基坑设计参数对技术、经济指标影响分析

(1.广州大学土木工程学院 广东 广州 510006；2.华南理工大学广州学院 广东 广州 510006)

基坑设计参数对技术、经济指标影响分析

陈艺宁1傅明月1吴智维2

(1.广州大学土木工程学院广东广州510006；2.华南理工大学广州学院广东广州510006)

本文以工程为例，通过分析软件对基坑支护方案的参数进行调整，研究设计参数对技术、经济指标的影响，重点阐述了设计参数改变时，技术、经济相应的变化规律，为类似基坑支护设计积累经验。

基坑支护；技术指标；经济指标；整体安全系数；影响系数

一、工程概况

该项目坐落于广州市某商业南区路段，为深基坑工程，位于交通主干道附近。主体建筑29层，附属建筑7层，拟规划多层地下室，该基坑工程以北无大型建筑物，但临近地区小型建筑物较多，均采用天然基础；基坑以东为已建15层高层住宅。该工程占地约5000平米，开挖深度15米，本基坑工程安全等级为Ⅰ级。

二、支护的选型以及分析

结合现在施工情况，按照平战结合、经济等原则，结合项目设计拟建3层地下室，其中地下1-2为商业用途，该基坑工程开挖总深度为18余米，考虑了西北方以及东北面邻近的楼内支撑支护体系，其中灌注桩入土设计深度约为4.5m，特殊部位适当增加入土深度，下文将对一区进行分析。

三、设计参数对经济技术指标的影响分析

根据图1可知，比较不同桩间距下的弯矩最值-桩身直径关系线可知，桩间距区间1～1.5m时，且桩身直径小于0.8m时，弯矩的增长随着桩身直径的增长并不显著；但当桩身直径大于0.8m时，弯矩增长十分明显(曲线斜率大)；而桩间距1.6～2m之间，桩身直径不大于0.9m时，随着桩身直径的增大，弯矩增长并不明显(斜率变小)；而桩身直径大于0.9m时，弯矩最值明显增大；为提高函数线性拟合符合实际，本文将桩身直径分为大于和小于0.8m两段，以及分桩身直径大于和小于0.9m两部分进行线性拟合。而如图3可知，支护桩弯矩最值均随桩间距增大而增大。

将不同的桩距下弯矩最值-桩身直径关系线以及不同桩身直径下的弯矩最值-桩距关系线的线性拟合结果、曲线斜率k(影响系数)归纳如下，其中通过线性拟合得到的函数y=kx+b中的斜率k(本文称为影响系数),实际反映了桩身直径、桩间距对于支护桩弯矩最值的影响程度。同桩径下的弯矩最值-桩间距关系线的影响系数k不全为零(大多k>0)，影响因素均值在0.5-0.6范围，说明桩身直径与桩间距两个变量均对支护桩的弯矩最值有影响，桩身直径或间距变量并非单一影响着弯矩最值；当桩间距足够大时，桩身直径对弯矩最值的影响明显；而随着桩身直径增大，桩间距对弯矩最值影响同样显注，比较两变量与弯矩最值关系线的函数斜率k(即影响系数k)可知，桩身直径对支护桩的弯矩最值影响较桩间距而言，桩身直径影响更为明显。

图1 弯矩-直径关系图

图2 弯矩-桩间距关系图

四、结语

综上述分析，一，指标与桩身直径、桩间距变量函数曲线的影响系数k均不全等于零，说明桩间距与桩身直径两者具有同时作用，是影响安全和经济性指标不可忽视的指标，桩身直径(或者桩间距变量)单一影响指标并不能充分说明安全性与适用性，发挥不出经济效益；全文通过与实际相符分析的两变量与指标函数之间的关系斜率k(即影响系数k)可得，桩身直径较于桩间距而言[i]，对安全、经济性指标的影响要大得多。二，若要取得最优的桩身直径与最优的桩间距，进而取得最大的经济效益和工程使用需要，则需要建立合理的二元函数，进而求得最优解。

[1]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[米].北京：中国建筑工业出版社，1998.

陈艺宁(1991-)，男，广州，广州大学研究生。