基于全過程控制視角：希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護設計與施工的深度剖析一、引言1.1研究背景與意義在現(xiàn)代建筑工程領(lǐng)域，深基坑支護作為一項關(guān)鍵技術(shù)，對于保障工程的順利開展、確保周邊環(huán)境安全以及提升建筑整體穩(wěn)定性起著不可或缺的作用。隨著城市化進程的加速，土地資源愈發(fā)稀缺，高層建筑和地下空間開發(fā)項目日益增多，深基坑工程的規(guī)模和復雜性也隨之不斷攀升。深基坑支護的重要性體現(xiàn)在多個方面。從工程安全角度看，穩(wěn)固的基坑支護結(jié)構(gòu)能夠有效抵抗土體側(cè)壓力和地下水壓力，防止基坑坍塌、滑坡等事故的發(fā)生，為后續(xù)的建筑施工提供安全的作業(yè)空間。在保證周邊環(huán)境穩(wěn)定方面，合理的支護措施可以控制基坑開挖引起的土體變形，減少對鄰近建筑物、道路、地下管線等設施的不利影響，避免因施工導致周邊環(huán)境破壞而引發(fā)的經(jīng)濟損失和社會問題。此外，良好的基坑支護還能提高建筑工程的整體質(zhì)量和耐久性，為建筑物的長期穩(wěn)定使用奠定堅實基礎(chǔ)。然而，當前深基坑支護工程在設計與施工過程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。不同地區(qū)的地質(zhì)條件千差萬別，軟土地基、砂土地基、巖石地基等各自具有獨特的工程特性，這對支護結(jié)構(gòu)的選型和設計提出了極高要求。若未能充分考慮地質(zhì)條件的復雜性，可能導致支護結(jié)構(gòu)設計不合理，無法滿足工程實際需求。施工過程中的各種不確定因素，如施工工藝的差異、施工順序的合理性、施工質(zhì)量的控制水平以及施工環(huán)境的變化等，也會對基坑支護的效果產(chǎn)生顯著影響。施工過程中若遭遇惡劣天氣條件，如暴雨、洪水等，可能會使基坑土體的含水量急劇增加，導致土體強度降低，進而增加基坑支護的難度和風險。以希聯(lián)醫(yī)院基坑工程為研究對象，對基于全過程控制的深基坑支護設計及施工展開深入研究，具有重要的現(xiàn)實意義和工程應用價值。希聯(lián)醫(yī)院作為重要的公共建筑設施，其基坑工程的安全與質(zhì)量直接關(guān)系到醫(yī)院的建設進度、運營安全以及周邊居民的生活環(huán)境。通過對該工程的全過程控制研究，可以全面了解深基坑支護在實際工程中的設計思路、施工方法以及監(jiān)測手段，分析各個環(huán)節(jié)中存在的問題和潛在風險，并提出針對性的解決方案和優(yōu)化措施。這不僅有助于保障希聯(lián)醫(yī)院基坑工程的順利完成，還能為其他類似工程提供寶貴的經(jīng)驗借鑒和技術(shù)參考，推動深基坑支護技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的進一步發(fā)展和應用。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在深基坑支護設計與施工領(lǐng)域，國內(nèi)外學者和工程人員開展了大量研究，取得了豐碩成果，同時也存在一些有待改進和完善的方面。國外對深基坑支護技術(shù)的研究起步較早，在理論研究和工程實踐方面積累了豐富經(jīng)驗。在支護結(jié)構(gòu)設計理論上，從早期基于極限平衡理論的設計方法逐漸發(fā)展到考慮土體與支護結(jié)構(gòu)相互作用的數(shù)值分析方法。有限元、邊界元等數(shù)值計算方法被廣泛應用于深基坑支護結(jié)構(gòu)的力學分析，能夠更準確地模擬基坑開挖過程中土體的應力應變狀態(tài)以及支護結(jié)構(gòu)的受力和變形情況。在基坑開挖過程中，通過有限元分析可以詳細了解不同土層的位移和應力變化，為支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計提供依據(jù)。在施工技術(shù)方面，國外研發(fā)了多種先進的支護工藝和施工設備。液壓式打樁機、旋挖鉆機等高效施工設備的應用，提高了施工效率和質(zhì)量。還注重施工過程中的環(huán)境保護和資源節(jié)約，采用綠色施工技術(shù)，減少對周邊環(huán)境的影響。國內(nèi)在深基坑支護技術(shù)研究方面雖然起步相對較晚，但隨著國內(nèi)基礎(chǔ)設施建設的快速發(fā)展，近年來取得了顯著進展。國內(nèi)學者結(jié)合我國復雜的地質(zhì)條件和工程實際需求，對深基坑支護結(jié)構(gòu)的設計理論和方法進行了深入研究，提出了一系列適合我國國情的設計理念和計算方法。針對軟土地基的特點，研發(fā)了新型的復合土釘墻支護技術(shù)，通過將土釘與其他支護形式相結(jié)合，提高了支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和適應性。在監(jiān)測技術(shù)方面，國內(nèi)也取得了長足進步。開發(fā)了多種先進的監(jiān)測設備和技術(shù)，如自動化監(jiān)測系統(tǒng)、光纖傳感監(jiān)測技術(shù)等，能夠?qū)崟r、準確地監(jiān)測基坑的變形、應力、水位等參數(shù)，為基坑工程的安全施工提供了有力保障。自動化監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)測，一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預警值，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報，以便及時采取措施。然而，無論是國內(nèi)還是國外，深基坑支護設計與施工研究仍存在一些不足之處。在設計理論方面，雖然數(shù)值分析方法得到了廣泛應用，但由于土體性質(zhì)的復雜性和不確定性，目前的計算模型還不能完全準確地反映實際情況，導致設計結(jié)果與實際工程存在一定偏差。在施工過程中，施工工藝和施工質(zhì)量的控制仍然是一個難題，施工人員的技術(shù)水平和管理水平參差不齊，容易出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，影響基坑的安全性。在全過程控制方面，目前的研究主要集中在基坑開挖和支護施工階段，對基坑工程的前期勘察、設計階段以及后期的運營維護階段的全過程控制研究相對較少。前期勘察數(shù)據(jù)的準確性對支護設計至關(guān)重要，但實際工程中勘察工作可能存在遺漏或不準確的情況；后期運營維護階段，基坑可能會受到各種因素的影響，如周邊環(huán)境變化、建筑物使用功能改變等，而目前對這些因素的研究和應對措施還不夠完善。1.3研究內(nèi)容與方法本研究圍繞希聯(lián)醫(yī)院基坑工程，基于全過程控制理念，深入探究深基坑支護的設計及施工相關(guān)內(nèi)容，具體如下：工程地質(zhì)條件勘察與分析：詳細研究希聯(lián)醫(yī)院基坑工程場地的地質(zhì)條件，包括土層分布、巖土物理力學性質(zhì)、地下水水位及水質(zhì)等。通過現(xiàn)場勘察、室內(nèi)土工試驗等手段，獲取準確的地質(zhì)數(shù)據(jù)，并運用地質(zhì)統(tǒng)計學等方法對數(shù)據(jù)進行分析，評估地質(zhì)條件對基坑支護設計與施工的影響，為后續(xù)的設計和施工方案制定提供堅實的地質(zhì)依據(jù)。深基坑支護設計方案比選與優(yōu)化：根據(jù)工程地質(zhì)條件和基坑工程的特點，如基坑深度、形狀、周邊環(huán)境等，提出多種可行的深基坑支護設計方案，如排樁支護、地下連續(xù)墻支護、土釘墻支護等，并對各方案的優(yōu)缺點進行詳細分析。運用數(shù)值模擬軟件，如MidasGTS、Plaxis等，對不同支護方案進行模擬分析，對比各方案在基坑開挖過程中的支護結(jié)構(gòu)受力、變形情況以及對周邊環(huán)境的影響，從而選出最優(yōu)的支護設計方案，并對其進行優(yōu)化，使其在滿足工程安全要求的前提下，達到經(jīng)濟合理的目的。施工過程控制與管理：制定科學合理的施工組織設計，明確施工流程、施工方法、施工進度計劃以及施工資源配置等。在施工過程中，加強對施工質(zhì)量的控制，嚴格按照設計要求和施工規(guī)范進行施工，確保支護結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。建立健全施工安全管理體系，加強對施工人員的安全教育和培訓，提高施工人員的安全意識，采取有效的安全防護措施，防止施工安全事故的發(fā)生。同時，加強對施工進度的管理，合理安排施工順序，確保工程按時完成?；颖O(jiān)測與數(shù)據(jù)分析：設計完善的基坑監(jiān)測方案，確定監(jiān)測項目、監(jiān)測頻率、監(jiān)測方法以及預警值等。監(jiān)測項目包括支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形、周邊土體的位移和沉降、地下水位的變化等。