基坑支护设计中岩土参数选取探析

摘要：岩土参数的选取对于建筑基坑支护设计工作的成败有着至关重要的影响。目前在建筑基坑支护施工中，往往存在着各种质量问题，对建筑物的安全使用造成了巨大的安全隐患，而造成这种问题的主要原因就是在其设计过程中，没有根据建筑工程实际地质情况进行相关参数的合理选取。本文就基坑支护设计中岩土参数的选取结合工程实例作简单论述。

关键字：基坑支护设计；岩土参数选取；工程实例

Abstract: the selection of geotechnical parameters for building foundation pit supporting the success or failure of the design work have a critical impact. At present in the building construction of foundation pit, often exist all sorts of quality problem, to building security use caused a tremendous potential safety problems, and cause this kind of problem is the main reason, in the design process, not according to the practical geological condition construction engineering related parameters of the rational selection. This paper in the design of foundation pit supporting geotechnical parameter selection of a simple paper with an engineering example.

Key word: foundation pit supporting design; Geotechnical parameter selection; Engineering example

中图分类号：O221.8 文献标识码：A 文章编号：

随着我国社会经济的快速发展以及城市土地资源的紧缺，大量高层、超高层建筑及地下建筑空间的建设工程数量也逐年增加。这就对于建筑物基坑支护工程提出了更高的标准与要求，而基坑支护设计要依据建筑工程的实际情况，以建筑所在地的岩土参数作为设计基础，才能有针对性地设计基坑支护方案，从而为保证建筑物投入使用后的安全奠定良好的基础。

一、基坑支护工程现状

近年来，由于我国建筑行业发展迅速，建筑物也朝着高层、超高层的方向发展，基础开挖深度越来越深，形成我们所说的深基础。对基础开挖后的形成的深基础的基坑的围护要求也越来越高，施工难度越来越大，其围护的费用也越来越高，稍有不慎，极易造成安全事故。高层、超高层建筑的基础及一些地下空间的基础的围护的费用，一般占到建筑物基础费用的30%，甚至50%以上。在高层、超高层建筑物以及地下空间的基坑支护的施工过程中，也常常发生一些由于设计的原因造成的安全事故，如塌方，导致整个维护结构的失效，甚至人员伤亡，在社会上造成不良影响。究其原因，在这些由于设计原因造成的基坑支护工程浪费或者工程事故中，很多情况都是设计单位由于设计经验不足，缺乏对基坑支护设计工作的足够重视，并没有对基坑支护设计工作进行系统的考量与实地研究。设计参数取值不合理，使得基坑支护工程的相关设计方案与建筑场地实际地质情况不符，甚至是脱节。使得基坑支护工程费用不合理，造成浪费等现象。甚至导致事故的发生。

通过以上我们不难看出，作为深基础开挖的围护结构，基坑支护工程对建设成本的合理性与建筑物的安全都起着重要的作用，而建筑物的安全基坑支护工程中，设计时的岩土参数选择的合理性，更是重中之重。

二、岩土参数选取存在的问题以及建议

结合某建筑基坑支护工程作为实例，对岩土参数的选取对于建筑物基坑支护工程质量的好坏作介绍。

（一）工程概况

我们以湖南某建筑工程为例，该建筑的东面为小区道路，距路边约20米，南面为单层的临时建筑，两个建筑之间距离大约为5.5米，并且该临时建筑的基础采用了喷粉桩，长度约为十五米，但在现场观察发现有部分墙体出现不同程度的开裂，是基础不均匀沉降引起的。该建筑的西面为围墙，距离大约为十米，北面是八层住宅楼，间距约13m。该建筑物占地成矩形，长55．52m，宽18．5m。

总建筑面积约15500m2，楼高15层，设一层地下室，地下室层高分别为4．4m和3．4m，但外露0．9m在地面上。场地自然标高约为一0．90m，地下室基础承台垫层底标高分别为一6．4m和一7．35m，即地下室挖土深度分别为5．5m及6．45m。

