桥梁深基坑开挖与支护的优化探析

李大为

摘要：在经济发展的社会大环境的推动之下，桥梁深基坑开挖与支护得到了广泛的关注，主要是采用了对于桥梁平面的竖直挖掘和后期的处理工作，文章通过对开挖的优化方法等进行了一系列地分析和探讨，从而发现，对于各种基坑底部地挖掘之后，导致了整个深坑内部得到了一系列的变化、坑壁处的破坏以及各种不稳定等情况的产生，文章就此开展了相关的研究，从而得出了更好的解决方案和有效的建议。

关键词：桥梁深基坑;开挖与支护;优化探析

Abstract： Driven by the social environment of economic development， the excavation and support of deep foundation pits of bridges has received extensive attention， mainly by vertical excavation of the bridge plane and post-processing work. A series of analysis and discussion were carried out on the optimization method of excavation， and it was found that after excavating the bottom of various foundation pits， it led to a series of changes in the entire deep pit， damage to the pit wall， and various instabilities. After the emergence of the situation， the article carried out relevant research on this， and thus came up with better solutions and effective suggestions.

Keywords： bridge deep foundation pit; excavation and support; optimization analysis

引言

現如今，随着城市内土地面积的不断开挖和使用，土壤紧缺的问题也逐渐显现了出来，为了充分的减少对于桥梁基坑挖掘表面的覆盖以及对于基坑深度的不断增加，因此，这对于整个施工建设方面也存在了各种各样的不利影响，需要充分的加强施工过程当中的技术以及结构性的优化改善，文章对此如何进一步改良提出了合理化的分析和探讨，并提出了合理的改良方法和建议。

一、基坑工程国内外研究现状

（一）基坑变形。相对于传统的施工工程当中，施工的用地范围大多位于地形平坦，土地面积较为开阔的位置进行，然而在基坑挖掘的位置往往却存在了狭小以及浅而易见的位置，甚至在施工的过程当中可以完全不用考虑到周边的地理位置和地形地貌等因素。然而现如今随着时代的发展和科学技术水平的不断革新，对于相关的技术和设备要求方面也逐渐提高。然而同时随着建筑的不断增多，各种水，电等方面对于基坑的开挖也产生了一定的影响因素，为了更好的避免这些不利的因素产生，从而不得已加强对于深坑内部的挖掘，然而土壤当中也存在了各种各样的复杂因素。因此，在施工的过程当中就更应该加强对于施工环节的安全性检验以及对于整个施工过程的技术和设备高标准、严要求，充分的了解到周边的地理位置因素以及各种环境因素。对于整个施工过程的施工过程、排水建设、以及地质的特性等等，防止由于这些不利因素引起的严重安全后果。当基坑存处存在严重的不均匀现象时，将会导致恶劣的自然事故的产生，因此就需要对于周边环境综合的考虑，从而有效的基坑变形以及各种事故的产生。

（二）土压力方面的研究。在整个支护结构层次方面，土压力毋庸置疑是其主要的荷载力，土压力主要包含了三层方面的内容，分为主动、被动和静止的三种方式，土压力作为一种承载力而言在整个基坑挖掘的过程当中处于一个不断变化和发展的方向，受到各种类似于环境、位置等等的因素而变化发展。对于整个土壤的承载压力的多少对于结构的类型以及发展方面起到了至关重要的作用，然而我国虽然土地面积腹地辽阔，但是仍然在这个方面发展相对于国外各个国家较为缓慢，但是相对应的基础设施和研究水平也随着国家的不断发展而不断走向正轨，对此方面也得到了很多的研究和成果，制定了类似于《建筑基坑支护技术规程》等的相关制度，并在土压力的计算方面仍然沿用了传统的计算方法并进行了一定程度的改良工作，得到了更多的研究成果。

二、存在的问题

虽然我国现如今对于桥梁基坑工程的开发和研究方面不断地得出新成果、新发展，但是由于我国对此方面的基础仍然十分薄弱，因此存在了各种各样的限制因素存在。

（一）支护结构设计计算与实际受力不符。众所周知，在对于深基坑测算的过程当中，会由于各种土壤方面的复杂性和未知性而产生诸多的不足，在计算的过程当中仍然处于不断接近真实性、平衡性的阶段，无法与理论研究真正的达成匹配和统一，容易产生各种各样的误差。然现如今也提出了各种各样的解决方法，例如在现阶段出现的极限平衡的系数概念，在整个理论的解说方面，这是十分安全并且可以在很大程度上达到国家的标准的，但是这也充分的暴露了各个细节的全方位的变化，因此也会造成一定的误差等等。

（二）质量控制方面存在的不足。现如今，在经济不断发展的社会当中，对于建造的要求就更严格，因此就要求管理人员加强对于施工当中的动态管控，这也就成为了现如今桥梁基坑的建造过程的重要途径之一。因此，在管控的过程当中，就需要充分的落实到每一位员工身上，让所有不同的层级之间都参与到其中，真正的做到合理的动态管控。在施工建设的过程当中，管理人员和企业经理都需要严格的进行把控，按照高标准，严要求进行图纸的建设，洞察到每个环节。因此对于技术方面的要求就更高，并且在施工过程结束之后还要进行照明、安全和材料质量的监控，从而更好的保证管理工作的合理化开展，从而真正的做到高标准，严要求。

