合肥市深基坑支护形式的选择与应用_张子璧

价值工程0引言深基坑工程的支护方案及其设计变量的形式和参数多种多样，其对工程质量的影响也至关重要。传统深基坑支护的设计和预算均建立在程式化的简单假设之上，施工则根据传统理论和经验，在工程质量和经济性上难以保证。因此，如何在设计之初选择最佳的支护方案，使之达到维护结构稳定、保证工程质量、降低造价成本、安全顺利完工等目的，为建筑工程的整体打好基础具有重要意义。1深基坑支护的特点经过分析研究我国现有深基坑支护工程现状，归纳总结出其特点如下：①深基坑支护工程量小、工期短、安全储备小、预算投入少，但其施工和影响周期较长（贯穿地下隐蔽工程的全部），加之周期内影响因素的复杂多变，造成深基坑工程质量面临的考验重、潜在隐患风险多，一旦出现事故，损失影响巨大。②深基坑工程期限短、收益高，是各招投标会上的“抢手货”，但又由于其涉及因素繁多、施工设计复杂、隐患事故频发等成为建筑工程中的“瓷器活”，只有技术设备先进成熟的“金刚钻”企业，才能保质保量的完成这项“瓷器活”。③深基坑工程正向纵深长、面积大、结构设计复杂等方向发展，但基坑规模和数量的日益增大并没有日益发展的技术有效支撑，而且这种情况有愈演愈烈之势。④随着立体化、多层次的城市建设进程推进，主要高层建筑及地下场所密集集中、布局混乱、场地狭小、交通拥挤，提出了施工建设条件差，工程质量要求严的严峻挑战。⑤由于实际施工地点岩土性质不尽相同，工程、水文地质千差万别、深浅不一给勘察设计工作带来困难，增加了施工难度。⑥在港口、海滨、土质稀松等位置进行深基坑挖设时，容易引起土坯滑坡、坑体变形、护桩错位、支护漏水等情况，严重时对工程质量和周遭安全造成威胁。⑦深基坑支护包含挡土、支护、疏水等众多程序，一个环节的成败会影响工程全局，各程序之间会产生交叉影响，诱发潜在事故。2深基坑支护形式优选综述

2.1深基坑支护方式优选的特点深基坑支护方式优选具有如下特点：①在基坑支护方式优选中，涉及到的评价指标多、要求高，有定性评判、定量核算、技术审核、成本预算。如何建立科学有效的评定选型方法极为重要。②由于基坑支护工程设计因素多且极为复杂，各种因素盘根错节相互影响，使得决策信息选择和确定困难重重，这种决策中的随机和模糊性决定了评价选型方法需要有一定的因素兼顾和综合评判性。2.2深基坑支护方式优选方法任何一个复杂的事物，都可以将它逐一分解为若干主要因素点，并且可以就这些点在进行逐级细分。在深基坑支护方式优选中，将总的评价目标逐级分解为评判指标小点，从这些小点着手进行分析评定，最后通过加权综合，得到最终目标的优选。2.3深基坑支护方式优选的目标和原则深基坑支护方式设计要达到维护结构稳定、保证工程质量、降低造价成本、安全顺利完工等目的。深基坑支护方式优选评价指标的选取应遵循以下原则：①对需要定量计算进行评定的指标，其本身要具备指代明确、可被度量、便于操作的特性，可以通过理论公式、仪器仪表、计量统计、计算机辅助等方法获取。②各评定指标之间要绝对相互独立，这样才能比较精确地确定该指标的影响系数、加权系数等，以便在综合评定中获得较为合理准确的结果。③影响总目标因素的所有因素分支要尽可能全面的包含在其中，各分支指标应具有通用性、代表性、广泛性、综合性，这样得出的结果才是综合考虑各方面因素的最优选择。④各分支指标的选取应能客观真实地反映总体目标因素，不能掺杂主观因素在内。⑤各分支评定因素应该为简明扼要的基础性技术语言，而且要与总体目标有很好的关联度和灵敏性。3深基坑支护形式的选择

深基坑支护经典设计理论包括土压力计算、支付结构工程力学计算、挡土结构强度计算、基坑稳定性计算等。其

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作者简介：张子璧（1978-），男，安徽蒙城人，工程师，研究方向为建筑工程的现场管理。

合肥市深基坑支护形式的选择与应用SelectionandApplicationofDeepFoundationPitSupportingForminHefeiCity张子璧ZHANGZi-bi（合肥市建筑质量安全监督站，合肥230061）（HefeiConstructionQualitySupervisionSecurityStation，Hefei230061，China）

摘要：对现有较为成熟的深基坑支护方式进行分类说明，基于现有支护方案体系选择中存在的弊端，结合合肥市东怡金融中心广场基坑支护工程实例进行支护方式的优选研究。研究结果表明该基于模糊理论的优选方法可用于工程实际中深基坑支护方案的选择。Abstract:Thepaperclassifiedtheexistingmaturedeepfoundationpitsupportingmanner,basedonthedisadvantagesofexistingsupportingsystem,combinedwithfoundationpitsupportingprojectofHefeiDongyifinancialcentersquare,presentedthechoiceofsupportingform.Theresultsshowthattheoptimizationmethodbasedonthetheoryoffuzzycanbeusedinengineeringpracticeofdeepfoundationpitsupportingschemechoice.关键词：深基坑；支护形式；选择Keywords:deepfoundationpit；supportform；choice中图分类号：TU4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）35-0034-02

