深基坑设计要点

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深基坑设计要点 

■钟森荣 

【摘要】随着我国城镇化的不断发展,高层建筑越来越多, 

地下室越来越深,造就了深基坑工程设计和施工技术的不 

断发展。本文以深基坑设计为对象展开研究,概述了深基 

坑设计的主要内容,论述了深基坑设计过程中各个要点(深 

基坑的支护设计要点、降水设计要点以及基坑施工组织设 

计要点)应注意的主要事项和内容。本文的研究可以为设 

计单位进行深基坑工程设计优化提供参考。 

【关键词】深基坑设计要点 

随着我国高层建筑数量的逐步增多,深基坑工 

程也日益增多,地下室层数从一层发展到数层,基 

坑从几米发展到几十米,逐步增长的基坑深度给基 

坑设计提出了更高要求。如何提高深基坑的安全性, 

保证施工过程和使用过程中基坑及周边建筑的安 

全,已成为深基坑工程设计过程中重点探讨的问题。 

本文以深基坑设计为对象展开研究,对深基坑设计 

要点进行了论述,以期找到有效提高基坑安全性的 

措施和方法。 

一、深基坑设计主要内容 

根据我国《危险性较大的分部分项工程安全管 

理办法》中的相关规定,深基坑指的是开挖深度不 

小于5m的基坑作业,以及深度小于5m,但现场状况 

复杂、基坑作业会影响周边建筑安全性的工程。深 

基坑工程主要包括土方的开挖、支护及降水,工程 

设计方案的主要内容如下: 

1.设计方案综合说明 

概述深基坑工程的主要设计任务及工程概况, 

基坑周边建筑、环境状况,施工地点的地质、水文 

条件(包括前期地勘资料及具体地质条件的数据信 

息等),工程设计依据。 

2.支护体系方案设计 

根据施工地点的地质状况和施工条件,选择合 

适的支护方案,对支护体系和维护结构的组成、结 

构、施工方法进行论述,并对基坑的稳定性进行验 

算。 

3.基坑降水方案设计 

根据施工现场条件选择合适的深基坑降水方 

案,包括止水设计、排水设计及基坑的位移和沉降 

监测方法等。 

4.基坑施工组织设计 

包括施工计划、施工准备、施工方法、工艺流 

程、质量、环境、安全保障措施、施工技术资料管 

理等。 

5.工程设计概预算 

对整个深基坑工程的工作量进行测算,完成工 

程预算书和工程总造价等。 

二、深基坑设计要点分析 

1.深基坑支护设计要点 

(1)深基坑支护结构选型 

基坑支护结构选型是深基坑支护设计的重点, 

选型正确与否决定了整个深基坑工程的施工方法、 

施工工期、施工成本和工程的安全稳定性。深基坑 

支护结构的选型受施工现场条件、施工技术水平和 

设计任务要求等影响和限制,选型时应综合考虑所 有因素对结构所造成的影响和影响的大小。支护结 

构选型主要影响因素包括:深基坑的整体深度、需 

要开挖的尺寸和形状;施工地点的地质条件;施工 

地点的水文条件;深基坑周边环境(重要建筑物、 

地质稳定性、地基承载力等);施工期间的天气、气 

候状况;深基坑内主体结构;支护结构施工方法; 

设计任务内明确的施工工期、成本投入、节能环保、 

质量安全等各项指标。 

(2)支护设计应注意事项 

传统的结构荷载法主要利用朗肯或库伦土压力 

理论,计算出的土压力值与复杂多变的实际地形相 

差较远,不能完全反应基坑的现实状况,以此为基 

础设计出的支护结构会存在较大安全风险。深基坑 

支护设计应坚持以现场的施工监测为设计指导,及 

时反馈基坑受力状况,建立动态的支护设计模式, 

以确保基坑的安全稳定性。 

深基坑支护设计人员通常采用极限平衡原理计 

算深基坑支护结构的强度,但却忽视了对结构刚度 

的保障。结构刚度在施工过程中达不到设计要求时 

就会发生结构变形,从而引发坍塌等安全生产事故。 

设计人员在支护结构的设计过程中应注重对结构变 

形的控制,加强对基坑空间应力的产生及其在平面、 

地面间力的转化给支护结构所造成影响的验算。 

2.深基坑降水设计要点 

(1)降水设计原则 

深基坑降水设计应在施工地点水文和地质现状 

调查的基础上开展,在保证施工安全和施工质量的 

前提下,尽量减少降水对周边建筑物和环境的影响。 

井点设置不能影响路面交通及地下管线、构筑物等; 

