浅析基坑支护与降水工程方案设计

摘要：本文通过对基坑支护与降水工程的相关概念进行探究，从设计方案、组织设计以及现场施工等多方面针对基坑支护常用的设计方法进行对比分析，并进一步讨论各类方法的优缺点。在理论研究的同时，本文也借鉴了某工程的具体施工情况，通过工程实例进一步验证了理论成果。

关键词：降水工程; 基坑支护；方案设计；极限平衡法;地基梁法

Abstract: This article through to the excavation and dewatering engineering of the related concept of inquiry, from the design, structure design and construction for foundation pit support in many aspects such as the commonly used design methods are compared and analyzed, and further discuss the advantages and disadvantages of all the methods. In theory study, this paper also draws on a project concrete construction situation, through engineering examples further verified the theoretical results.

Key words: precipitation engineering; foundation pit; scheme design; limit equilibrium method; foundation beam method

中图分类号：P426.6文献标识码A 文章编号

随着我国经济的快速发展以及建筑行业的不断进步，我国的基坑工程也取得了骄人的成就。但是，在我国的基坑工程和施工方面取得瞩目成就的同时，也伴随着许多严重事故的发生。所以，作为业内人士的我们，从设计方案、施工组织设计以及施工监测等各个方面去分析事故发生的原因，深入讨论与基坑开挖和降水工程相关的设计方案。这对于更好的设计基坑支护结构，进一步较少基坑工程中的事故发生率有着重要的意义。

浅析基坑支护与降水工程的方案选择

基坑支护在施工中的方案选择

我国现今的基坑工程中所用到的基坑支护设计方法主要有三种，一种是常规设计方法，也叫极限平衡法，或者压力图形法。这种方法的基本原理是首先假设支护设施在土压力以及结构的横向支撑力作用下能够达到平衡，进而依据力与力矩的平衡条件计算出其嵌固的深度和锚固力。这是现今使用起来相对简单的一种工程实践方法，在我国现今的建筑工程实践当中也是一种普遍使用的方法。而且也被很多国家和地区普遍采用。第二种方法就是弹性地基梁法，又叫梁柱方法。其基本原理是把支护桩墙当作弹性地基上的梁柱来处理。并依据温克尔基本远离，假设侧向支撑的是一组独立的弹簧，根据相关的理论和参数可以进行计算梁的内力，甚至可以计算出梁的位移。另外一种方法被使用的较少，他就是有限元法，这是一种将基坑等设施离散成很多微小的格栅，通过对数值进行计算求解出每个单元上能受的应力和位移。这种方法较上一种方法更为先进，它不仅能够计算出墙体与基坑的位移，也能够对土的性质和与支护结构之间的相互作用加以考虑。这是目前基坑工程中被公认的一种较有前景的计算方法。

基坑降水在施工中的方案选择

基坑的降水施工需要根据该地区具体的情况进行操作，技术人员首先应该参照水文地质以及当地工程的具体地址状况，合理使用较为经济的大口径的井点降水方法。这种方法使用的周期较短，在管井的实际布设过程中，施工人员需要根据实际情况适度增加上游间距的密度，并对其余的管井进行较为均匀的布置。在基坑中心要设立观测孔，这样就有利于对施工的具体情况进行监控。对于城市的排污管网的设计方面，技术人员应当根据周围污水井的分布情况，将每一个井点抽取的地下水集中到主管网，并进一步汇入污水道。

基坑降水的安全实施对于建筑工程是非常重要的。为了确保基坑降水的安全进行，在降水的初期施工人员要全部启动管井。这样就能确保基坑的水位能够随着时间的推移不断下降，有时候也会出现井水的供应量不能满足抽取的量。这时候为了避免水泵长时间工作而出现发热的情况。当水位下降的时候，施工人员要定期对水泵进行暂停，确保井内的水位稳定在降深的标准线上下。这样做有利于延长水泵的使用寿命，也能够避免施工事故的发生。

二、实例研究基坑支护与降水工程的理论应用

浅析基坑支护与降水工程中存在的问题

随着我国经济的发展和现代科学技术的快速进步，我国土木工程项目中的基坑支护和降水工程也都取得了长足的发挥。但在该工程取得快速进步的同时，很多地方的工程中依旧存在着较为严重的问题。

