岩土工程基坑支护设计及应用探索
摘要：修筑高层、开拓地下空间已经成为当下一种不可避免的趋势，而这些项目基坑支护设计的优劣与否直接决定了工程建筑的安全和质量。本文主要从支护设计现状、工程概述、设计主要问题以及改进措施四个方面对相关问题加以探究，并提出一些建议，希望可以为目前岩土工程基坑支护设计项目提供相应的参考。
关键词：岩土工程；基坑支护设计；应用
21世纪以来，随着我国城市化的不断发展，城市土地资源已经逐渐紧缺。修筑高层、开拓地下空间成为一种不可避免的趋势。这些建筑必然需要有基坑工程的支护，而岩土工程是这些工程项目的重要组成之一。在岩土工程的建设中，基坑支护设计的优劣与否直接决定了工程建筑的安全和质量，且它需要使用更加复杂的技术去处理各种不同的复杂地质[1]。因此，在保证工程安全的情况下，合理设计基坑支护方案、降低成本，是岩土工程基坑支护设计面临的重要问题。
一、岩土工程基坑支护设计现状
由于大部分岩土周围土地条件不理想，且容易发生土体坍塌的现象，为了保证建筑工程的安全性，就必须对结构进行加固，这便需要基坑支护。目前有粘土、软土以及岩石等土体作为基坑支护的土质。对于软土来说，主要针对饱和土壤，但是由于其透水性较差，地基承载力受限，容易变形。如果一些地区的降雨量较多，而基础的固结过程又需要一定的时间，那么也会对处于施工状态的地基产生影响。粘土则必须严格控制含水量以减少边坡涌水现象的出现。对岩石等土体来说，不适合作为持力层[2]。综合来看，对于不同土体所采取的设计方案也有所不同，针对三种土体的设计方案有优势，同时劣势也比较明显。
二、岩土工程基坑支护设计项目特点
2.1 不确定性
一方面，岩土工程基坑支护设计必须考虑施工岩土内部条件、土质结构等自然因素，且周围环境因素也要注意；另一方面，基坑支护工程多数存在不确定性，且其工期长，施工环境恶劣，导致事故频发。因此，岩土工程基坑支护设计项目不确定性较强，具备了自然、人为两方面的影响因素。所以，在施工前的设计阶段必须做足准备，把方方面面都考虑到，根据实际条件进行具体规划。
2.2 实践性
基坑支护工程是一种区域性工程项目，必须结合实地情况进行相关的勘测、分析以及规划。且由于自然和人为因素的多变，更需要项目设计者、实施者必须参与实践，在已有知识和经验的基础上，结合各区域差异性等特点制定规划方案。
2.3 综合性
基坑支护设计工程其实涉及到多方面的学科领域，是一种综合性、系统化的工程，不仅要对岩石的土质、结构等条件加以考虑，还要充分探究项目实施环境状况，在此基础上再决定合适的施工工艺。技术含量很高。因此，岩土工程基坑支护设计的综合性很强。
三、岩土工程基坑支护设计主要问题
3.1 前期准备不充分
在进行设计的前期，设计者必须对基坑建设区域的土体条件、地质结构等有着清晰明确的认知和勘察，只有这样才可以结合实际条件来制定最优的设计方案。准备前期首先应到建设实施场地进行取样抽查，进一步对土体有更为详细、整体的了解。虽然说起来简单，但是在实际的一些案例中，这些工作往往没有得到很好的落实，取样抽查不达标的情况经常发生，例如，取样标准不统一、所选择的标本不具有代表性等。很多时候正是这些细节问题阻碍了后期工程的继续进行，将整个土层查验工作的意义作废。因此，前期准备工作必须认真对待，至关重要。
3.2 设计与施工存在差异
在很多情况下，施工的企业为了赶进度，根本没有结合建设区域的实际情况进行规划，而且有一些设计者甚至相当缺乏专业的有关知识，也没有往期参与的经验，这便直接导致设计方案过于“理想化”。由于岩土工程基坑支护设计不确定性的特征，在进行正式开挖时岩土内部的摩擦角度、含水系数都有可能因为自然或人为因素发生改变，当这种情况出现时，设计方案就会发生不匹配的情况，缺乏一定的实用性。长此以往，必会对工程质量造成影响。
3.3 设计与管理不协调
施工企业虽然掌握良好的工艺技术，但是在管理能力上却有所欠缺，施工过程中“边挖边堆”的现象频出，长期下来容易造成基坑变形、塌陷，严重影响了施工质量。而这种基坑开挖技术和管理不匹配的现象却在目前岩土工程基坑支护设计项目施工中普遍存在。
3.4 基坑空间效应问题
空间效应问题在施工过程中比较常见，也就是所谓的边坡失稳现象。如果基坑是细长的形态，那么在处理空间问题时必须严格遵守“平面应变规定”的原则进行合理的调整，从而达到开挖标准[3]。要根据实际情况随时更改设计方案，在最大程度上防止此类问题的出现。
四、改进措施
4.1 设计理念、方法及时更新
随着科技水平的不断进步，基坑支护设计也在及时的更新和完善。为了工程项目更好的进行，必须注重设计理念的与时俱进，根据不同区域特征、土质特点以及工程需求，使用先进的支护结构（如重力式挡墙、桩撑支护等）、更新计算方式（如采用等值梁法）再结合实际具体设计。并且，要做好全程记录，工程结束后加以总结，为下一次设计积累经验。
4.2 加强监管
企业在进行作业的同时必须加强对基坑支护工程的监管力度，制定完善的规章制度来规范工作人员的具体行为，必要时可使用责任制保证每一环节负责到人，提高工作效率和质量。在开挖的过程中，必须严格按照统一标准和规定方案执行，对于实施中可能出现的边坡失稳、变形等问题加以监测，以减少此类问题的发生。如果一旦发生，必须及时报备并第一时间作出处理。根据勘察经验和综合数据制定出应急预案，从根源上提升工程的安全性。
4.3 建立基坑支護设计方案评审机制
相关部门可以建立一个完善的设计方案评审机制，一方面对基坑设计工程进行综合评分，另一方面对施工者的专业能力也进行相应的评判，以促进其专业素质的提升。
结语
综上所述，本文主要分析了目前国内岩土工程基坑支护设计的常见问题，并寻找了相应的改善措施以提升项目建设水平。在建筑领域飞速发展的今天，岩土工程的地质条件处理一直是设计的关键点和难点，面对建筑设计追求质量和安全的新形势，岩土工程基坑支护设计对于质量的保证具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]刘松涛.岩土工程的基坑支护设计常见问题分析[J].住宅与房地产，2017（23）：120.
[2]杨磊.岩土工程地质条件在基坑支护工程设计中的应用分析[J].住宅与房地产，2018（25）：82.
[3]吴德锋.岩土工程基坑支护工程中常见的问题及对策[J].西部探矿工程，2019，31（05）：1-2.