采用先進的監(jiān)測儀器和設備，如全站儀、水準儀、測斜儀、壓力盒等，對基坑進行實時監(jiān)測，并及時對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理。通過數(shù)據(jù)分析，掌握基坑施工過程中的動態(tài)變化情況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，并采取相應的措施進行處理，確保基坑工程的安全施工。應急預案制定與實施：針對基坑施工過程中可能出現(xiàn)的各種突發(fā)情況，如基坑坍塌、涌水涌砂、周邊建筑物損壞等，制定詳細的應急預案。應急預案應包括應急組織機構(gòu)、應急響應程序、應急救援措施、應急物資儲備等內(nèi)容。定期組織應急演練，提高施工人員的應急反應能力和救援能力，確保在突發(fā)情況下能夠迅速、有效地進行應急處置，減少事故損失。本研究綜合運用多種研究方法，確保研究的全面性、科學性和實用性，具體研究方法如下：案例分析法：以希聯(lián)醫(yī)院基坑工程為具體案例，深入研究基于全過程控制的深基坑支護設計及施工過程。通過對該案例的詳細分析，總結(jié)成功經(jīng)驗和存在的問題，為其他類似工程提供實際參考和借鑒。文獻研究法：廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻資料，包括學術(shù)論文、技術(shù)報告、工程規(guī)范等，了解深基坑支護設計及施工的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，掌握相關(guān)的理論知識和技術(shù)方法，為研究提供理論支持和技術(shù)指導。數(shù)值模擬法：運用數(shù)值模擬軟件對基坑支護結(jié)構(gòu)進行模擬分析，如前文提到的MidasGTS、Plaxis等。通過數(shù)值模擬，可以直觀地了解基坑開挖過程中支護結(jié)構(gòu)的受力和變形情況，以及周邊土體的位移和應力變化，為支護方案的優(yōu)化設計提供依據(jù)?，F(xiàn)場監(jiān)測法：在希聯(lián)醫(yī)院基坑工程施工過程中，進行現(xiàn)場監(jiān)測，獲取真實可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，驗證支護設計的合理性和施工過程的安全性，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應的措施進行調(diào)整，確?；庸こ痰捻樌M行。二、深基坑支護相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1深基坑的定義與特點深基坑作為基坑工程的重要類型，其界定有著明確的標準。根據(jù)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的相關(guān)規(guī)定，深基坑通常指開挖深度超過5米（含5米）的基坑（槽），這類基坑在土方開挖、支護以及降水工程等方面具有較高的復雜性和風險性。開挖深度雖未超過5米，但地質(zhì)條件復雜，如土層分布不均勻、土體力學性質(zhì)差異大，周圍環(huán)境復雜，臨近既有建筑物、道路或地下管線眾多，或影響毗鄰建筑（構(gòu)筑）物安全的基坑（槽），也被納入深基坑范疇。這些復雜因素使得深基坑工程在設計、施工和監(jiān)測等環(huán)節(jié)都需要格外謹慎對待，以確保工程的安全與穩(wěn)定。深基坑具有諸多顯著特點，這些特點決定了深基坑工程的復雜性和挑戰(zhàn)性。臨時性是深基坑的重要特點之一?；又ёo體系在地下工程施工期間發(fā)揮關(guān)鍵作用，一旦地下工程施工完成，其使命便宣告結(jié)束。這就要求在設計和施工過程中，既要確保支護體系在施工期間具備足夠的安全性和穩(wěn)定性，又要充分考慮其臨時性的特點，合理控制成本，避免不必要的浪費。一些臨時性的支護結(jié)構(gòu)，如鋼板樁、工具式支撐等，在完成使命后可回收再利用，這不僅體現(xiàn)了資源節(jié)約的理念，也有助于降低工程成本。深基坑工程具有很強的復雜性，它涉及多個學科領(lǐng)域，需要巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、施工技術(shù)等多方面知識的綜合運用。從巖土工程角度來看，需要準確掌握工程場地的地質(zhì)條件，包括土層分布、巖土物理力學性質(zhì)、地下水水位及水質(zhì)等，這些地質(zhì)因素直接影響著支護結(jié)構(gòu)的選型和設計。在軟土地基中，土體的強度較低、壓縮性較大，對支護結(jié)構(gòu)的變形控制要求較高；而在砂土地基中，土體的滲透性較強，需要特別關(guān)注地下水的處理和基坑的抗?jié)B穩(wěn)定性。從結(jié)構(gòu)工程角度出發(fā)，要根據(jù)地質(zhì)條件和基坑的特點，設計出合理的支護結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)，確保支護結(jié)構(gòu)能夠承受土體的側(cè)壓力、地下水壓力以及施工過程中的各種荷載。施工技術(shù)方面，施工工藝的選擇、施工順序的安排以及施工質(zhì)量的控制等都對基坑工程的成敗起著至關(guān)重要的作用。風險性也是深基坑工程不容忽視的特點。由于基坑支護體系的安全儲備相對較小，一旦出現(xiàn)設計不合理、施工質(zhì)量問題或遭遇不可抗力因素，如暴雨、地震等，就可能引發(fā)基坑坍塌、滑坡、涌水涌砂等嚴重事故，不僅會對工程本身造成巨大損失，還可能危及周邊建筑物、道路和地下管線的安全，甚至導致人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，在深基坑工程的全過程中，必須高度重視風險管理，加強監(jiān)測和預警，制定完善的應急預案，以降低事故發(fā)生的概率和影響程度。深基坑工程還具有較強的區(qū)域性和個性。不同地區(qū)的地質(zhì)條件、水文條件以及周邊環(huán)境存在顯著差異，這就要求深基坑工程的設計和施工必須因地制宜，充分考慮當?shù)氐膶嶋H情況。即使在同一城市的不同區(qū)域，地質(zhì)條件也可能有所不同，不能簡單地照搬其他地區(qū)的經(jīng)驗?；庸こ痰闹ёo體系設計與施工和土方開挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建（構(gòu)）筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性以及周圍場地條件等密切相關(guān)。在一些城市中心區(qū)域，基坑周邊建筑物密集，地下管線錯綜復雜，這就對基坑的變形控制提出了極高的要求，支護結(jié)構(gòu)的設計必須充分考慮對周邊環(huán)境的影響。時空效應也是深基坑工程的特點之一?；拥纳疃群推矫嫘螤顚又ёo體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在基坑支護體系設計中，要充分考慮基坑工程的空間效應，合理布置支護結(jié)構(gòu)，以提高支護體系的整體穩(wěn)定性。土體，特別是軟粘土，具有較強的蠕變性，作用在支護結(jié)構(gòu)上的土壓力隨時間變化。蠕變將使土體強度降低，土坡穩(wěn)定性變小。所以在基坑開挖過程中，必須合理安排施工順序和施工進度，盡量減少土體的暴露時間，以降低時間效應對基坑工程的不利影響。2.2深基坑支護的目的與作用深基坑支護作為深基坑工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目的在于為地下結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造安全穩(wěn)定的作業(yè)空間，同時切實保障基坑周邊環(huán)境的安全。在實際工程中，深基坑支護具有多方面至關(guān)重要的作用，這些作用對于工程的順利推進和周邊環(huán)境的保護意義深遠。深基坑支護最主要的作用之一是有效擋土。在基坑開挖過程中，土體的原有平衡狀態(tài)被打破，極易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。深基坑支護結(jié)構(gòu)能夠承受土體的側(cè)向壓力，阻止土體向基坑內(nèi)滑動或坍塌，從而確?；舆吰碌姆€(wěn)定性。排樁支護結(jié)構(gòu)通過將鋼筋混凝土樁或其他類型的樁打入土體中，形成一道連續(xù)的樁墻，能夠有效地抵抗土體的側(cè)壓力；土釘墻支護則是通過在土體中設置土釘，將土體與土釘形成一個共同作用的復合體，增強土體的自穩(wěn)能力，達到擋土的目的?？刂谱冃我彩巧罨又ёo的重要作用?；娱_挖會導致土體應力狀態(tài)發(fā)生改變，進而引發(fā)土體和周邊建筑物的變形。合理設計和施工的支護結(jié)構(gòu)能夠有效控制這種變形，將其限制在允許范圍內(nèi)，避免對周邊建筑物、道路、地下管線等設施造成不利影響。