基坑支护设计中要注意的几个问题
摘要：本文通过分析一些基坑支护设计中常见的问题，提出相应的解决方法，主要分析了以下几个方面的问题：1、 岩土参数的选取很重要，地基土水平抗力比例系数m值、岩层的内摩擦角Φ和粘聚力c值的选取对支护内力和变形的计算结果影响较大。2、设计时冠梁的刚度对支护结构的内力计算影响较大，而计算冠梁的刚度时，冠梁的计算跨度有较大影响，应注意正确选择冠梁计算跨度。3、 角撑轴力分解成垂直冠梁的压力和平行冠梁的剪力，其中平行冠梁的剪力容易使角撑受剪破坏，所以设计时应注意验算角撑的箍筋配置是否足够。4、桩或连续墙+锚杆（索）支护结构时，锚杆有倾斜角度，锚杆拉力传到腰梁后使腰梁和支护桩之间产生了剪力，要注意抗剪设计。
关键词：基坑支护，岩土参数，锚杆设计，角撑
Abstract: this article analyses some foundation pit supporting design common problems, and proposes the corresponding solution, the paper analyzes the problems of the following aspects: 1, geotechnical parameter selection is very important, the foundation soil resistance ratio m value level, rock formations of internal friction Angle Φ and stick together force c on setting value of internal force and deformation of supporting the calculation result of big effect. 2, when the design champions league the stiffness of the beam of supporting structure calculation of internal force influence is bigger, and computing champions league the stiffness of the beam, the crown of the beam has great influence on the span, should pay attention to the correct choice crown beam span. 3, Angle hold axial force down into vertical beams of the champions league crown beam line pressure peace shear, among them parallel shear beams to crown Angle hold shear failure, so design should be paid attention to when checking the stirrup configuration support Angle is enough. 4, pile or continuous wall + anchor (cable) supporting structure, the anchor has Angle, anchor beam waist after pulling force to make the waist beam and retaining pile developed between shear, should pay attention to shear design.
Keywords: foundation pit bracing, geotechnical parameter, anchor design, Angle to hold out
一、基坑支护设计常见的问题
我国在80年代改革开放以来，建筑行业已经取得了巨大的发展，随着建筑的数量和高度的增加，客观对基础的要求也越来越高。在我国经济飞速发展，土地的利用率越来越高，超高层建筑越来越普遍，建筑物基础的埋深越来越大，对于这些基坑支护提出了更高水准的要求。我国已经从改革开放以后建设了大量的房屋建筑，随之也带来了大批的基坑工程，人们也在这些基坑工程实践中总结了大量的经验和知识。本人也从实际的基坑工程设计和施工配合过程中总结了几个常见的问题：一是设计时岩土参数的选取不合理；二是排桩或连续墙等带冠梁的支护结构计算时选取的冠梁刚度不正确；三是角部内支撑设计时容易忽略剪力，