（二）基坑支护方案

根据该区域岩土分布特性，以及按地质钻探资料提示，地质情况按孔深分层如下：0―3．7m为杂填土，松散；3．7。16．7m为淤泥质粘土，饱和流塑；16．7，24．1m为中细砂角砾层，饱和，中细砂松散，角砾稍密：24．1～26．6m为粉质粘土，饱和硬塑：26．6―29．3m为粉质土层，湿坚硬：29．3。55．5m为强风化花岗片麻岩。地下水位较高，地表下约0．84m。同时综合对该基坑支护工程的周边情况进行考虑，即城市交通主干道位于其的北侧与西侧，全天候都有交通流量存在；办公楼及其单位通道分别位于其南侧8米处与基坑边缘位置，且单位通道交流流量同样不少；3幢6层高的建筑则位于基坑东部1.5米位置。

结合以上对岩土参数的选取以及施工环境的分析，选择利用钢筋混凝土制排桩与单层锚杆组合的方式，从而实现该基坑的支护系统。在现场实际施工中，利用垂直挖掘至基底的方法，其放坡宽3米。而后在对该工程基坑支护进行验算后发现，该工程西侧以及南侧的抗力安全系数都没有满足相关要求的标准，即验算值显示为0.77。换言之，需要满足抗力安全系数为1.00时，其所选择的岩土强度参数C与φ取值应该1.3倍于该工程的实际取值，而如果需要满足《建筑基坑支护技术规程》的标准要求，即抗力安全系数为1.20时，其所选择的岩土强度参数C与φ取值更应1.55倍于该工程的实际取值。由此可见，岩土参数选取的合理必将导致该土坡出现滑动以及部分稳定性丧失的现象。

（三）工程评估与建议

本工程基坑围护针对不同现场情况，不同开挖深度，综合采用了钻孔桩、钢板桩、卸土、挖土预留土台、钢筋混凝土内支撑和钢内支撑等方法，即达到设计的目的，而且围护费也合理。历经8个月，该工程南侧基坑出现局部坍塌，但其主要原因是由于气候原因所致，基坑其他部分均表现出较好的承载应力，但是仍然需要考虑采取一系列加固措施，以确保建筑物的稳定性与安全性。

而上述这种基坑工程现象是比较普遍，且带有典型特征的实际工程案例之一。究其原因，是由于现代城市土地地质复杂，土体强度参数呈现出较大的离散性等原因造成的，导致岩土勘察部门在进行相关地区的勘察时，所取得的实际岩土参数与工程所需岩土参数存在一定偏差，而岩土勘察部门则是出于安全性的考虑，在对所取得岩土参数的考虑取值上倾向于安全性的提升，岩土参数选取留有相当的余量。

除此之外，我国现行的基坑支护规范要求相对较为滞后，相关规范与标准尚未全面完善，特别是针对于我国地方区域性的岩土特性与气候条件并没有具体的标准实施办法，导致在进行基坑支护设计时，对于岩土参数的取值上不能取得统一。这就给基坑支护设计工作岩土参数的合理取值带来了一定的阻碍与困难，因此尽快制订有针对性的基坑支护岩土取值标准是势在必行的。

最后在对一些工程作出针对性的分析研究后发现，对于目前岩土取值较为偏向于安全性，较为保守且并没有统一规范对其进行取值时，如果建筑工程基坑的影响范围内并没有相邻的建筑物的情况下，可适当考虑将岩土参数考虑提升10%至15%，再进行支护工程的相关计算与施工，这样就能在一定程度上对基抗支护的安全性与可靠度提供一定的保障。

结语：综上所述，建筑基坑支护设计中的岩土参数选取工作是非常重要的，它直接决定了基坑支护的质量乃至建筑物的使用安全、可靠性，同时也对人们的生命财产安全起到了相当重要的作用。因此在基坑支护设计中，应合理地、科学地、有针对性地对岩土参数进行选取，除了对岩土本身的特性进行考虑以外，还要综合工程所在地的实际情况，比如天气、周边环境因素等进行考量，按照研究分析所得到的实际情况结合建筑物的层数、使用性能等各方面，最终选择切合实际的，安全可靠的岩土参数，以供基坑支护设计之用，从而保证建筑基坑工程质量的完好，以及整个建筑物在使用后的稳固、安全性，同时也从另一个角度上，为我国尽快完善相关要求标准提供相应的理论与实践基础。

参考文献：

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