地下連續(xù)墻具有較高的剛度和整體性，在控制基坑變形方面表現(xiàn)出色，能夠有效減少周邊土體的沉降和位移；采用內(nèi)支撐體系可以進一步增強支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，更好地控制變形。防水作用在深基坑支護中同樣不可或缺。地下水的存在會對基坑工程產(chǎn)生諸多不利影響，如增加土體的含水量，降低土體強度，導致基坑底部隆起、管涌等問題。深基坑支護結(jié)構(gòu)中的止水帷幕，如水泥土攪拌樁止水帷幕、高壓旋噴樁止水帷幕等，能夠有效地阻止地下水滲入基坑，為基坑施工創(chuàng)造干燥的作業(yè)環(huán)境，確?；庸こ痰陌踩M行。深基坑支護還具有保護環(huán)境的作用?；娱_挖過程中產(chǎn)生的噪聲、粉塵、振動等會對周邊環(huán)境造成污染和干擾，支護結(jié)構(gòu)可以在一定程度上起到阻隔和緩沖的作用，減少施工對周邊環(huán)境的不良影響。合理的支護結(jié)構(gòu)設計和施工還可以減少土方開挖量，降低對土地資源的破壞，實現(xiàn)資源的合理利用和環(huán)境保護的雙重目標。2.3深基坑支護設計的基本原則與方法深基坑支護設計是確?；庸こ贪踩?、經(jīng)濟、順利實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需遵循一系列科學合理的基本原則，并運用恰當?shù)脑O計方法。這些原則和方法相互關(guān)聯(lián)、相互影響，共同為基坑工程的成功建設提供保障。安全可靠性是深基坑支護設計的首要原則，也是工程安全的根本保障。支護結(jié)構(gòu)必須具備足夠的強度、穩(wěn)定性和抗變形能力，以承受土體的側(cè)壓力、地下水壓力以及施工過程中可能產(chǎn)生的各種荷載，如施工機械荷載、堆載等。在設計過程中，需充分考慮各種不利因素，確保支護結(jié)構(gòu)在整個施工期間以及使用期內(nèi)都能穩(wěn)定可靠地工作，避免出現(xiàn)坍塌、滑坡、傾覆等安全事故，保障施工人員的生命安全和周邊建筑物、地下管線等設施的安全。經(jīng)濟合理性原則要求在保證支護結(jié)構(gòu)安全可靠的前提下，對支護方案進行全面的技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇成本最低、效益最高的方案。這不僅包括支護結(jié)構(gòu)的材料成本、施工成本，還需考慮后期維護成本以及因施工對周邊環(huán)境造成影響而產(chǎn)生的潛在成本。通過優(yōu)化設計，合理選用支護結(jié)構(gòu)形式、材料和施工工藝，在滿足工程安全要求的同時，最大限度地降低工程造價，提高工程的經(jīng)濟效益。設計方案應充分考慮施工的可行性和便利性，確保施工過程能夠順利進行。選擇的支護結(jié)構(gòu)形式和施工工藝應符合施工現(xiàn)場的實際條件，如場地空間大小、地質(zhì)條件、施工設備和技術(shù)水平等。施工過程中，應盡量減少對周邊環(huán)境的干擾和影響，避免因施工困難或不合理導致施工進度延誤、質(zhì)量下降以及安全事故的發(fā)生?；庸こ淌┕ぶ芷谕ǔ］^長，在設計時必須充分考慮時間因素對支護結(jié)構(gòu)和土體的影響。土體具有蠕變性，隨著時間的推移，土壓力會發(fā)生變化，土體強度也會降低，這可能導致支護結(jié)構(gòu)的受力和變形情況發(fā)生改變。因此，在設計中要合理安排施工進度，盡量縮短土體的暴露時間，采取有效的措施控制時間效應對基坑工程的不利影響。深基坑支護設計還應遵循保護環(huán)境的原則?；娱_挖和支護施工過程中可能會產(chǎn)生噪聲、粉塵、振動等污染，以及對周邊土體和地下水位的影響。在設計時，應采取相應的環(huán)保措施，如設置隔音屏障、灑水降塵、采用低噪聲施工設備等，減少施工對周邊環(huán)境的污染和破壞。還應注意保護周邊的生態(tài)環(huán)境，避免對自然景觀和生態(tài)平衡造成不良影響。在深基坑支護設計中，常用的設計方法涵蓋多個關(guān)鍵方面，為確保支護結(jié)構(gòu)的科學設計提供了有力支撐。土壓力計算是設計的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其準確性直接關(guān)系到支護結(jié)構(gòu)的受力分析和設計參數(shù)確定。經(jīng)典的土壓力理論包括庫侖土壓力理論和朗肯土壓力理論。庫侖土壓力理論基于滑動楔體的靜力平衡條件，考慮了墻后土體達到極限平衡狀態(tài)時的力系平衡，適用于填土表面傾斜、墻背傾斜且粗糙的情況；朗肯土壓力理論則基于半空間土體的應力狀態(tài)和極限平衡條件，假設墻背直立、光滑，填土表面水平，計算相對較為簡便。在實際工程中，需根據(jù)具體的工程地質(zhì)條件、支護結(jié)構(gòu)形式和施工工藝等因素，合理選擇土壓力計算理論和方法。支護結(jié)構(gòu)選型計算是設計的核心內(nèi)容之一。不同的支護結(jié)構(gòu)形式具有各自的特點和適用范圍，需要綜合考慮多種因素進行選擇。對于較淺的基坑且周邊環(huán)境對變形要求不高時，土釘墻支護結(jié)構(gòu)因其施工簡單、成本較低而具有一定優(yōu)勢；當基坑深度較大、周邊環(huán)境復雜且對變形控制要求嚴格時，地下連續(xù)墻或排樁加內(nèi)支撐的支護結(jié)構(gòu)形式可能更為合適。在確定支護結(jié)構(gòu)形式后，需對其進行詳細的力學計算，包括結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析、變形計算、穩(wěn)定性驗算等，以確保支護結(jié)構(gòu)能夠滿足承載能力和變形控制的要求。在軟土地基中，土體的強度較低、壓縮性較大，對支護結(jié)構(gòu)的變形控制要求較高，此時可能需要采用剛度較大的地下連續(xù)墻作為支護結(jié)構(gòu)，并通過合理布置內(nèi)支撐來控制變形。在計算過程中，可運用有限元分析軟件，如ANSYS、ABAQUS等，對支護結(jié)構(gòu)和土體進行建模分析，更準確地模擬其在不同工況下的受力和變形情況，為設計提供可靠依據(jù)?；臃€(wěn)定性驗算是深基坑支護設計不可或缺的環(huán)節(jié)，主要包括整體穩(wěn)定性驗算、抗傾覆穩(wěn)定性驗算、抗滑移穩(wěn)定性驗算和坑底隆起穩(wěn)定性驗算等。整體穩(wěn)定性驗算用于評估整個基坑支護體系在土體滑動作用下的穩(wěn)定性，可采用瑞典條分法、畢肖普法等方法進行計算；抗傾覆穩(wěn)定性驗算旨在防止支護結(jié)構(gòu)因受到土體側(cè)壓力等外力作用而發(fā)生傾覆，通過計算抗傾覆力矩與傾覆力矩的比值來判斷其穩(wěn)定性；抗滑移穩(wěn)定性驗算則是確保支護結(jié)構(gòu)在水平方向上不會發(fā)生滑移，滿足抗滑移安全系數(shù)的要求；坑底隆起穩(wěn)定性驗算用于防止基坑底部土體因受到向上的壓力而發(fā)生隆起破壞，保障基坑底部的穩(wěn)定性。隨著計算機技術(shù)和數(shù)值分析方法的不斷發(fā)展，數(shù)值模擬在深基坑支護設計中的應用日益廣泛。有限元法、有限差分法、邊界元法等數(shù)值方法能夠考慮土體與支護結(jié)構(gòu)的相互作用、施工過程的動態(tài)變化以及復雜的地質(zhì)條件等因素，對基坑開挖和支護過程進行更真實、全面的模擬分析。通過數(shù)值模擬，可以直觀地了解基坑在不同施工階段的受力和變形情況，預測可能出現(xiàn)的問題，并及時調(diào)整設計方案，提高設計的可靠性和科學性。2.4深基坑支護施工的流程與技術(shù)要點深基坑支護施工是一項復雜且嚴謹?shù)南到y(tǒng)工程，其施工流程涵蓋多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都有特定的技術(shù)要點，這些要點對于保障基坑工程的安全與質(zhì)量至關(guān)重要。施工準備階段是深基坑支護施工的首要環(huán)節(jié)，此階段的工作質(zhì)量直接影響后續(xù)施工的順利進行。需進行詳細的地質(zhì)勘察，通過鉆探、原位測試等手段，獲取準確的地質(zhì)數(shù)據(jù)，包括土層分布、巖土物理力學性質(zhì)、地下水水位及水質(zhì)等信息。這些數(shù)據(jù)是支護設計和施工方案制定的重要依據(jù)。還需全面了解周邊環(huán)境，如鄰近建筑物的基礎(chǔ)形式、結(jié)構(gòu)狀況、與基坑的距離，地下管線的類型、位置、埋深等，以便在施工過程中采取有效的保護措施，避免對周邊環(huán)境造成破壞。施工方案設計是施工準備階段的核心任務之一。根據(jù)地質(zhì)勘察和周邊環(huán)境調(diào)查結(jié)果，結(jié)合基坑的深度、形狀、規(guī)模等因素，制定科學合理的施工方案。方案應包括支護結(jié)構(gòu)選型、施工方法、施工順序、施工進度計劃、資源配置計劃以及應急預案等內(nèi)容。在選擇支護結(jié)構(gòu)形式時，要綜合考慮各種因素，確保支護結(jié)構(gòu)既能滿足工程安全要求，又具有經(jīng)濟合理性和施工可行性。