0 引言

太沙基曾说过：“岩土工程与其说是门科学，不如说是门艺术”。基坑作为岩土工程的一个重要组成部分，也是如此。基坑是一门区域性、个异性、经验性很强的学问，单单依靠理论还不够，还要根据经验判断。影响基坑设计的因素很多，比如周边环境、施工等，基坑设计方案也是千变万化，牢牢把握住理论的同时，也要结合实际经验判断。只有二者结合，基坑设计才能做到安全，经济。根据笔者这几年从事基坑设计时发现的一些问题，谈谈自己对基坑设计的一些看法，有不妥之处，望指正。

1周边环境对基坑设计的影响

基坑设计时，往往会出现因设计人员因不了解现场情况最后导致图纸返工的情况，尤其是初学者，常常从基坑设计开始到完成，都是坐在办公室“闭门造车”，未去现场了解实际情况，最后导致施工时出现很多问题，反复设计变更，不但影响工期，而且也影响自己的工作效率。基坑的周边环境对基坑设计有着非常大的影响，设计中很多人往往会采用“工程类比法”，即根据已成功实施的工程案例而采用与之类似的设计方案。这种方法并不反对，然而如果设计时不考虑周边环境照搬设计方案是不可取的。因为即使同样的基坑，同样的地层换到另一个环境，设计方案也可能完全不一样。笔者碰到一个工程，就是由于设计人员对

现场的实际情况未调查清楚，设计原本采用SMW工法桩，但是基坑开始施工时发现由于机器太高，导致离架空高压电线的安全距离太小，无法保证安全施工，后来不得不变更方案，改成机器高度小点的钻孔灌注桩。笔者还遇到另一个工程，由于事先对周边环境未调查清楚，也是采用SMW工法桩，后来场地太小，工法桩的机器转弯半径不够，导致机器无法进场施工，后来也不得不改变桩型。

从上述的工程案例可以看出，一个基坑开始设计前一定要去实地调查一下周边环境，不管天上的，地上的，地下的都要搞清楚。天上的比如基坑范围是否有架空的高压电线穿过或者高架桥穿过等，地上的比如场地大小，周边是否有建筑物等，地下的比如是否有管线、地铁等穿过等。只有搞清楚了基坑的周边环境，才能着手基坑方案设计。

2施工对基坑设计的影响

基坑设计不能简单地纸上谈兵，要考虑到现场能否施工，如果设计出来的方案，现场根本无法施工或者施工起来费时费力，那该方案也是失败的。笔者碰到一个地下通道的基坑支护，项目工期很紧，方案采用桩+钢支撑的支护方式，设计方案中钢支撑水平间距仅为4m，后来施工时发现大型挖机根本无法下去，严重影响施工进度，不得不将钢支撑的水平间距拉大，改用八字撑。因此设计人员不但要熟悉设计理论还要熟悉施工中的一些常识，比如一些常用机器的大小、高度等，一些常用的建材规格及施工工艺对周边环境的影响，这样才能提高设计功效，否则施工时只能重复的变更，影响工期。

此外，还要了解一些常见施工方案的造价，一般来说，每延米的价格：地下连续墙>灌注桩>SMW工法桩>钢板桩。具体还要关注市场价格的波动，才能做到规范要求的“经济合理”。

3基坑设计的超限问题

由于规范的局限性，加上基坑区域性、个异性很强，不可能一方治百病。基坑设计中往往会出现超限问题，或者说出现与实际经验相冲突的情况。比如基坑的抗隆起稳定验算，由于基坑规范是根据对称性，采用半剖面分析，未考虑基坑平面尺寸对抗隆起的影响。然而实际中经常碰到“窄条”基坑，如管道基坑，桥台基坑，地下通道基坑，这些基坑的宽度往往较小，这种类型的基坑有明显的“空间效应”，如果仍然套用建筑基坑规范，这时再按建筑基坑的半剖面去计算往往会出现算不过的情况，即使围护桩的嵌固深度加的很长也难以算过的情况，如果按规范的计算公式去验算甚至出现连人工挖孔桩的嵌固深度都不满足要求，此时再按规范设计将造成极大浪费。当碰到这种情况怎么办呢？这时就更应该理论结合实际，采用合理等效的方法处理这种问题，比如碰到“窄条”基坑，可通过在基坑对侧加上堆载，或者指定基坑滑动面的剪出口的等效方法解决。笔者通过该等效方法设计的几个项目，根据施工及监测结果，均未出现问题。

4基坑设计的细节处理

基坑设计中往往有些细节如果处理到位可以使得基坑位移变形的控制达到事半功倍的效果。比如采用SMW工法桩支护时，往往会碰到因为自身水泥强度不足导致坑底换撑处的水泥被压碎而引起位移增大的情况，因此设计时可以要求基坑施工时，凿除SMW工法桩基坑内侧的水泥，换撑直接顶在型钢桩侧，可以防止工法桩自身水泥被压碎而导致位移增大，这样一个简单的细节处理可以很好地控制基坑变形。笔者还遇到过一个项目，基坑同一平面上采用了混凝土支撑和锚杆支护2种支护方式，由于支撑和锚杆刚度差较大，支撑和锚杆分界处的冠梁往往会出现较大的位移差，导致冠梁拉裂的情况，因此设计时可将锚杆的支护范围延至支撑内，使得支撑到锚杆有个平稳的过渡转换，不至于造成冠梁拉裂。还比如当碰到软土基坑时，坑底位移往往较大，设计时可以要求施工到底板时，将底板延至桩侧，因为底板的水平刚度很大，可以减小桩的悬臂长度，有效地控制位移，尤其是对悬臂桩而言，可以很大程度上减小围护桩的位移。上述一些细节的经验处理需要在实际工程中不断地思考总结，往往会在基坑变形控制方面发挥意想不到的效果。

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知识点：基坑设计