浅谈价值工程在基坑边坡支护中的应用

张锟

长沙市规划设计院有限责任公司 湖南 长沙 410000

1 价值工程的现状

价值工程从技术与经济相结合的角度，研究和提高产品、工程、劳务等价值，降低了它们的成本，已经取得很好的技术经济效果，它摆脱了孤立的从技术方面或从经济方面去研究产品的开发设计、生产制造、经营管理和售后服务的做法，采取两者紧密结合的方法，是符合客观规律的。国内外实践表明，推广应用价值工程能获得极大的经济效益[1]。

2 价值工程的基本原理

（1）价值工程是一种用最低的总成本可靠地实现产品或劳务的必要功能，着重于进行功能分析的有组织的活动。价值的表达式为：价值(V)= 功能(F)/ 成本(C)。

（2）以提高价值为目的，要求以最低的寿命周期成本实现产品的必要功能；以功能分析为核心；以有组织、有领导的活动为基础；以科学的技术方法为工具。

3 本案例研究的工程概况

（1）拟建场地位于长沙市暮云镇，地势平坦。根据建设单位规划方案，场地设1～2层分区地下室，主要作为商住用途，基坑实际开挖深度为5～9.6m。其他没有明显影响本工程施工的构建物。总体，场地周边环境条件一般，对基坑支护影响有限。有市政道路可到达场地，交通较便利。

（2）拟建场地原始地貌为风化剥蚀残丘、沟谷地形，原始地形起伏较大，现状标高为55.1～59.38m，勘察期间场地部分已平整。根据勘察报告，场地内地层自上而下依次为：人工填土、粉质黏土、圆砾、残积粉质黏土，强风化泥质粉砂岩，中风化泥质粉砂岩。

（3）根据勘察报告，场地勘察期间测得混合水稳定水位埋深为1.00～16.50米。场地地下水位埋深较浅，稳定水位埋深1.00～16.50m。场地内地下水对混凝土及钢筋混凝土中的钢筋具有微腐蚀性。

（4）本次基坑支护设计安全等级为二级，设计使用年限为一年（从基坑开挖起计算）。使用年限内，地下室工程完工后基坑应立即回填，若未完工则需对基坑采取加强措施。确保支护结构的安全，保证基坑周围建筑物基础及首层地面、已施工和使用的地下管线、市政道路的安全。设计方案在满足国家建设工程的有关法规和规范的前提下具有可行性，确保安全，同时保证经济、合理。支护结构能保证基坑开挖及地下结构的顺利施工。基坑顶荷载按20kPa考虑，施工过程中距离坑顶3m范围内禁止堆载。基坑底边线按距离地下室轮廓线2.0m考虑。

（5）本基坑支护段周长约为1021m，根据基坑支护深度和工程地质条件共分为3个支护段，A～A1、A1～A2段采用垂直开挖+旋挖桩进行支护, D～E段采用1∶0.5二级放坡+锚杆进行支护。

4 本次价值工程优化的具体对象

该项目基坑支护工程采取的发包模式为设计施工总承包模式。在总承包单位提交设计图纸给建设单位审查时，建设单位认为D-E段的锚杆设计不合理，大有优化空间。原设计如下：

采用Φ25HRB400级钢筋，锚杆长度9m，间距1m×1m。该段边坡高度9.6m，长度120m。锚杆设计抗拔力为8KN/m。采用机械成孔，成孔直径110mm。孔位允许偏差100mm，孔深允许偏差50mm，孔径允许偏差5mm。注浆压力一般不小于0.4 MPa，注浆采用纯水泥浆，水泥采用P.O 42.5普硅水泥，水灰比0.45～0.50。

5 边坡支护锚杆的功能分析及优化设计

（1）该工程锚杆的基本功能有。①形成地下施工空间，保证施工的安全。②保证空间内地基及桩基的安全③保证空间外围环境安全。

其基本功能的核心就是形成安全、稳定的空间，使地下结构的施工得以顺利完成，其安全稳定不仅仅指支护结构本身，也指其内部的地基和桩基以及外部的周围环境。

为实现基坑支护的基本功能，一般设计要求进行承载力验算和稳定性验算，前者指支护结构的强度应满足要求，后者指边坡的整体抗滑动等验算。可以说，这些基本要求和验算是任何一个基坑支护结构的安全与稳定所必需的。

（2）由于该边坡支护属于临时支护，设计使用年限仅为一年经分析原设计太过保守。且根据边坡滑动面曲线来看，锚杆全部设计成统一长度不符合力学规律。所以经建设单位要求，总承包单位对原设计进行价值工程优化，修改设计如下：

采用Φ25HRB400级钢筋，锚杆间距2m×1.5m，共计五排，上两排长度为12m,中间一排长度为9m，下面两排长度为6m。该段边坡高度9.6m，长度120m。锚杆设计抗拔力为8KN/m。采用机械成孔，成孔直径110mm。孔位允许偏差100mm，孔深允许偏差50mm，孔径允许偏差5mm。注浆压力一般不小于0.4 MPa，注浆采用纯水泥浆，水泥采用P.O 42.5普硅水泥，水灰比0.45～0.50。

6 对该工程锚杆的价值工程优化前后经济性对比

由上表可见（9801-3645）/9801=62.8%。该锚杆节约成本一半以上。

7 结束语

本工程运用价值工程理论结合工程设计技术，在满足使用功能的前提下综合考虑分析，最大化地降低了工程成本。该边坡在后期使用中安全稳定，未出现质量、安全事故。该项目不失为一次成功的价值工程使用案例，值得我们继续学习研究。