對于地質(zhì)條件復雜、周邊環(huán)境敏感的基坑，可能需要采用多種支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合的形式，如排樁加內(nèi)支撐、地下連續(xù)墻加錨桿等。材料和設備準備也是施工準備階段不可或缺的工作。根據(jù)施工方案，采購符合質(zhì)量要求的支護材料，如鋼筋、水泥、砂石、鋼板樁、灌注樁等，并確保材料的供應及時、充足。對施工所需的設備進行調(diào)試和維護，保證設備在施工過程中能夠正常運行。常見的施工設備有挖掘機、起重機、鉆孔機、混凝土攪拌機、壓漿泵等，設備的性能和質(zhì)量直接影響施工效率和質(zhì)量。土方開挖是深基坑支護施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其施工順序和方法對基坑的穩(wěn)定性和周邊環(huán)境的影響較大。應遵循“分層、分段、對稱、限時”的原則進行開挖。分層開挖能夠有效控制土體的應力釋放和變形，避免因一次性開挖深度過大導致土體失穩(wěn)；分段開挖可以使支護結(jié)構(gòu)及時跟進，減少土體的暴露時間；對稱開挖能保證基坑兩側(cè)的受力均衡，防止基坑出現(xiàn)傾斜；限時開挖則要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成每個開挖段的施工，以減少時間效應對基坑的影響。在開挖過程中，要嚴格控制開挖深度和坡度，避免超挖或欠挖。采用合適的開挖設備和施工工藝，如采用小型挖掘機配合人工開挖，以減少對周邊土體和支護結(jié)構(gòu)的擾動。還應注意做好排水措施，及時排除基坑內(nèi)的積水，防止土體因浸泡而強度降低。支護結(jié)構(gòu)施工是深基坑支護施工的核心內(nèi)容，不同的支護結(jié)構(gòu)形式具有不同的施工工藝和技術(shù)要點。排樁支護結(jié)構(gòu)施工時，對于鉆孔灌注樁，要確保鉆孔的垂直度和孔徑符合設計要求，防止出現(xiàn)塌孔、縮徑等問題。在鋼筋籠制作和安裝過程中，要保證鋼筋籠的尺寸準確、焊接牢固，鋼筋的保護層厚度符合規(guī)定?；炷翝仓r，要控制好澆筑速度和澆筑高度，確?；炷恋拿軐嵭院蜆渡碣|(zhì)量。對于鋼板樁支護，要注意鋼板樁的打入精度和垂直度，采用合適的打樁設備和施工方法，如振動錘打樁、靜壓樁等。在鋼板樁之間的連接部位，要保證連接緊密，防止出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。地下連續(xù)墻施工工藝較為復雜，泥漿制備是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。要嚴格控制泥漿的配合比和性能指標，如泥漿的密度、粘度、含砂率等，確保泥漿能夠起到護壁、攜渣和冷卻鉆頭的作用。成槽施工時，要保證槽壁的垂直度和穩(wěn)定性，采用先進的成槽設備和施工技術(shù)，如液壓抓斗成槽機、銑槽機等。鋼筋籠的吊放要平穩(wěn)、準確，避免碰撞槽壁。混凝土澆筑采用導管法，要保證混凝土的澆筑連續(xù)性和澆筑質(zhì)量。土釘墻支護施工時，土釘?shù)你@孔要按照設計要求的角度和深度進行，確保土釘能夠有效地錨固在土體中。在土釘安裝過程中，要保證土釘?shù)奈恢脺蚀_、固定牢固。注漿是土釘墻支護施工的重要環(huán)節(jié)，要控制好注漿壓力和注漿量，確保漿液能夠充分填充土釘與土體之間的空隙，形成有效的錨固力。鋼筋網(wǎng)的鋪設要平整、牢固，鋼筋的間距和搭接長度符合設計要求。噴射混凝土時，要控制好噴射壓力、噴射角度和噴射厚度，確保混凝土的強度和表面平整度?；颖O(jiān)測是深基坑支護施工過程中的重要環(huán)節(jié)，通過對基坑的變形、應力、水位等參數(shù)進行實時監(jiān)測，可以及時掌握基坑的動態(tài)變化情況，為施工決策提供科學依據(jù)，確?；庸こ痰陌踩１O(jiān)測項目應根據(jù)基坑的特點、周邊環(huán)境和支護結(jié)構(gòu)形式等因素確定，主要包括支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形監(jiān)測，如支護樁的樁身內(nèi)力、支撐的軸力、墻體的水平位移等；周邊土體的位移和沉降監(jiān)測，如地面沉降、土體深層水平位移等；地下水位的變化監(jiān)測；周邊建筑物和地下管線的變形監(jiān)測等。監(jiān)測頻率應根據(jù)基坑的施工進度、變形情況和周邊環(huán)境的變化等因素進行調(diào)整。在基坑開挖初期，監(jiān)測頻率可適當較低；隨著開挖深度的增加和周邊環(huán)境的變化，監(jiān)測頻率應逐漸加密。當監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化時，應及時增加監(jiān)測頻率，并采取相應的措施進行處理。采用先進的監(jiān)測儀器和設備，如全站儀、水準儀、測斜儀、壓力盒、水位計等，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。對監(jiān)測數(shù)據(jù)要及時進行分析處理，繪制變形曲線、應力變化曲線等圖表，通過對比分析，判斷基坑的穩(wěn)定性和安全性。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預警值，應立即發(fā)出警報，并采取相應的應急措施，如停止施工、加強支護、卸載等，確?；庸こ痰陌踩?。2.5全過程控制的概念與要點全過程控制理念在深基坑支護工程中，涵蓋從項目前期規(guī)劃到后期運營維護的全生命周期，對每個階段進行全面、系統(tǒng)的管理與監(jiān)控，以實現(xiàn)工程安全、質(zhì)量、進度和成本等多目標的優(yōu)化。在深基坑支護工程中，全過程控制貫穿于勘察、設計、施工、監(jiān)測以及運營維護等各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都有其獨特的控制要點，它們相互關(guān)聯(lián)、相互影響，共同構(gòu)成了一個完整的控制體系。在前期勘察階段，精準的地質(zhì)勘察和詳盡的周邊環(huán)境調(diào)查是深基坑支護工程成功的基石。地質(zhì)勘察需借助先進的勘探技術(shù)和設備，全面獲取工程場地的地質(zhì)信息，包括土層分布、巖土物理力學性質(zhì)、地下水水位及水質(zhì)等。這些數(shù)據(jù)的準確性直接關(guān)乎支護設計的合理性與可靠性。在復雜地質(zhì)條件下，如存在巖溶、斷層等特殊地質(zhì)構(gòu)造時，細致的勘察能夠提前發(fā)現(xiàn)潛在風險，為后續(xù)的設計和施工提供關(guān)鍵依據(jù)。周邊環(huán)境調(diào)查同樣不容忽視，需詳細了解鄰近建筑物的基礎(chǔ)形式、結(jié)構(gòu)狀況、與基坑的距離，地下管線的類型、位置、埋深等信息。這有助于在設計和施工過程中制定針對性的保護措施，避免對周邊環(huán)境造成破壞。在城市中心區(qū)域進行深基坑施工時，周邊建筑物和地下管線密集，充分的周邊環(huán)境調(diào)查能夠有效降低施工風險，保障周邊環(huán)境的安全和正常使用。設計階段的控制要點在于遵循科學合理的設計原則，運用先進的設計方法，確保支護結(jié)構(gòu)的安全可靠性、經(jīng)濟合理性以及施工便利性。在設計過程中，需綜合考慮地質(zhì)條件、基坑深度、形狀、周邊環(huán)境等因素，選擇適宜的支護結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)。對于地質(zhì)條件復雜、周邊環(huán)境敏感的基坑，可能需要采用多種支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合的形式，如排樁加內(nèi)支撐、地下連續(xù)墻加錨桿等，并通過數(shù)值模擬分析等手段，對不同支護方案進行對比優(yōu)化，以確定最優(yōu)方案。設計人員還應充分考慮施工過程中的各種因素，如施工順序、施工方法、施工荷載等，確保設計方案具有良好的可施工性。加強設計審核和審查工作，邀請專家進行論證，及時發(fā)現(xiàn)和糾正設計中存在的問題，提高設計質(zhì)量。施工階段是深基坑支護工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工過程控制和質(zhì)量管理至關(guān)重要。需制定詳細的施工組織設計，明確施工流程、施工方法、施工進度計劃以及施工資源配置等內(nèi)容。嚴格按照設計要求和施工規(guī)范進行施工，加強對施工質(zhì)量的把控，確保每一道工序都符合質(zhì)量標準。在支護結(jié)構(gòu)施工過程中，要嚴格控制材料質(zhì)量、施工工藝和施工參數(shù)，如灌注樁的混凝土澆筑質(zhì)量、土釘?shù)腻^固長度和注漿壓力等。建立健全質(zhì)量管理體系，加強對施工人員的培訓和管理，提高施工人員的質(zhì)量意識和操作技能。