·34·ValueEngineering表1评判因素与相关指标评判因素相关指标B1工程质量理论正确、设计合理施工可靠B2成本造价设备、机械、材料投入综合造价

B3施工可行、顺利

操作难易程度

工期各环节之间融洽程度

B4工程安全

支护结构稳定性

施工技术可靠性潜在隐患及危害

中，应用成熟的是按极限状态设计支护体系并进行可靠性分析验证。鉴于篇幅所限，本文对以上理论计算不再赘述，只通过一个工程案例着重分析支护结构的选型，其中穿插有关的理论计算。在工程实践中，因施工环境的不同，所以在支护形式的选择上很少有经验可依，一般的做法也只是粗略简单的应用顺序法或排除法进行选择，这样的方法很难达到安全可行、经济合理、施工便捷、环境保护的优选目的。基于此，本文在这里提出一种基于模糊理论的优选方法，结合合肥市某深基坑支护工程案例进行支护形式的优化选择。3.1工程项目简介合肥东怡金融中心广场工程总用地面积246000m2，总建筑面积为198710m2。建筑主体高度为161.8m，最高处为190m，主楼框架核心筒结构。主体建筑地上A座24层，B座46层，1-4层为裙房，地下3层。该广场集行政、商务、银行、证券、商场、饭店、地下停车库及设备用房于一体，是合肥市的地标性建筑之一，位于合肥市杏花公园东北角，南接寿春西路延线，东侧毗邻蒙城路，北面为阜南路，本工程施工将直接影响周围的重要建筑。图1为地层、基坑剖面图。3.2工程项目基坑特点东怡金融中心广场基坑支护工程南接寿春西路延线，东侧毗邻蒙城路，北面为阜南路，场地红线面积约为246000m2，拟建主楼A、B区域位于地下室中部，地下室基坑包围主楼基坑，两者高度相差2.0m。地下车库外墙距阜南路14.7m，阜南路一侧有有一条500mm的供水管路；主楼地下室南侧距寿春西路延线5.0m，距合肥市地税局大楼最近处为27.8m，合肥市地税局大楼为钻孔灌注桩基础，基础埋深约7.0m。本工程地下室为三层，最深处电梯井为27.5m，图2为基坑剖面图。3.3评判因素与指标确定因本工程基坑距离周围办公区和住宅小区较远，故施工噪声影响作次要考虑；又由于周围毗邻多条要道，具有较好的交通能力，所以施工对交通的影响忽略不计，结合该深基坑施工的其他特点，确立起评判因素与指标如表1。上述表中的评判因素的分析和判定分为定量和定性两种，定量分析包括成本造价的核算以及工程安全性中各种可靠、稳定性的计算；而定性分析则包括工程质量的评估及施工可行性的评判。3.4支护方案的确定在评判因素及指标确立后，接着须建立判断矩阵，将B1，B2，B3，B4对A的重要性进行相互比较，比较结果可以形成一个4×4的判断矩阵，通过求解得到4个因素对A的权重。（表2）经过各因素专家判定矩阵的确立、校验、计算得出4个因素队总目标的权重如下：NB=（0.16，0.24，0.39）（0.40，0.48，0.62）（0.17，0.21，0.32）（0.32，0.43，0.52）（0.21，0.28，0.40）（0.27，0.35，0.42）（0.21，0.34，0.65）（0.16，0.26，0.71）（0.14，0.24，0.52）（0.40，0.48，0.62）（0.16，0.24，0.39）（0.24，0.34，0.41!""""""""""#$%%%%%%%%%%&）确定总目标因素MA的判断矩阵模糊向量为：

SA=（0.314，0.400，0.282）（0.214，0.254，0.294）（0.078，0.091，0.106）（0.039，0.048，0.057!""""""""""#$%%%%%%%%%%&）最终得到各个方案关于A目标的三角模糊数形式的

综合权重N：N=SA×NB=

（0.642，0.926，1.37）（0.217，0.376，0.715）（0.078，0.091，0.106）（0.156，0.259，0.502!""""""""""#$%%%%%%%%%%&）对可能度矩阵进行求解，得到相应的方案排序为：ω=（0.365，0.491，0.234），综合前述所有讨论，本深基坑工程采用内支撑、支护桩方案、止水帷幕依序结合的方式。根据与已经建成的东怡金融中心广场当初深基坑的方案比对，本文所的优选结果方案与原工程实际相符，表明本文所提优选方法可用于工程实际中深基坑支护方案的选择。4结语

本文对现有较为成熟的深基坑支护方式进行分类说明，基于现有支护方案体系选择中存在的弊端，结合合肥市东怡金融中心广场基坑支护工程实例进行支护方式的优选研究。研究结果表明该基于模糊理论的优选方法可用于工程实际中深基坑支护方案的选择。本文只是应用了优选理论中的一种方法对深基坑支护方式的选择进行分析，工程实际中，深基坑支护方案的优选方法需要从大量的工程实践中进行总结归纳，在符合实际理论的基础上采用合适的方法，才能避免主观得出合理的结论。参考文献：[1]王永刚．深基坑支护结构优化设计方法研究及应用[D]．中南大学硕士学位论文，2009．[2]李相国．基于改进的层次分析法的深基坑支护方案优选[D]．山东大学硕士学位论文，2011.[3]张朝东，高小平．合肥地区深基坑支护设计与施工初探[J]．安徽地质，2009,19(4).