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1、深基坑工程支护结构设计及优化方法研究【摘要】现代城市的建设发展以及技术的进步对深基坑工程设计提出了一个更高的要求:既要安全可靠又要经济一节约，同时还要满足周边环境控制的目的,这就需要研究贯穿整个深基坑工程设计和施工全过程的优化设计理论和方法。本文从系统工程的观点岀发在前人研究的基础上，运用最优化设计理论，研究深基坑工程优化设计的基本原理，着重研究并找出一种科学合理的支护方案优选决策方法，并将优化选型和基坑支护设计软件相结合,构成一套完整的支护结构设计系统。本文主要完成了以下工作:总结了目前常用的支护类型及其适用条件。本文对解决当前基坑工程设计、施工中
2、存在的问题,提高企业的经济效益和社会效益都具有十分重要的理论和现实意义。关键词:深基坑工程、基坑支护设计、支护结构类型1、绪论基坑工程是一个古老而又具有时代特点的岩七工程课题。慕坑是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工而开挖的地而以下的空间，而开挖深度人于或等于7m的基坑一般被划归为深基坑。改革开放前,我国的高层建筑较少，基坑深度一般在川5以内，大部分可以采用无支护的放坡开挖或少量钢板支护开挖。自70年代初在北京建成了深2m0的地下铁道区间和东站深基后,80年代在一些大中城市修造的深基坑陆续增加。基坑工程在我国进行广泛的研究始于80代初，那
3、时我国的改.革开放方兴未艾，基础设施建设如火如茶，高层建筑不断涌现，相应地基础埋深不断增加,基坑开挖深度也就不断发展。特别是到/90年代为了总结我国深基坑支护和施工经验，有关部门开始着于编制深基坑支护与施工的有关法规，大多数城市都进入了大规模的IH城改造阶段，在繁华的城区内进行深基坑开挖给这一古老课题提出了的新的内容和挑战，那就是如何控制深基坑开挖的环境效应问题，从而进一步促进了深基坑开挖技术的研究与发展，产生了许多先进的设计、计算方法，众多新的施工工艺也不断付诸实施，出现了许多技术先进的成功工程实例。2、研究的目的及意义由于城市建设用地的局限性、周
4、边环境的严峻性以及深基坑工程在开挖和维护过程中所涉及问题的复杂性和不确定性，深基坑工程仍然是一个极具挑战性、高风险性、高难度的滸土工程技术课题。因此，对深基坑工程的设计计算理论和方法进行更深入的研究也是完全必耍的。尽管目前的基坑工程方法的研究己取得了很人进展，但这些研究人多只是将深基坑工程的方方而而割裂开來分别进行的，而很少将整个深基坑工程作为一个系统去研究，实际工程设计也多是追求—个“安全”的深基坑工程，而不是一个“最优”的深基坑工程。现代城市建设和发展以及技术进步对深慕坑工程设计提出了一个更高的要求:既要技术女全可靠，乂要经济上节约，同时还要满足
5、周边环境控制的冃的，这就需要研究贯穿整个深基坑工程设计和施工全过程的优化设计理论和方法，以及将传统的以强度和稳定控制的设计理论转变为以变形和环境控制为主的设计在深基坑工程屮，支护方案的选择也是至关重耍的。由于支护结构一般是临时支护，如杲一味追求安全，就会造成不必要的浪费。因此，对深基坑开挖时,就需寻求一种女全、经济、可行的支护方案，减少费用,达到较高的经济效益。方案选择的盲口和偏见是有害的:有的设计人员为了达到省钱的冃的，却造成工程事故;而有的设计人员片而追求安全，却造成了的极大浪费。在冃前的诸多工程实践中，为了选择一个较好的支护方案类型，业主往往需
6、要征询专家的意见。专家们的选择往往因其长期从事研究性质的不同而带有偏向性。在过去的儿年间,我国在深基坑支护方面和继发牛了许多重大的工程事故，对项冃工期的延误、经济的浪费和周边环境的破坏均造成了极其严重的影响。我国著名深基坑专家唐业清教授对近年发化的103起深基坑爭故进行了统计调查分析,从结果表明山于基坑设计不当造成的事故多达46起，占被调查总数的45%。其小，山于支护方案选择不慎造成的事故也占相当大的比例。例如海口市机场东路“宇海宾馆”基坑工程事故,基坑深m&采用喷锚支护，当开挖到基底时，南侧一、三层砖混结构的旅行社突然发出断裂的响声,使旅行社楼房全
7、部滑入:基坑中。事故发生后,组织专家分析原因主要是:支护方案选择不当，造成了这次严重的工程事故”，1。因此,为了得到安全可行、经济合理、施工便捷、环境保护的支护方案,基于现有理论，找出一套客观合理且可操作性强的设计方法，就显得非常必要。3、基坑支护设计及优化现状任何一个工程方面的课题发展都是理论与实践密切结合并不断相互促进的成果。基坑工程的发展往往是一种新支护型式的出现带动新的分析方法的产生,并遵循实践、认识、再实践再认识的规律，而走向成熟。在当前的基坑工程设计中，一直有一对矛丹困扰着人们，即经济性和安全性。由于口前尚缺乏可靠的设计理论和支护方案优选
8、方法，实际工程中有时为了安全性,支护选型和设计极为保守，这样就不得不加人投资,造成不必要的浪费;另一方面有时