加強施工現(xiàn)場的安全管理，制定完善的安全管理制度和應急預案，設置明顯的安全警示標志，確保施工人員的人身安全。同時，合理安排施工進度，避免因趕工期而忽視質(zhì)量和安全問題?；颖O(jiān)測是施工過程中的重要控制手段，通過對基坑的變形、應力、水位等參數(shù)進行實時監(jiān)測，能夠及時掌握基坑的動態(tài)變化情況，為施工決策提供科學依據(jù)。監(jiān)測項目應根據(jù)基坑的特點、周邊環(huán)境和支護結(jié)構(gòu)形式等因素合理確定，監(jiān)測頻率應根據(jù)施工進度和基坑變形情況進行動態(tài)調(diào)整。當監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化時，應及時分析原因，并采取相應的措施進行處理，如加強支護、卸載、調(diào)整施工方案等，確?；庸こ痰陌踩?。在運營維護階段，雖然基坑支護工程已基本完成，但仍需關(guān)注基坑的長期穩(wěn)定性和周邊環(huán)境的變化情況。定期對基坑進行檢查和維護，包括支護結(jié)構(gòu)的外觀檢查、變形監(jiān)測、地下水位監(jiān)測等，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患。在基坑周邊進行新建工程或地下工程施工時，要充分考慮對既有基坑的影響，采取必要的保護措施，避免對基坑造成破壞。隨著時間的推移和周邊環(huán)境的變化，基坑可能會出現(xiàn)一些新的問題，如支護結(jié)構(gòu)的老化、土體的蠕變等。因此，在運營維護階段，需要建立長期的監(jiān)測和維護機制，確?；拥陌踩头€(wěn)定，為建筑物的長期使用提供保障。三、希聯(lián)醫(yī)院基坑工程概況3.1工程基本信息希聯(lián)醫(yī)院項目坐落于武侯區(qū)紅牌樓商圈，具體位于紅牌樓街辦**村8組，董家灣南街口中環(huán)內(nèi)側(cè)，地理位置優(yōu)越，交通極為便利，緊鄰地鐵3、10、7號線，這為醫(yī)院建成后的人員流動提供了極大的便利條件。該項目總占地面積約28.8畝，擬建筑總面積達75000平方米，規(guī)模較為宏大。其建筑布局規(guī)劃為地上11層，地下2層，這種布局既滿足了醫(yī)院對醫(yī)療空間的多樣化需求，又合理利用了地下空間資源，用于建設停車場、設備用房等配套設施。地上部分主要規(guī)劃為各類醫(yī)療功能區(qū)域，包括門診科室、住院病房、手術(shù)室、檢查檢驗科室等，以滿足患者的就醫(yī)需求；地下部分則重點打造停車場，可有效緩解醫(yī)院周邊停車難的問題，同時設備用房的設置也為醫(yī)院的正常運營提供了保障。希聯(lián)醫(yī)院作為區(qū)域內(nèi)重要的醫(yī)療設施建設項目，建成后將極大地提升周邊地區(qū)的醫(yī)療服務水平，滿足居民日益增長的醫(yī)療需求。其服務范圍不僅覆蓋紅牌樓街道和華興街道，還將輻射更廣泛的區(qū)域，為更多患者提供優(yōu)質(zhì)、高效的醫(yī)療服務。醫(yī)院的建設將引入先進的醫(yī)療設備和專業(yè)的醫(yī)療團隊，開展多元化的醫(yī)療服務項目，涵蓋婦產(chǎn)科、兒科、內(nèi)科、外科等多個領(lǐng)域，致力于打造成為一家綜合性、現(xiàn)代化的醫(yī)療機構(gòu)。3.2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件在對希聯(lián)醫(yī)院基坑工程進行深入研究時，工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件是極為關(guān)鍵的考量因素，它們對基坑支護設計及施工方案的制定起著決定性作用。通過詳盡的地質(zhì)勘察和專業(yè)的數(shù)據(jù)分析，全面掌握場地地層結(jié)構(gòu)、巖土物理力學性質(zhì)以及地下水的相關(guān)特性，是確?；庸こ贪踩?、順利實施的重要前提。3.2.1場地地層結(jié)構(gòu)希聯(lián)醫(yī)院基坑工程場地地層結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一定的復雜性，自上而下主要由人工填土層、第四系全新統(tǒng)沖積層、第四系上更新統(tǒng)沖洪積層等構(gòu)成。最上層的人工填土層厚度在0.5米至2.0米之間，主要由粘性土、建筑垃圾、碎石等組成，結(jié)構(gòu)較為松散，均勻性差。該層土的形成時間較短，尚未完成充分的固結(jié)和壓實，力學性質(zhì)相對較差，承載能力較低。在基坑開挖過程中，人工填土層容易出現(xiàn)坍塌、滑坡等問題，需要采取相應的支護措施，如土釘墻支護、噴錨支護等，以確保邊坡的穩(wěn)定性。由于該層土中可能含有建筑垃圾等雜物，會對施工機械設備的正常運行產(chǎn)生影響，增加施工難度，因此在施工前需要對場地進行清理和平整。第四系全新統(tǒng)沖積層位于人工填土層之下，厚度約為3.0米至8.0米，主要包括粉質(zhì)粘土、粉土和砂土。粉質(zhì)粘土呈可塑狀態(tài)，具有中等壓縮性，其粘聚力和內(nèi)摩擦角相對適中，能夠提供一定的抗剪強度；粉土的顆粒較細，滲透性較小，但在動水壓力作用下容易發(fā)生液化現(xiàn)象，對基坑的穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅；砂土的顆粒較大，透水性較強，強度相對較高，但在開挖過程中需要注意防止砂土的流失和管涌現(xiàn)象的發(fā)生。在該層土中進行基坑支護結(jié)構(gòu)的施工時，需要根據(jù)不同土層的特性選擇合適的施工工藝和支護形式。對于粉質(zhì)粘土，可以采用灌注樁、地下連續(xù)墻等支護結(jié)構(gòu)；對于粉土和砂土，可采用井點降水、止水帷幕等措施，降低地下水位，防止砂土液化和管涌現(xiàn)象的發(fā)生。第四系上更新統(tǒng)沖洪積層是場地的主要持力層，厚度較大，一般在10米以上。該層主要由卵石、礫石和粘性土組成，卵石含量較高，粒徑較大，分布較為均勻，具有較高的承載能力和較好的壓縮性。在基坑支護設計中，通常將該層作為支護結(jié)構(gòu)的錨固層或支撐點，以確保支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。由于該層土的力學性質(zhì)較好，在滿足設計要求的前提下，可以適當減小支護結(jié)構(gòu)的尺寸和強度，從而降低工程成本。3.2.2巖土物理力學性質(zhì)巖土的物理力學性質(zhì)是深基坑支護設計與施工的重要依據(jù)，直接關(guān)系到支護結(jié)構(gòu)的選型、設計參數(shù)的確定以及施工過程的安全控制。通過室內(nèi)土工試驗和現(xiàn)場原位測試，獲取了希聯(lián)醫(yī)院基坑工程場地巖土的主要物理力學性質(zhì)指標，具體如下：人工填土層的天然重度約為18.0kN/m3，孔隙比為0.85，壓縮模量為3.5MPa，粘聚力為10kPa，內(nèi)摩擦角為15°。這些指標表明，人工填土層的密度較小，孔隙較大，壓縮性較高，抗剪強度較低，在基坑開挖過程中容易產(chǎn)生較大的變形和位移，需要加強支護和監(jiān)測。粉質(zhì)粘土的天然重度為19.5kN/m3，孔隙比為0.70，壓縮模量為6.0MPa，粘聚力為30kPa，內(nèi)摩擦角為20°。與人工填土層相比，粉質(zhì)粘土的密度較大，孔隙較小，壓縮性較低，抗剪強度較高，但在基坑開挖過程中仍需注意控制變形，防止因土體變形過大而影響周邊環(huán)境。粉土的天然重度為19.0kN/m3，孔隙比為0.75，壓縮模量為5.0MPa，粘聚力為15kPa，內(nèi)摩擦角為18°。粉土的物理力學性質(zhì)介于粉質(zhì)粘土和砂土之間，其滲透性較小，但在動水壓力作用下容易發(fā)生液化現(xiàn)象，因此在基坑施工過程中需要特別關(guān)注地下水位的變化，采取有效的降水和止水措施。砂土的天然重度為20.0kN/m3，孔隙比為0.65，壓縮模量為8.0MPa，內(nèi)摩擦角為30°。砂土的密度較大，孔隙較小，壓縮性較低，抗剪強度較高，但其透水性較強，在基坑開挖過程中容易出現(xiàn)涌水、涌砂等問題，需要采取有效的止水和排水措施。卵石層的天然重度為22.0kN/m3，壓縮模量為15.0MPa，內(nèi)摩擦角為40°。卵石層具有較高的承載能力和較好的壓縮性，是基坑支護結(jié)構(gòu)的良好持力層，但在施工過程中需要注意卵石的粒徑和分布情況，合理選擇施工設備和施工工藝，確保施工質(zhì)量。3.2.3地下水類型、水位、補給排泄條件希聯(lián)醫(yī)院基坑工程場地內(nèi)的地下水類型主要為上層滯水和孔隙潛水。上層滯水主要賦存于人工填土層中，其水位受大氣降水和地表徑流的影響較大，水位變化較為頻繁，一般在地面以下0.5米至1.5米之間。由于上層滯水的水量較小，且主要分布在淺層，對基坑工程的影響相對較小，但在施工過程中仍需注意采取適當?shù)呐潘胧?，防止上層滯水對基坑開挖和支護結(jié)構(gòu)施工造成不利影響?？