（三）责任落实不佳。责任落实情况在整个人防工程的正常开展有着十分重要的作用，在各种各样的施工建设的过程当中，存在了大量管理人员的不作为现象，对于各种危险应急设施没有及时进行补充和维修工作，存在了各种各样的安全隐患和安全危机，造成管理层面的漏洞，权责的不明确往往也会造成桥梁基坑施工过程的缺失，造成很大程度的危险情况的产生。

（四）其他潜的危机。在我国现阶段的桥梁基坑的施工建造当中，管理层存在了各种各样的腐败行为，对于各种应急措施进行了擅自的更改，恶意的进行结构的破坏和位置的更改，从而大大的降低了在危机情况之下功能的正常使用，由于这种管理工作的不到位，就容易造成小事大化的情况，从而不仅达不到的预想的结果，并且还大大的提升了危险的可能性。

（五）支护结构方案偏于保守或安全。现如今，由于深基坑方面得到了很大的发展，很多的企业争相开始了市场的竞争，因此在整个施工以及结构设计的过程当中，存在了各种各样的问题。例如，施工单位完全没有考虑到使用劣质材料导致的严重后果，采用不正当的手段使用一些低成本的设计，过度的降低施工的造价，因而在使用的过程当中存在了土地沦陷，建筑物、管道等等裂开等等情况的产生。因此，这不仅仅不会对于整个工程取得一个良好的结果，还会导致整个工期的滞留和延缓等等的产生，还加大了后期的维修成本。

（六）数值分析与现场监测数据之间存在差异。在对于整个桥梁基坑设计之前，需要进行全方位的考察和设计分析，从而得到一份模拟实况的报告，然而在施工之后，得到了与之不相近甚至相反的情况产生，因此，如何合理的利用现有的资源和数据研究从而得到与实际情况相符的数据成为了现阶段工程研究的一项必经之路。

三、支护结构的设计理论和方法

随着现阶段的岩土方面的研究不断革新和出现，对于桥梁深基坑的结构测算也到了一定程度的提升，存在了类似于极限平衡法、有限单元法等三种计算的手段。

（二）极限平衡法。极限平衡法在整合基坑的围护方面运用十分广泛，作为最为传统且出现很早的一项测算方法，成为了现阶段的施工相关人员的主要首选。主要运用于各种地形平坦开阔、地下地质结构不是特别复杂、周边环境相对于较为普通的地方。这一方法主要利用于土压力理论以及极限方面的地下阻挡方面的一个解答的计算方法，利用相对而言更加浅显的方法进行整个问题的解决，从而得到一项基本的结论。然而在使用的过程当中，也不断暴露了其使用过程当中存在的短板和不足。例如，在整个使用的过程当中，可能有些地质方面相对较为复杂，并且变形的程度极为严重，因此这一方法对于施工共作者计算的过程当中也是十分不利的。其次还有类似于分析过程当中不可以进行全方位、三维立体的进行直观的洞察，仅仅停留于传统的二维模式，对于施工方面的全方位洞察也是十分不利的。

（二）复合地基反力法。这一方法相对于上一方法而言更具备实践地价值，对于实际情况地深层次地解决而言更具备参考意义，但是在使用的过程当中条件相对苛刻，如果不能保证土体与弹塑达到统一的位置进行测算，将会造成更大程度的失误，因此这一方法的运用也需要充分的考察周围土体的弹性和塑性两个方面。

（三）有限元法。现如今，随着互联网科技和高科技方面的不断研发，有限元法也在这一大背景的趋势之下应运而生，作为了一种更为科学、便利的方法，为设计工作者在整个测算的过程当中提供了一项误差极小的方式和方法，从而大幅度的降低了整个工作当中的测算周期，加强了效率和质量。

四、结束语

文章通过对于整个桥梁基坑方面的全方位的调查和分析，充分的进行了施工现场的资料考察和研究分析，从而对于不利因素、现阶段发展的状况、优化结构层设计的意义进行了逐步的讨论和深究，从而看到了现在发展过程当中存在的各种阻碍因素，从而提出了一系列的改良建议。并且，在桥整个梁深基坑施工过程当中应该逐步加强对于周边环境的考察工作、安全性的确定，更大程度的做到支护设计、全方位的监测等等。并且还对于现阶段存在的三种计算理论和方法进行了研究，从而得出了如何更好的发展现阶段的桥梁深基坑以及支护方面的质量优化的方式。

參考文献：

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[3]黄强.深基坑支护工程技术[M].背景：中国建材工业出版社，2019.24（1）：137-139.

（作者单位：常州市建筑科学研究院集团股份有限公司）