統的二維模式，對于施工方面的全方位洞察也是十分不利的。

（二）復合地基反力法。這一方法相對于上一方法而言更具備實踐地價值，對于實際情況地深層次地解決而言更具備參考意義，但是在使用的過程當中條件相對苛刻，如果不能保證土體與彈塑達到統一的位置進行測算，將會造成更大程度的失誤，因此這一方法的運用也需要充分的考察周圍土體的彈性和塑性兩個方面。

（三）有限元法。現如今，隨著互聯網科技和高科技方面的不斷研發，有限元法也在這一大背景的趨勢之下應運而生，作為了一種更為科學、便利的方法，為設計工作者在整個測算的過程當中提供了一項誤差極小的方式和方法，從而大幅度的降低了整個工作當中的測算周期，加強了效率和質量。

四、結束語

文章通過對于整個橋梁基坑方面的全方位的調查和分析，充分的進行了施工現場的資料考察和研究分析，從而對于不利因素、現階段發展的狀況、優化結構層設計的意義進行了逐步的討論和深究，從而看到了現在發展過程當中存在的各種阻礙因素，從而提出了一系列的改良建議。并且，在橋整個梁深基坑施工過程當中應該逐步加強對于周邊環境的考察工作、安全性的確定，更大程度的做到支護設計、全方位的監測等等。并且還對于現階段存在的三種計算理論和方法進行了研究，從而得出了如何更好的發展現階段的橋梁深基坑以及支護方面的質量優化的方式。

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（作者單位：常州市建筑科學研究院集團股份有限公司）