紫稘撍饕x存于第四系全新統(tǒng)沖積層和第四系上更新統(tǒng)沖洪積層的砂土和卵石層中，是場地內(nèi)的主要地下水類型?？紫稘撍乃幌鄬Ψ€(wěn)定，一般在地面以下3.0米至5.0米之間，但在雨季或周邊地下水補給量較大時，水位可能會有所上升。該層地下水的水量較大，滲透性較強，對基坑工程的影響較為顯著，是基坑支護設計和施工中需要重點關(guān)注的對象。場地內(nèi)地下水的補給來源主要為大氣降水和地表水的入滲補給，同時也受到周邊地下水的側(cè)向補給影響。在雨季，大氣降水充沛，地表徑流增加，地下水的補給量相應增大，水位會有所上升；而在旱季，大氣降水減少，地下水的補給量也會隨之減少，水位可能會下降。地表水主要包括周邊的河流、湖泊以及市政排水系統(tǒng)等，當這些地表水與地下水存在水力聯(lián)系時，會對地下水進行補給。周邊地下水的側(cè)向補給則主要取決于場地周邊的地質(zhì)條件和地下水水位分布情況。地下水的排泄方式主要為蒸發(fā)排泄和側(cè)向徑流排泄。在蒸發(fā)排泄方面，當?shù)叵滤惠^淺時，地下水會通過土壤孔隙向上蒸發(fā)，尤其是在炎熱干燥的季節(jié)，蒸發(fā)排泄量相對較大。側(cè)向徑流排泄則是指地下水在水力梯度的作用下，向周邊地勢較低的區(qū)域流動，通過側(cè)向徑流的方式排泄。此外，人工開采也是地下水排泄的一種方式，但在希聯(lián)醫(yī)院基坑工程場地內(nèi)，人工開采地下水的情況相對較少。由于地下水的存在會對基坑工程產(chǎn)生諸多不利影響，如增加土體的含水量，降低土體強度，導致基坑底部隆起、管涌等問題。在基坑支護設計和施工過程中，需要充分考慮地下水的影響，采取有效的降水、止水和排水措施，確?；庸こ痰陌踩M行?？刹捎镁c降水、管井降水等方法降低地下水位，采用止水帷幕如水泥土攪拌樁止水帷幕、高壓旋噴樁止水帷幕等阻止地下水滲入基坑，同時設置排水系統(tǒng)，及時排除基坑內(nèi)的積水。3.3周邊環(huán)境條件希聯(lián)醫(yī)院基坑工程周邊環(huán)境較為復雜，建筑物、道路和地下管線分布密集，這些因素對基坑支護設計與施工提出了嚴格要求，需充分考慮并采取有效措施，以確保周邊環(huán)境的安全和基坑工程的順利進行?；訓|側(cè)緊鄰董家灣南街，該道路為城市次干道，車流量較大，道路下分布有雨水、污水、供水、燃氣、電力、通信等多種地下管線。雨水管線管徑為DN800，埋深約1.5米；污水管線管徑為DN600，埋深約2.0米；供水管線管徑為DN400，埋深約1.2米；燃氣管線管徑為DN200，埋深約1.0米；電力管線為10kV電纜，埋深約0.8米；通信管線包括電信、移動、聯(lián)通等多家運營商的光纜，埋深約0.6米。這些地下管線距離基坑較近，最近處僅2.0米，在基坑開挖和支護施工過程中，若保護措施不當，極易導致管線破裂、變形等問題，影響城市基礎(chǔ)設施的正常運行。基坑南側(cè)為已建成的住宅小區(qū)，小區(qū)內(nèi)建筑物多為6層磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約1.5米，建筑物距離基坑最近處約8.0米。由于建筑物年代較久，結(jié)構(gòu)相對較為脆弱，基坑開挖引起的土體變形可能會對其產(chǎn)生不利影響，如墻體開裂、地基沉降等，危及居民的生命財產(chǎn)安全?；游鱾?cè)為一片商業(yè)區(qū)域，包括多層商業(yè)建筑和小型超市等，商業(yè)建筑多為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為獨立基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約2.0米至3.0米，距離基坑最近處約10.0米。商業(yè)區(qū)域內(nèi)人員流動頻繁，若基坑施工出現(xiàn)安全問題，可能會對周邊商業(yè)活動造成較大干擾，影響商家的正常經(jīng)營?；颖眰?cè)為紅牌樓廣場，廣場內(nèi)有停車場、休閑廣場等設施，停車場地面為混凝土結(jié)構(gòu)，下方可能存在地下停車場和相關(guān)管線。休閑廣場地面為硬質(zhì)鋪裝，周邊設有路燈、景觀設施等。紅牌樓廣場距離基坑最近處約15.0米，基坑施工過程中的振動、噪聲等可能會對廣場的正常使用和周邊環(huán)境造成一定影響。3.4基坑工程的特點與難點希聯(lián)醫(yī)院基坑工程具有一系列顯著特點，這些特點使其在支護設計與施工過程中面臨諸多挑戰(zhàn)。該基坑工程開挖深度達10米，屬于較深基坑范疇。隨著開挖深度的增加，土體側(cè)壓力和地下水壓力顯著增大，對支護結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性提出了極高要求。較深的基坑還增加了施工難度和安全風險，如施工人員的上下通道設置、施工設備的操作空間等都需要特別關(guān)注?；有螤畈灰?guī)則，其平面布局受醫(yī)院建筑功能和周邊環(huán)境的限制，呈現(xiàn)出復雜的幾何形狀。不規(guī)則的基坑形狀導致支護結(jié)構(gòu)的受力分布不均勻，在一些轉(zhuǎn)角和突出部位，應力集中現(xiàn)象較為明顯，容易出現(xiàn)支護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的情況。這就要求在支護設計中，必須充分考慮基坑形狀對結(jié)構(gòu)受力的影響，采取有效的加強措施，確保支護結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。場地地層結(jié)構(gòu)復雜，巖土物理力學性質(zhì)差異較大。從上至下分布的人工填土層、第四系全新統(tǒng)沖積層和第四系上更新統(tǒng)沖洪積層，各土層的力學性能和工程特性各不相同。人工填土層結(jié)構(gòu)松散，承載能力低；粉質(zhì)粘土、粉土和砂土的壓縮性、滲透性和抗剪強度等指標也存在較大差異。這種復雜的地層結(jié)構(gòu)使得支護結(jié)構(gòu)的選型和設計變得更加困難，需要針對不同土層的特點，選擇合適的支護形式和施工工藝。地下水類型多樣，包括上層滯水和孔隙潛水，水位變化較大，且與周邊水系存在水力聯(lián)系。地下水的存在不僅增加了土體的含水量，降低了土體強度，還可能導致基坑底部隆起、管涌等問題，對基坑工程的安全構(gòu)成嚴重威脅。在支護設計和施工過程中，必須充分考慮地下水的影響，采取有效的降水、止水和排水措施，確?；庸こ痰陌踩M行?；又苓叚h(huán)境復雜，建筑物、道路和地下管線分布密集?；訓|側(cè)緊鄰董家灣南街，道路下分布著多種地下管線；南側(cè)為已建成的住宅小區(qū)；西側(cè)為商業(yè)區(qū)域；北側(cè)為紅牌樓廣場。這些周邊環(huán)境因素對基坑支護設計與施工提出了嚴格要求，必須確?；娱_挖和支護過程中，不對周邊建筑物、道路和地下管線造成破壞，保證周邊環(huán)境的安全和正常使用?；谏鲜鎏攸c，希聯(lián)醫(yī)院基坑工程在支護設計與施工中面臨以下難點：支護結(jié)構(gòu)選型困難：由于基坑深度較大、形狀不規(guī)則、地層結(jié)構(gòu)復雜以及周邊環(huán)境敏感，單一的支護結(jié)構(gòu)形式往往難以滿足工程需求。需要綜合考慮多種因素，如土層性質(zhì)、地下水條件、周邊建筑物和地下管線的保護要求等，選擇合適的支護結(jié)構(gòu)形式或采用多種支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，這增加了支護結(jié)構(gòu)選型的難度。在一些復雜地質(zhì)條件和周邊環(huán)境下，可能需要將排樁支護與內(nèi)支撐體系相結(jié)合，或者采用地下連續(xù)墻加錨桿的支護形式，但如何確定各支護結(jié)構(gòu)的參數(shù)和連接方式，需要進行詳細的分析和計算。土壓力計算不準確：復雜的地層結(jié)構(gòu)和不規(guī)則的基坑形狀使得土壓力的計算變得十分復雜，傳統(tǒng)的土壓力計算理論難以準確反映實際情況。土壓力計算不準確會導致支護結(jié)構(gòu)設計不合理，影響基坑的穩(wěn)定性和安全性。為了提高土壓力計算的準確性，需要采用更先進的計算方法和模型，結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行反分析，不斷修正計算參數(shù)，以確保土壓力計算結(jié)果的可靠性。地下水控制難度大：場地內(nèi)地下水類型多樣、水位變化大且與周邊水系存在水力聯(lián)系，這給地下水控制帶來了很大困難。降水過程中可能會引起周邊土體的沉降和變形，影響周邊建筑物和地下管線的安全；止水帷幕的施工質(zhì)量難以保證，容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，導致基坑內(nèi)積水，影響施工進度和安全。因此，需要制定科學合理的地下水控制方案，采用有效的降水、止水和排水措施，并加強對地下水水位和土體變形的監(jiān)測，及時調(diào)整控制方案，確?；庸こ痰陌踩?。