深基坑工程技术论文

1基坑工程的发展历程

1．1萌芽阶段

此阶段的深基坑工程主要是有地下室的建筑物，开挖深度是只有十米，由于当时的设计理论并不完善，施工技术水平较差，基坑失稳破坏，周围建筑物和地下管线破坏、坑底隆起严重、地下水渗漏等问题时有发生。这些问题迫使人们越来越重视基坑工程技术。

1．2安全监测阶段

此阶段高层建筑的兴起，时基坑的开挖程度达到15米甚至更大。与此同时，相关理论技术水平的发展，使人们逐渐意识到施工工序的影响，于此同时，监测技术水平的提高，为了保证基坑安全，开始了基坑监测技术，预测事故的发展，此阶段基坑工程技术积累的大量的开挖经验和监测结果，为以后的工作提供了积极的参考。

1．3技术跃升阶段

此阶段的进步主要来自先前的工作经验和监测结果，研发了相关的软件进行分析，其中有限元软件的开发推动了基坑工程案例分析的极大进步，同时，随着计算机技术的极大发展，对基坑数据的分析也越来越准确，同时能够进行合理的模拟，使基坑数据的理论指导更为准确。但是，值得提出的是，由于设计经验的不足，相关的设计参数并不准确分析精度有待提高。

1．4环境保护阶段

此阶段的开挖深度更大，范围更广，所以对周边的环境条件要求也更为苛刻，对环境的保护也越来越重要。基坑时空效应理念的提出，是人们对基坑周边环境的保护上升了一个高度。根据基坑的条件进行合理的开挖，充分利用时空效应进行作业。时空效应的考量，对基坑的设计和施工有了更好的指导作用。

2深基坑工程技术的特点

2．1深基坑工程技术的综合性较强

深基坑工程技术包括岩土分析，结构建设等过程，知识面较广，涉及工程地质，结构力学，环境工程等多门学科，是一门综合性极强的技术。前期设计和施工需要考虑多方面学科因素，涉及范围广，程度深，需要各专业领域配合完成。

2．2深基坑工程技术与其他因素有很大的关联性

深基坑技术不仅仅考虑建设范围本身的施工条件、工程地质等，更需要考虑的是周边的建筑物、环境、地下管线等因素。牵一发而动全身，其他因素条件直接影响深基坑的建设。

2．3深基坑工程有较强的时空效应

时空效应是指当基坑开挖后，上方的土方被挖掉，基地土方被卸荷，使其产生了应力释放，从而导致地基土方变形隆起。所以在基坑设计中要充分考虑基坑工程的时空效应，特别是一些复杂土质，如软粘土的时空效应。

2．4基坑的支撑体系复杂

随着城市建筑的高层化，基坑的深度也越来越大。基坑的开挖长度和宽度有可能达到数百米，基坑的复杂程度直接影响着支撑体系的难度。

2．5基坑的施工难度大

首先基坑的施工要考虑土层的位移沉降对周边建筑，环境和地下管线的影响。其次基坑工程的施工周期都比较长，降雨，废物堆放等问题对基坑的稳定性有着直接的影响。最后，基坑工程师一项复杂的工程，施工过程需要打桩、挖土、浇灌等工序的相互制约和影响，增加了相关协调工作的难度。

3深基坑工程技术存在的问题。

3．1设计不合理

深基坑工程设计阶段的不合理主要体现在基坑工程结构选型的不合理，土压力计算模型不准确，综合因素考虑不全面等。举例来说，基坑支护的方法较多，但各种方法都有其独特的优点和缺点。在设计计算时要全面分析，考虑到各种不同条件下的施工状况，结合相关的经验，进行综合分析。

3．2施工过程中问题严重

(1)不能对基坑施工中的地下水问题进行很好的处理。地下水问题的处理是基坑施工中的主要难题，尤其是沿海等高水位地区，地下水的处理根据地区的不同而不同，如何有效的处理地下水是深基坑工程成败的关键因素地下水的的处理主要是降排水，解决土层上部的治水和疏排雨水关键在于排水，而降水主要包括喷射井点降水的方法。同时，地下水的降低带来的问题是引起地面的沉降，这直接对环境造成了恶劣的影响，所以如何处理好深基坑中的地下水问题是深基坑工程的技术关键问题。

(2)信息化程度不高。深基坑工程地质条件的复杂性，直接导致设计阶段的预测和计算的不准确。此外，深基坑工程的成败不仅与前期设计有关，而且与建设施工过程中的安全监测息息相关。深基坑工程的安全性主要的保证就是对基坑的安全监测。基坑事故发生前都会有预兆，通过安全监测可以有效的对事故进行合理的判断。通过信息化施工不仅可以优化设计方案，确保基坑的安全，还能建立基坑的动态信息，建立采集修正的动态过程，从而实现最佳工程的目的。

4深基坑工程的研究热点和发展展望。

4．1深基坑工程的研究热点

(1)土层性质研究。土层性质研究一直是深基坑研究的热点，当今的主要研究热点有以下几个方面:陈永福、曹名葆和曾国熙对土体在卸荷和再加荷等过程中的性能研究。侯学渊、刘国彬对上海软粘土的几种卸荷应力进行相关的路径实验。魏道垛、高大钊基于上海软土力学性状的工程实践的经验和研究成果和对上海软土的工程特性作了综述。时蓓玲根据基坑位移监测资料，建立了土体的三元件粘弹性本构模型。

(2)基坑支护。基坑支护设计是基坑工程的主要研究热点，基坑支护体系中主导型的结构是传统的排桩支护。此外还有地下连续墙技术，但该技术的的造价高，施工设备以引进为主，造成了该方法的不能普及。而逆作法技术也仅在少数基坑工程中应用。近年来，支护体系开发越来越多，新体系主要有逆作拱墙技术和喷锚土钉技术。此外，对排桩帽梁和内支撑设计也有所创新。基坑支护工程的另一项技术是地下水控制，当今的防控地下水技术主要有两类:一类是为帷幕型，另一种是帷幕和封底复合型。

(3)基坑变形。基坑变形主要包括围护墙体变形，坑底隆起等。目前基坑变形技术主要是采用M法和有限元的方法惊醒变形估算。此外为了提高估算的准确性，现今的预测模型主要以BP人工神经网络为基础实现对基坑变形的非线性预测。

4．2深基坑工程技术的发展展望

(1)对排桩、地下连续墙应力变形的精确计算。目前的模型，很难反应其空间效应，今后的技术热点要放在三维计算程序上。

(2)对时间效应的精确计算。对围护墙变形的时间效应进行深入分析和理论计算，对深基坑支护技术的提高意义重大。

(3)对支撑体系在不同环境下的温度应力和收缩应力进行研究改进。将支撑影响因素尽量全面化。

(4)在建筑密集型地区进行基坑建设时，要考虑对基坑建设对周边环境的影响。基坑建设会引起周边建筑的沉降，应该进一步提高如何计算和控制周围地面沉降的研究程度。

(5)今后基坑支护的主要发展方向是地下连续墙两墙合一的逆作法，目前在此方面积累了一定的经验，但需要进一步的提高。

(6)人工神经网络对解决岩土工程分析十分有效。后续要加大对神经网络算法的优化。

5结束语

深基坑工程技术关系着我国的城市建设，对我国的城市化进程意义重大。深基坑工程技术是一项复杂的工程，需要相关研究人员的极度重视，本文对深基坑工程技术进行了相关的介绍，希望能给以后的研究而人员参考。

作者：赵学良 单位：河南锦源建设有限公司