箍筋配置不足；四是桩锚支护结构设计中没有考虑锚杆拉力产生的竖向分力，腰梁和桩身之间抗剪承载力不足。下面就上述问题进一步展开论述。
二、合理选取岩土参数
基坑支护工程是一个很多因素都包含在内的一个大系统工程，它包含了例如场地勘察、土工试验、基坑环境调查、支护结构设计、支护结构施工、土方开挖等各个环节。而且如今的基坑已经越来越往大、深、复杂三个方向综合发展，对于基坑支护的强度要求越来越高。在基坑支护工程设计中，由于岩土参数值的大小直接影响到土压力的大小和基坑土体的位移值，而土压力的大小分布决定着支护结构的内力，所以岩土参数的选取成了基坑设计中一个很关键的问题。
基坑设计计算中主要的岩土参数有粘聚力c、内摩擦角Φ、地基土水平抗力系数的比例系数m等，其中粘聚力c和内摩擦角Φ由室内土工试验测出，岩土工程勘察报告中会给出数值，而地基土水平抗力系数的比例系数m需要通过单桩水平临界荷载试验得出，该试验较少进行，所以岩土工程勘察报告中一般不给出，需要设计人按经验公式计算。而根据该经验公式计算出来的m值往往偏低，导致计算出来的基坑位移和内力偏大。为了解决这个问题，需要设计人根据经验和参考规范给出的经验值，适当调整m值得到更合理的计算结果，广东地区的项目可以参考广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》DBJ/T 15-20-97，1997给出的经验值调整m值。
对于强风化、中风化岩层的粘聚力c和内摩擦角Φ的数值，勘察报告中一般也不会给出，需要设计人根据经验取值，较为常见的取值方法是参考岩层风化成土以后该土层的粘聚力c和内摩擦角Φ的数值进行取值。按照这样的方法所定出来的数值偏低，尤其是粘聚力c的数值相差很远，因为岩层的结构相对土层要结实很多，不容易分离。要想计算结果的位移和内力更加合理，接近实测结果，需要设计人员根据经验把岩层的粘聚力c适当调高，广东地区的项目可以参考广州市标准《广州地区建筑基坑支护技术规定》GJB 02-98，1998给出的经验值调整c值。
三、冠梁的刚度计算和角部支撑的内力分析
冠梁是联系支护桩和锚杆或内支撑的水平构件，因此冠梁是前后配筋，上下按照构造设置腰筋，冠梁就是一个水平受弯的梁。设计时冠梁的刚度对支护结构的内力计算影响较大，而计算冠梁的刚度时，冠梁的计算跨度有较大影响，应注意正确选择冠梁计算跨度。一般基坑的平面尺寸较大，单边长度在几十米至几百米不等，而冠梁的截面尺寸宽度一般在1~1.2米左右，高度一般不超过1米，冠梁的宽度和计算跨度之比值一般达到了几十分之一，水平抗弯刚度很小，几乎可以忽略，进行单元计算时可以按没有冠梁进行计算。如果基坑的边长很小，冠梁的跨度自然也不大，冠梁的水平抗弯刚度就会很大，排桩传到冠梁的水平力很大一部分由冠梁承担，锚杆和支撑分担的内力相对减少。所以基坑设计时要正确输入冠梁的计算跨度，计算出合理的冠梁刚度，不要影响锚杆和支撑的内力计算结果，造成设计的不合理甚至错误。
采用桩或连续墙+内支撑的支护结构时，在各种支护结构构件中，角部内支撑的受力相对复杂一些，与一般垂直冠梁的对撑单纯承受轴向压力稍有不同，角撑一般与冠梁成45度角，沿角撑的轴向压力分解成垂直于冠梁的压力和平行于冠梁的剪力，设计人一般容易漏考虑剪力对角撑的影响。由轴向压力的分量产生的剪力比较大，容易使角撑受剪切破坏，所以设计时要按该剪力计算角撑水平受剪需要配置的水平箍筋，若单配置箍筋不能满足抗剪承载力要求，可以考虑加大角撑端部的截面尺寸，提高抗剪承载力。
四、腰梁和桩身之间应加强连接
在桩或连续墙+锚杆（索）的支护结构体系中，锚杆（索）一般与水平方向成12~45度不等的角度斜向伸入岩土层中，靠锚固体与岩土层之间的摩阻力产生抗拔力承载力，锚杆（索）通过冠梁和腰梁与桩连接形成支护结构体系。由于锚杆（索）与水平方向存在一定的角度，所以锚杆（索）的轴向拉力会产生平行桩身竖直向下的分力，该分力使腰梁和桩身之间产生滑动，设计中应考虑锚杆（索）拉力产生的竖向分力的影响，在腰梁和桩身之间设置抗剪钢筋，提供足够的抗剪承载力，保证腰梁不产生滑动导致支护结构体系丧失承载力。
五、结论
我国在80年代改革开放以来，建筑行业已经取得了巨大的发展，在建筑的数量和高度增加的同时，基坑工程也向着大、深和复杂的方向发展，在众多的实践中我们总结了大量的经验和规律。本文从岩土参数的选取、冠梁刚度计算、角撑的内力分析、腰梁和桩身之间连接内力等方面入手，简单论述了这些内容容易出现的常见问题，以及提出了应对的方法，对基坑支护问题做出了进一步的探讨。
参考文献
[1]钟志好. 关于深基坑支护若干问题探讨.理论前沿[J],2011(6)
[2]广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》DBJ/T 15-20-97，1997
[3]广州市标准《广州地区建筑基坑支护技术规定》GJB 02-98，1998