根据我国近几年的工程实例状况，我们分析出如下几个方面存在严重问题，亟待解决。

1，现今很多工程概况中对基坑以及周边的环境没有做较为详细、全面的介绍，甚至有的根本没有介绍,2，在很多工程项目，施工人员没有明确划分基坑侧壁的安全等级或者划分的不科学。3，基坑降水的设计方面出现了计算模型错误、水文地质参数选择不恰当等问题。4，在执行已设计好的支护桩方案时，当发现桩顶的计算水平量较大时，技术人员并没有及时采取措施进行改正。5，在土钉的设计方面，对于I类的基坑没有明确提出针对土钉应做的抗拔实验，从而不能为土钉的设计提供充分的依据。

例举分析基坑支护与降水工程的应用

在郑州市龙湖新城处，即郑州新区东边这一块新城规划区。是在整个郑州目前最大的地下空间开发利用工程，也是郑州市的重点工程项目。这个项目由三个部分组成，分别是南北“城市阳台”和地下通道三个部分。所以，这里的拟建场地地质的条件较其他地方更为复杂，其主要成分为第四纪饱和粉、砂质土以及少量的份质粘土。在这个场地，由于基坑开挖的面积较大，而且该场地又位于龙湖的北部，这里具有非常强的补水边界。因此，这在一定程度上增加了基坑止水、降水以及支护方面的困难。另外，由于该地区位于中原地带，该处场地的原始地形地貌以及建筑基础会随着时间的推移发展为暗塘等不良的地质障碍物，这又在一定程度上加大了基坑围护的复杂性。

因此，由于该工程的一侧距离附近的水源较近，就相当于有很强的补水边界。所以，基坑的降水工程就是整个基坑工程成败的关键。当基坑的有很强的补给边界的时候，基坑内地的水位就会偏高，这对于施工开挖的深度来说不能过大，另外在开挖的过程中，如果周围的土体性质良好的话，我们就可以适当放宽基坑的止水或者封水的标准。这样在一定程度上可以节省工程的投资，以便于缩短工程工期。在基坑工程尤其是周围的地质环境较为复杂的情况下，施工人员应当对支护结构以及周边的建筑物进行较为严格的变形监测，以便实施信息化施工。

三、基坑支护与降水工程在施工中应注意的事项

在基坑支护和降水的设计环节，基坑周边的环境是限制其有效运行的主要因素之一。周边的环境关系到基坑支护和降水的方案的选择、监测方案的拟定以及对整个工程的工程造价。所以，相关人员必须充分认识到基坑周边的环境对基坑支护和降水设计的紧密联系，并进一步加大对周边环境的调查力度。不断地对周边环境和工程地质、水文地质的特征进行详细而严谨的理论分析。根据科学的标准正确划分出基坑侧壁的安全等级。最后，选择适合基坑支护和降水的设计方案，并全面的制定监测方案以及应急预警方案。

在边坡的支护设计过程中，技术人员应当充分考虑到基坑开挖过程中的基坑周边的负载作用。设计人员应当按照最不利的组合去设计，并对该组合提出相应的限制要求。并且也要加强对边坡的整体稳定性和部分稳定性的演算。施工人员也要十分重视监测方案的设计和编制。现今在很多基坑支护和降水的设计过程中，由于当地的岩土工程参数、地质参数等因素的影响，设计人员最终的计算结果很难客观反映现场的情况。因此，施工人员要采用信息工法进行施工，以确保基坑支护和降水工作的有效进行，同时也能确保基坑支护和降水的工作安全性。

结语：随着我国改革开放的步伐的不断迈进，我国的建筑行业也取得了很好的成绩，但是也造成了很多的施工事故。相关人士通过对全国160余起的工程事故进行总结分析，发现我国现今的很多的基坑工程事故大都是设计不当造成的。所以，就目前的现状来看，我们急需深入探讨与基坑设计有关的理论方法，进一步减少基坑工程事故的发生。本文通过对基坑设计进行严密的计算，并依据现场施工的实例进行验证。因此，在高层建筑的较深的基坑开挖工程中，相关的技术人员只有及时对基坑开发的设计方案进行细致的分析和探讨，并进行严格的审查。只有完全通过技术人员的批准，施工人员才能进一步的实施开挖。同时，为了能够保证基坑开挖工程的有序进行，也能够保证基坑的稳定以及周边环境的安全，施工人员也必须对基坑降水边坡支护采取更为有效的措施。这样深入探讨与基坑设计有关的理论方法，会进一步减少基坑工程事故的发生。

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