探究深基坑支护结构与主体结构相结合的设计与施工

李勇

摘要：基于当前城市中心的建筑密度比较大，临近建筑以及地铁还有周边环境和地下管线等对于沉降变形比较敏感的特点，很多高层建筑深基坑工程之中利用逆作法。经过研究发现，将地下主体结构和支护结构结合起来，利用逆作法进行施工，能够确保基坑安全性，对周边环境进行保护，降低成本，推进施工進度。本文阐述了深基坑支护结构与主体结构相结合的主要类型及其特点，对深基坑支护结构与主体结构相结合的设计与施工进行了探讨分析。

关键词：深基坑支护结构；地下主体结构；类型；特点；设计与施工

一、深基坑支护结构与主体结构相结合的主要类型

结合当前的实际建筑，笔者认为深基坑支护结构与主体结构相结合的类型主要有：地下室外墙和支护围墙之间的结合、地下室中的水平梁板和水平支护体系之间的结合以及地下室相关竖直结构和垂直支护体系之间的结合。

1.地下室连续墙和支护围墙之间进行结合的一种支护方法，这是基坑支护方式中的一种常见方式。因为地下室连续墙属于地下建筑之中的一个部分，所以，在利用这种方式进行支护的时候，要对施工过程之中和投入使用之后连续墙在应力方面的变化进行充分考虑。连续墙一定要在施工过程、使用过程中发挥良好支护作用，确保建筑施工安全和使用安全。此外，施工单位在对连续墙进行设置的时候，特别要对地下室相关防水工程进行考虑，利用有效防渗水措施，将地下室相关防水工作做好，保证地下建筑有充足的使用寿命。

2.地下室中的水平梁板和水平支护之间的结合。在对地下建筑利用逆作法进行施工的时候，经常会见到地下室中的水平梁板和竖直立柱结合的支护方式。这种方法把地下室中的水平楼板或者是框架梁看做支护体系之中的一部分，在完成施工之后它们能够作为地下建筑的一个组成部分。要结合建筑在不同阶段之中的负荷对地下室之中的水平支撑体系加以设计和施工，因为这种支护方式非常适合在逆作法施工过程中运用，所以，在支护的时候，施工单位要将出土口设置在体系之中。

3.地下室中竖直构件以及垂直支护体系之间的结合。一般来说，施工单位都会利用临时支护立柱以及主体结构工程柱之间进行结合的方式进行支护。因为在地下建筑之中，其主体结构立柱同样能够达到支护效果，临时设立的支护立柱不用太多，所以，在完成施工之后，因为对支护立柱进行拆除导致的浪费是不严重的。与此同时，施工单位也能够全部都利用地下建筑中的主体结构立柱与工程立柱桩之间进行结合的方式进行支护。

二、深基坑支护结构与主体结构相结合的特点

其特点主要体现在：

1.深基坑支护结构和地下主体结构之间进行结合具有较大的支撑强度，能够加固基坑壁，减少基坑在水平方向上的形变，并使围护结构减少位移现象，提升其支护效果。

2.深基坑支护结构和地下主体结构之间进行结合的方式，适合利用逆作法进行施工，使得地下建筑施工和地上建筑施工同步开展，使得工程进度加快，提升了施工效率。

3.深基坑支护结构和地下主体结构之间进行结合，在完成施工之后，这种支护不用进行拆除，不会由于拆除支护对地下结构造成二次破坏。

4.利用深基坑支护结构和地下主体结构之间进行结合这种方式进行施工，不会占用太大的空间，方便在建筑比较密集的地方进行施工，同时还能封闭施工，减少因为施工对于周边环境造成的破坏和污染。

5.深基坑支护结构和地下主体结构之间进行结合的方式能够对临时支撑的拆除造成的浪费进行解决，节省了支护成本，也提升了经济效益。

三、深基坑支护结构与主体结构相结合的设计与施工分析

结合某工程为例进行分析，某高层建筑项目的地下建筑共三层，地下室中的结构梁板采用的结构是钢筋混凝土。施工地点处在市中心，周围的建筑分布比较密集，地下管线布设也很复杂，施工困难。该工程的施工场地处在平原，地势平坦，土层也比较厚，这一地段的土质一般都是粘质粉土，具有很强的渗水性。依据工程地质的具体状况，施工单位在该工程中采用逆作法施工。

1.水平支护体系的设计与施工

在本工程中，地下室一共有三层，所以，对基坑水平支护进行分层，主要有四层，第一层也就是地下室顶板，第二层是地下一层上的梁板，第三层就是地下二层位置的梁板，第四层就是地下室中的底板。

对于地下主体结构和基坑支护结构结合起来的水平支护体系来说，地下室梁板是其中一个重要组成部分。和普通支护方式比起来，其支承强度比较大，能够对基坑和支护体系形变进行有效控制，在完成施工之后，这部分支护结构能够作为地下室中的一个部分被保留下来，不需要对支护体系进行拆除，也就不会对地下室结构和周边环境造成破坏。

对其进行测量设计之后，主楼底板厚度和裙房底板厚度两者之间的差别大约为2米，所以，施工单位在地下室底板利用这个厚度差对第四层支护进行设置，如此就能够使水平支撑体系具体支护效果得到提升，保证工程施工具有安全性。施工单位把裙房底板垫层和主楼底板临时性混凝土支撑进行结合，当做第四层水平支撑。

在进行正式施工之前，施工单位一定要分析深基坑支护的具体受力，结合本工程的实际，施工支护方式就是地下结构相关水平支撑体系，所以在对支护受力进行分析的时候，一定要对地下结构和梁板两者之间的作用进行考虑，另外还要对基坑四周和地下连续墙具体荷载进行考虑。对于地下支护来说，支撑体系平移属于一个常见问题，导致问题发生的主要原因就是支撑平面具体的支撑受力分布没有均匀性，为了对这一问题进行解决，施工单位要对边界条件进行设置，从而对支撑体系运动进行限制。一般来说，边界条件一般包括三种：第一种就是将固定支座设置在支撑体系中的局部部位，第二种是法向弹簧边界，第三种是切向弹簧边界。

2.竖直支撑体系的设计与施工

对于地下主体结构和深基坑支护结构体系之间的结合来说，竖直支撑体系也是其一个代表，比较常见的有两种。本工程中的施工单位依据工程具体状况和具体施工要求，利用地下室结构柱和工程桩之间进行结合的方法加以支护。在本工程中，地下室中的结构柱把重型型钢当做钢骨，所以，施工单位在实际施工过程中首要将结构柱混凝土相关浇筑和安装位置具体精度控制问题进行解决。在进行施工的过程中，施工单位要利用结构柱中的钢管，对钢骨混凝土柱进行浇筑，利用各种精密仪器对其加以检测和测量，保证结构柱相关安装位置具有精度。与此同时，在利用逆作法施工的时候，工程方需要对施工过程进行监测控制。并且施工单位在施工过程中，针对工程沉降量以及位移量和地下水位加以监测和控制，保证工程得以顺利施工，确保建筑良好质量。

四、结束语

随着城市化进程的不断推进，高层建筑越来越多，其基坑面积也比较大，且地下工程往往有很大的深度，对于周边环境有较高的要求。因此地下主体结构和深基坑支护结构之间结合的方式成为了一个重要的支护方式。实践证明，高层建筑的地下主体结构和支护结构进行结合的方式具有支护效果良好和成本低的优点。

参考文献：

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[4]王卫东等. 深基坑支护结构与主体结构相结合的设计与施工[J].岩土工程学报，2010