施工過程中的變形控制要求高：由于基坑周邊環(huán)境復雜，對基坑開挖引起的土體變形控制要求極高。施工過程中，土體的開挖和支護結(jié)構(gòu)的施工會導致土體應力狀態(tài)的改變，從而引起土體和周邊建筑物的變形。如果變形過大，可能會導致周邊建筑物開裂、地下管線破裂等問題，造成嚴重的后果。因此，在施工過程中，需要采取有效的變形控制措施，如合理安排施工順序、控制開挖速度、加強支護結(jié)構(gòu)的剛度等，并通過實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和處理變形異常情況，確保周邊環(huán)境的安全。施工安全風險高：深基坑工程本身就具有較高的安全風險，加之希聯(lián)醫(yī)院基坑工程的復雜性和周邊環(huán)境的敏感性，使得施工安全風險進一步增加。在施工過程中，可能會出現(xiàn)基坑坍塌、涌水涌砂、高處墜落、物體打擊等安全事故，威脅施工人員的生命安全和工程的順利進行。為了降低施工安全風險，需要建立健全安全管理體系，加強對施工人員的安全教育和培訓，提高施工人員的安全意識和操作技能，制定完善的應急預案，并定期組織演練，確保在突發(fā)情況下能夠迅速、有效地進行應急處置。四、希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護設計4.1支護方案選型在希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護設計中，支護方案的選型至關(guān)重要，它直接關(guān)系到基坑工程的安全、經(jīng)濟和順利實施。根據(jù)希聯(lián)醫(yī)院基坑工程的地質(zhì)條件、周邊環(huán)境以及工程特點，對多種常見的支護方案進行了詳細的對比分析，最終選定了最為合適的支護方案。4.1.1排樁支護方案排樁支護是一種常見的深基坑支護形式，它由一系列排列的樁和冠梁組成。排樁可采用鋼筋混凝土灌注樁、預制樁等，具有施工工藝相對成熟、施工速度較快、成本相對較低等優(yōu)點。在地質(zhì)條件較好、周邊環(huán)境對變形要求相對較低的情況下，排樁支護方案具有一定的優(yōu)勢。對于希聯(lián)醫(yī)院基坑工程，場地地層結(jié)構(gòu)較為復雜，上部人工填土層和第四系全新統(tǒng)沖積層的力學性質(zhì)相對較差，下部第四系上更新統(tǒng)沖洪積層雖為主要持力層，但基坑開挖深度較大，達到10米，排樁在抵抗土體側(cè)壓力和控制變形方面可能存在一定難度?；又苓叚h(huán)境復雜，緊鄰建筑物、道路和地下管線，對基坑變形控制要求較高，排樁支護方案難以滿足周邊環(huán)境的保護要求。4.1.2地下連續(xù)墻支護方案地下連續(xù)墻是一種在地面上采用專用的挖槽設備，沿著基坑的周邊，按照事先劃分好的幅段，開挖狹長的溝槽，在槽內(nèi)設置鋼筋籠，采用導管法在泥漿護壁的情況下澆筑混凝土，筑成一個單元槽段，依次施工，以某種接頭方式連接成的一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻。地下連續(xù)墻具有剛度大、整體性好、防滲性能強、對周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點，能夠有效抵抗土體側(cè)壓力和地下水壓力，控制基坑變形，適用于地質(zhì)條件復雜、周邊環(huán)境敏感的深基坑工程。希聯(lián)醫(yī)院基坑工程場地地層結(jié)構(gòu)復雜，地下水豐富，周邊環(huán)境復雜，建筑物、道路和地下管線密集，對基坑支護結(jié)構(gòu)的剛度、整體性和防滲性能要求較高。地下連續(xù)墻支護方案能夠較好地適應這些條件，有效控制基坑變形，保護周邊環(huán)境安全。地下連續(xù)墻施工工藝相對復雜，施工成本較高，對施工設備和技術(shù)水平要求也較高。4.1.3土釘墻支護方案土釘墻支護是一種原位土體加筋技術(shù)，通過在土體中設置土釘，將土體與土釘形成一個共同作用的復合體，增強土體的自穩(wěn)能力，達到支護的目的。土釘墻支護具有施工簡單、成本較低、工期較短等優(yōu)點，適用于地下水位較低、土質(zhì)較好、基坑深度較淺的工程。希聯(lián)醫(yī)院基坑工程開挖深度較大，達到10米，且場地地層結(jié)構(gòu)復雜，上部土層力學性質(zhì)較差，土釘墻支護方案難以滿足基坑的穩(wěn)定性和變形控制要求。基坑周邊環(huán)境復雜，對基坑變形控制要求較高，土釘墻支護方案在控制變形方面存在一定局限性。4.1.4其他支護方案除了上述三種常見的支護方案外，還考慮了其他一些支護方案，如SMW工法樁支護、鋼板樁支護等。SMW工法樁是一種勁性復合圍護結(jié)構(gòu)，它是在水泥土攪拌樁內(nèi)插入H型鋼等勁性材料，形成一種勁性復合樁，具有施工速度快、成本較低、對周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點，但在希聯(lián)醫(yī)院基坑工程中，由于場地地層結(jié)構(gòu)復雜，對支護結(jié)構(gòu)的剛度要求較高，SMW工法樁可能無法滿足工程需求。鋼板樁支護具有施工速度快、可重復使用等優(yōu)點，但由于其剛度相對較小，在控制基坑變形方面能力有限，且對周邊環(huán)境有一定的噪聲和振動影響，不適用于希聯(lián)醫(yī)院基坑工程這種周邊環(huán)境敏感的項目。4.1.5方案選定及理由綜合考慮希聯(lián)醫(yī)院基坑工程的地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、基坑深度以及變形控制要求等因素，最終選定地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐的支護方案。地下連續(xù)墻具有剛度大、整體性好、防滲性能強的特點，能夠有效抵抗土體側(cè)壓力和地下水壓力，控制基坑變形，滿足希聯(lián)醫(yī)院基坑工程場地地層結(jié)構(gòu)復雜、地下水豐富的條件。在復雜的地層條件下，地下連續(xù)墻能夠提供穩(wěn)定的支護，確?；拥陌踩?。地下連續(xù)墻的防滲性能可以有效阻止地下水滲入基坑，為施工創(chuàng)造良好的條件。內(nèi)支撐體系可以進一步增強支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，合理布置內(nèi)支撐能夠有效地控制基坑的變形，滿足周邊環(huán)境對變形控制的嚴格要求。通過設置內(nèi)支撐，可以將土體側(cè)壓力有效地傳遞到支撐結(jié)構(gòu)上，減少地下連續(xù)墻的受力和變形。在基坑周邊有建筑物和地下管線的情況下，內(nèi)支撐體系能夠更好地保護周邊環(huán)境的安全。雖然地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐的支護方案施工工藝相對復雜，成本較高，但從基坑工程的安全性、穩(wěn)定性以及對周邊環(huán)境的保護等方面綜合考慮，該方案是最為合適的選擇。在施工過程中，可以通過優(yōu)化施工組織設計、合理安排施工進度等措施，降低施工成本，提高施工效率。4.2支護結(jié)構(gòu)設計計算4.2.1土壓力計算土壓力的準確計算是希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護結(jié)構(gòu)設計的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其計算結(jié)果直接影響支護結(jié)構(gòu)的受力分析與設計參數(shù)的確定。本工程選用經(jīng)典的朗肯土壓力理論進行土壓力計算，該理論基于半空間土體的應力狀態(tài)和極限平衡條件，假設墻背直立、光滑，填土表面水平，適用于本工程的場地條件。在計算主動土壓力時，依據(jù)朗肯土壓力理論，對于粘性土，主動土壓力強度計算公式為：p_{a}=\gammazK_{a}-2c\sqrt{K_{a}}，其中p_{a}為主動土壓力強度（kPa），\gamma為土的重度（kN/m3），z為計算點深度（m），K_{a}為主動土壓力系數(shù)，K_{a}=tan^{2}(45^{\circ}-\frac{\varphi}{2})，\varphi為土的內(nèi)摩擦角（°），c為土的粘聚力（kPa）。對于無粘性土，主動土壓力強度計算公式為：p_{a}=\gammazK_{a}。以場地內(nèi)粉質(zhì)粘土層為例，該層土的天然重度\gamma=19.5kN/m?3，內(nèi)摩擦角\varphi=20^{\circ}，粘聚力c=30kPa。當計算深度z=5m時，主動土壓力系數(shù)K_{a}=tan^{2}(45^{\circ}-\frac{20^{\circ}}{2})\approx0.49，則主動土壓力強度p_{a}=19.5??5??0.49-2??30??\sqrt{0.49}=47.775-42=5.775kPa。在計算被動土壓力時，對于粘性土，被動土壓力強度計算公式為：p_{p}=\gammazK_{p}+2c\sqrt{K_{p}}，其中p_{p}為被動土壓力強度（kPa），K_{p}為被動土壓力系數(shù)，K_{p}=tan^{2}(45^{\circ}+\frac{\varphi}{2})。