抽水设施布置应尽量减少空间的占用;降水过程应 

不能使周边建筑发生沉降,或影响地下水水域状况。 

(2)降水方案选择 

轻型井点、喷射井点、管井井点、电渗井点等 

是几种较为常用的深基坑降水方法,设计人员应充 

分考虑工程实际情况(地质特点,土层性质、渗透 

系数、工程内容及特点等)进行选择。如轻型井点 

设备简单、方便,但可以实现的降水范围较小;喷 

射井点使用范围广,可以实现深度降水,但成本较 

高;管井井点受影响的范围较大,一般用于砂性土 

层;电渗井点则适合使用在淤泥黏土。 

(3)设计注意事项 

深基坑降水设计井点布置并不是越多、越深就 

能很好地完成降水任务,井点布置要始终坚持周边 

多、中间少的原则。滤水器不能设置在泥砂层中, 

而是在砂卵层中,滤料一般采用合适大小的级配碎 

石。增大降水井直径、缩小降水井间的距离都可以 

实现降水效果的提高和透水性的增强。 

降水方案设计时还需要考虑对可能发生的突发 

事件的应急处理,如对止水帷幕涌水或涌砂部位的 

应急处置。渗水少时刻采用棉絮进行点位的封堵, 

渗漏较大时则采用防水材料、挂网喷浆等方法封堵。 

涌砂部位则采用内侧钢板封堵、高压旋喷桩、压密 

注浆等方法处理。若在降水过程中发生沉降不均, 

则要增设回灌井点。降水方案设计过程中应对可能 

发生沉降不均的施工地段进行回灌井点的预想设 

134 计,以保证降水施工的安全有序进行。 

3.基坑施工组织设计要点 

深基坑的施工组织设计是对基坑施工作业过程 

的指导,是工期目标、成本目标、质量目标和安全 

目标控制的依据和准绳,其设计要点主要包括以下 

几个方面: 

(1)土方开挖施工方案设计 

深基坑工程最复杂、最艰巨的施工步骤就是土 

方开挖。随着基坑的不断加深,大型机械土方开挖 

设备不断涌现,包括大型挖掘机、钻孔机等。开挖 

设备的选用是土方开挖的关键,选用了合适的施工 

设备可以有效提高土方开挖工作效率,缩短施工工 

期,降低施工成本。施工方案设计时应综合考虑施 

工设备的来源(租赁或自有)、土方工程量、土质特 

点、施工条件、设备操作人员及台班数等影响因素。 

开挖流程的设计也对施工目标的实现产生了较大影 

响,主要设计内容包括开挖顺序、开挖坡度、分段 

分层开挖、边界修整和底部清理等。开挖的基地标 

高不得超过设计标高,一般留有一定厚度的预留土 

层,再由人工开挖至设计标高。 

(2)质量安全保障措施方案设计 

深基坑施工过程中存在着较大的质量、安全隐 

患,深基坑设计方案应对质量、安全问题进行全面 

的预想、预控,指导施工企业落实所有的施工质量 

控制措施和安全事故防范措施,将质量安全事故消 

灭于萌芽状态。基坑施工组织设计应明确深基坑作 

业的施工质量、安全的检查标准和保障措施。施工 

质量和安全检查标准除基坑强度、刚度、变形等专 

业技术指标之外,还应明确质量和安全检查的时间 

节点、检查方法及可能出现质量问题和安全隐患的 

解决措施等。质量、安全保障措施则包括对深基坑 

施工作业质量通病的预防、施工现场的安全管理以 

及现场可能出现安全生产事故的应急救援。 

三、结语 

随着深基坑工程数量的逐步增多,基坑深度的 

逐步加大,优质的深基坑工程设计已成为基坑工程 

施工和使用过程安全性的重要保障。深基坑设计的 

主要内容包括设计方案综合说明、支护体系方案设 

计、基坑降水方案设计、基坑施工组织设计和工程 

设计概预算。深基坑设计要点有以下三个方面:深 

基坑支护设计、深基坑降水设计以及基坑施工组织 

设计。深基坑支护设计要点包括深基坑支护结构选 

型和注意事项;深基坑降水设计包括设计原则、方 

案选择和注意事项;基坑施工组织设计包括土方开 

挖施工和质量安全保障措施方案设计。 

参考文献 

[1]邢旭亮.半逆作法深基坑设计与实践[D].南昌: 

南昌航空大学,20l5. 

[2]张晓东.建筑工程深基坑设计中存在的问题及方 

法[J].工业设计,2O15,11(5):98—99. 

[3]刘利艳.深基坑支护结构设计分析[J].科技创新 

与应用,2014,4(21):233. 

(作者单位:1.梅州广梅产业园投资开发有限公司; 

2.广东省梅州市畲江镇广梅产业园514700)