深基坑支護設計與監測數據分析

陳少博

摘 要：針對建筑構造來說，只有在地下室底板或者基礎的埋深足夠，才能確保地下建筑或者高層建筑的穩定性。本文重點闡述了深基坑支護設計與監測數據分析。

關鍵詞：深基坑;支護設計;監測數據;分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.086

現階段，我國城市建設的力度也來越大，地下建筑以及高層建筑越來越多，基坑越來越深。同時，地下建筑與高層建筑的建設需要加強研究抵抗水平力的方法和措施，以便提升建筑的穩定性。為了確保建筑工程的質量，提升建筑結構的穩定性，有必要進行支護設計和監測數據分析，尤其是深基坑的支護設計與監測數據分析。

1 深基坑支護的類型分析

（1）鋼板樁支護分析。鋼板樁支護是一種廣泛應用于建筑工程的支護類型，這種支護形式指的是通過熱軋型的鋼材進行鉗口和鎖口，從而使鋼板樁之間進行緊密的連接，進而組成完整的鋼板墻結構。鋼板樁支護形式既可以起到很好的擋土作用，還有良好的擋水功能。現階段應用最多的鋼板樁支護結構形式主要有三種：第一種，Z形結構形式;第二種，U形結構形式;第三種，直腹板結構形式。鋼板樁支護類型的特點是，具有相對簡單的鋼板加工工藝，以及來源眾多的施工材料。

（2）深層攪拌水泥樁。在深基坑支付中，水泥攪拌的作用是對軟土地及進行加固和飽和。水泥可以發揮固化劑的作用，通過軟土結合，發生一系列的物理反應或者化學反應，從而形成一種具有高強度的水泥加固體，從而有效提升軟土地基的承載能力以及變形模量。根據多年的經驗，如果水泥摻入8%以上，20%以下，水泥土重度比就可以提高3%--5%。如果水泥土的含水量降低10%，抗滲性能就可以達到10-7cm/ces——10-8cm/ces。也就是說，水泥土可以有效對土質進行改良。另外，水泥土的無側限抗壓強度大多數都大于0.3MPa，要遠優于未經處理的軟土地基的抗壓強度。抗壓強度的提升也就代表著抗拉強度的提升[1]。

2 深基坑支護設計的改進

（1）引進新技術和新理念。在進行深基坑支護設計的時候，一定要結合建筑工程的特點以及實際情況，切忌生搬硬套，延用陳舊的設計理念。尤其是現階段，深基坑支護結構的設計還處于發展階段，缺乏公認的、權威的計算公式，一切都需要設計人員在實際工作中摸索。所以在設計過程中，可以將施工監測反饋動態信息作為基礎，以此來進行深基坑的支護設計。

（2）加強試驗研究。所謂實踐出真知。一切正確的理論都是經過大量的實踐、大量的研究總結出來的。而我國現階段的深基坑支護結構，與發達國家有著不小的差距，很多地方都有待提升。但是我國的城市建立力度不斷地加大，我國地下建筑與高層建筑越來越多，這就為我國深基坑設計人員開展研究工作提供了一手施工數據。所以，設計人員一定要重視深基坑支護設計的實踐性，通過大量的數據分析，不斷地總結，最終獲得正確的理論和觀點，形成一套完整的體系[2]。

3 深基坑支護監測數據的分析方法

（1）有限元分析法。有限元分析法屬于確定函數法的一種，指的是針對研究對象按照某種規則搭建分析模型，然后再將分析模型劃分成若干計算單元，因為每一種材料都有一定的物理力學性質，所以要按照所選材料相對應的物理力學性質，搭建荷載與變形之間的函數關系。然后再根據現有的條件對函數方程進行求解，從而得出變形值。但是，有限元分析法存在一定的缺陷。首先，分析模型劃分的單元、所選材料的參數設置、選擇的函數關系都是假設的。其次，計算變形值的時候并沒有考慮施工現場的環境因素的影響。所以也就容易導致計算結果存在一定的偶然性，可采納度較低。所以在使用有限元分析法的時候，可以和反演分析法一起使用。

（2）小波分析法。小波分析法是在多種分析法的基礎之上研究出來的一種分析處理方法，又稱為信號分析中的數學顯微鏡。小波分析法在時域方面以及頻域方面的局部化特征較為明顯，可以將局部信號中的有效信息進行提取。另外，小波變化還可以針對周期性的變形特征進行探測和分析。例如，通過離散小波變換可以分解實際的監測數據并進行重構，進而分離數據中與噪聲相關的信息，找出對自己有用的數據和信息。

4 某建筑深基坑工程監測數據及分析

如某基坑北側設置了四個觀測點，基坑東北角處設置了一個觀測點，因為這個方位與兩棟高層建筑緊挨著，導致基坑的危險性較高，所以要先進行澆筑灌梁，進行樁頂水平位移監測點的布設。該側基坑樁頂水平位移從2016年8月5日開始監測，當時基坑開挖深度是5米，連續三天，監測值十分相近，所以可以將這三天的平均值設置為基準值，然后把8月7日的水平位移觀測值設調整到0，當基坑開挖深度到達6米的時候，樁頂水平位移的變化已經高于報警值，當時時間為8月14日，在基坑的南側道路上就發現了一條很長的裂縫，裂縫的長度是20米，寬度為3毫米。這個時候，施工現場就要立刻停工，找尋出現裂縫的原因，并針對性制訂補救措施。最后分析出原因是第一道錨索沒有穩定，鎖定值不達標。之后繼續開挖，當基坑到達9米的時候，樁頂水平位移已經增大，單次位移量高達8毫米，也高于報警值。這個時候再次停工分析原因。當時時間為8月27日，主要是施工超挖導致的，這時候就要采取回填土方的方法，或者增加錨索的方法來減少位移量。

5 結語

綜上所述，深基坑工程的建設較為復雜，受到多種因素的限制，存在較大的安全隱患。所以，在進行深基坑支護設計的時候，就要不斷地更新設計理念和設計方法，并加強實踐，形成一套完整的設計體系。針對深基坑支護檢測數據，分析方法有很多，但是要結合施工現場的實際情況進行科學合理的選擇。并且要在實際監測中，不斷地積累深基坑支護設計與監測數據的分析經驗，促進深基坑工程的建設與發展。

參考文獻：

[1]陳曉旭.論深基坑支護設計若干問題與優化措施[J].建筑工程技術與設計，2017（32）：590.

[2]梁加俊，孫澤信，劉寧.深基坑支護設計及監測數據分析[J].建筑技術開發，2017（24）：133-134.