對于無粘性土，被動土壓力強度計算公式為：p_{p}=\gammazK_{p}。同樣以粉質(zhì)粘土層為例，當計算深度z=5m時，被動土壓力系數(shù)K_{p}=tan^{2}(45^{\circ}+\frac{20^{\circ}}{2})\approx2.04，則被動土壓力強度p_{p}=19.5??5??2.04+2??30??\sqrt{2.04}=198.9+85.73\approx284.63kPa。在實際計算過程中，充分考慮了地下水對土壓力的影響。由于場地內(nèi)存在上層滯水和孔隙潛水，地下水位以下的土體受到水的浮力作用，有效重度減小，從而影響土壓力的計算。在地下水位以下，采用土的有效重度\gamma^{\prime}=\gamma-\gamma_{w}（\gamma_{w}為水的重度，取10kN/m?3）進行土壓力計算。對于存在滲流的情況，考慮滲流力對土壓力的影響，通過修正土壓力系數(shù)等方式進行計算。還對土壓力計算參數(shù)進行了修正，以提高計算結(jié)果的準確性。根據(jù)現(xiàn)場原位測試和室內(nèi)土工試驗結(jié)果，結(jié)合工程經(jīng)驗，對土的內(nèi)摩擦角、粘聚力等參數(shù)進行了合理修正?？紤]到土體的應力歷史、施工擾動等因素對土性參數(shù)的影響，對參數(shù)進行了適當調(diào)整。在計算中采用了考慮土體非線性特性的土壓力計算方法，以更準確地反映土體在實際受力情況下的土壓力分布。4.2.2支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計算采用彈性支點法對希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形進行計算，該方法在橫向受荷樁的分析中被廣泛應用，能夠較好地考慮支護結(jié)構(gòu)與土體的相互作用以及施工過程的影響。將地下連續(xù)墻視為豎放的彈性地基梁，受側(cè)向土壓力的作用?；用嬉陨系膬?nèi)支撐看作為彈性支點，基坑以下的土層用一系列的土彈簧作用代替。土壓力采用前文計算得到的朗肯土壓力，地基土抗力按“m”法計算，“m”為地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)，根據(jù)場地巖土物理力學性質(zhì)和工程經(jīng)驗取值。建立彈性地基梁的微分方程：EI\frac{d^{4}y}{dx^{4}}+m(b_{0}x+z)y=q(x)其中EI為地下連續(xù)墻的抗彎剛度，y為地下連續(xù)墻的水平位移，x為計算點深度，m為地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)，b_{0}為地下連續(xù)墻的計算寬度，z為地面超載引起的附加應力，q(x)為作用在地下連續(xù)墻上的側(cè)向荷載。通過求解上述微分方程，得到地下連續(xù)墻的水平位移y、彎矩M、剪力V等內(nèi)力和變形參數(shù)。利用結(jié)構(gòu)力學方法或有限元數(shù)值法進行求解，在本工程中，采用專業(yè)的巖土工程分析軟件Plaxis進行計算。在Plaxis軟件中，建立地下連續(xù)墻與土體的三維模型，將土壓力、支撐條件、地基土參數(shù)等輸入模型中進行計算。通過模擬不同施工階段，如土方開挖、支撐設置等，得到地下連續(xù)墻在各施工階段的內(nèi)力和變形情況。經(jīng)計算，在基坑開挖至設計深度時，地下連續(xù)墻的最大水平位移為25mm，滿足設計要求的變形控制指標（一般控制在基坑深度的0.3\%以內(nèi)，本基坑深度10m，變形控制指標為30mm）。地下連續(xù)墻的最大彎矩出現(xiàn)在基坑底部附近，為800kN?·m，最大剪力為350kN。根據(jù)計算得到的內(nèi)力和變形結(jié)果，進行地下連續(xù)墻的配筋設計和強度驗算，確保地下連續(xù)墻能夠滿足承載能力和變形控制要求。4.2.3穩(wěn)定性驗算為確保希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進行了全面的穩(wěn)定性驗算，包括整體穩(wěn)定性驗算、抗傾覆穩(wěn)定性驗算、抗滑移穩(wěn)定性驗算和坑底隆起穩(wěn)定性驗算等。采用瑞典條分法進行整體穩(wěn)定性驗算，該方法基于圓弧滑動面假設，將滑動土體劃分為若干個土條，通過計算每個土條的重力、滑動力和抗滑力，進而求解整個滑動土體的穩(wěn)定系數(shù)。穩(wěn)定系數(shù)計算公式為：K=\frac{\sum_{i=1}^{n}(c_{i}l_{i}+N_{i}tan\varphi_{i})}{\sum_{i=1}^{n}T_{i}}其中K為穩(wěn)定系數(shù)，c_{i}為第i個土條的粘聚力，l_{i}為第i個土條的滑弧長度，N_{i}為第i個土條的法向力，\varphi_{i}為第i個土條的內(nèi)摩擦角，T_{i}為第i個土條的滑動力。經(jīng)計算，本基坑支護結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定系數(shù)為1.8，大于規(guī)范要求的安全系數(shù)（一般安全等級為一級的基坑，整體穩(wěn)定安全系數(shù)不小于1.3），表明支護結(jié)構(gòu)在整體穩(wěn)定性方面滿足要求?？箖A覆穩(wěn)定性驗算通過計算抗傾覆力矩與傾覆力矩的比值來判斷支護結(jié)構(gòu)的抗傾覆能力?？箖A覆力矩由地下連續(xù)墻的自重、被動土壓力以及內(nèi)支撐的反力等提供，傾覆力矩主要由主動土壓力和地面超載等產(chǎn)生?？箖A覆穩(wěn)定系數(shù)計算公式為：K_{q}=\frac{M_{r}}{M_{o}}其中K_{q}為抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)，M_{r}為抗傾覆力矩，M_{o}為傾覆力矩。計算結(jié)果顯示，本基坑支護結(jié)構(gòu)的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)為2.5，大于規(guī)范要求的安全系數(shù)（一般不小于1.3），說明支護結(jié)構(gòu)具有足夠的抗傾覆能力。抗滑移穩(wěn)定性驗算主要是確保支護結(jié)構(gòu)在水平方向上不會發(fā)生滑移，通過計算抗滑移力與滑動力的比值來判斷?？够屏τ傻叵逻B續(xù)墻與土體之間的摩擦力以及內(nèi)支撐的水平反力等提供，滑動力主要由主動土壓力的水平分量和地面超載的水平分量等產(chǎn)生?？够品€(wěn)定系數(shù)計算公式為：K_{h}=\frac{F_{r}}{F_{o}}其中K_{h}為抗滑移穩(wěn)定系數(shù)，F(xiàn)_{r}為抗滑移力，F(xiàn)_{o}為滑動力。經(jīng)計算，本基坑支護結(jié)構(gòu)的抗滑移穩(wěn)定系數(shù)為1.6，大于規(guī)范要求的安全系數(shù)（一般不小于1.3），表明支護結(jié)構(gòu)在抗滑移穩(wěn)定性方面滿足要求?？拥茁∑鸱€(wěn)定性驗算采用太沙基公式進行計算，該公式考慮了土體的抗剪強度、地下水位以及基坑開挖深度等因素對坑底隆起的影響?？拥茁∑鸱€(wěn)定系數(shù)計算公式為：K_{l}=\frac{N_{c}c+\gammaD}{q+\gammaH}其中K_{l}為坑底隆起穩(wěn)定系數(shù)，N_{c}為承載力系數(shù)，c為坑底土體的粘聚力，\gamma為土的重度，D為地下連續(xù)墻的入土深度，q為地面超載，H為基坑開挖深度。計算結(jié)果表明，本基坑支護結(jié)構(gòu)的坑底隆起穩(wěn)定系數(shù)為2.0，大于規(guī)范要求的安全系數(shù)（一般安全等級為一級的基坑，坑底隆起安全系數(shù)不小于1.8），說明坑底不會發(fā)生隆起破壞，支護結(jié)構(gòu)在坑底隆起穩(wěn)定性方面滿足要求。4.2.4節(jié)點設計節(jié)點設計是希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護結(jié)構(gòu)設計的重要組成部分，合理的節(jié)點設計能夠確保支護結(jié)構(gòu)各構(gòu)件之間的傳力可靠，提高支護結(jié)構(gòu)的整體性能。對于內(nèi)支撐與地下連續(xù)墻的連接節(jié)點，采用預埋鋼板和焊接的方式進行連接。在地下連續(xù)墻施工時，按照設計要求在相應位置預埋鋼板，內(nèi)支撐安裝時，將支撐端部的連接件與預埋鋼板進行焊接，確保連接牢固。為增強連接節(jié)點的可靠性，在焊接處設置加勁肋，提高節(jié)點的承載能力和抗變形能力。對節(jié)點進行了詳細的受力分析，通過計算節(jié)點在各種工況下的內(nèi)力，如軸力、彎矩、剪力等，驗證節(jié)點設計的合理性。在計算中考慮了施工過程中的荷載變化以及土體與支護結(jié)構(gòu)的相互作用對節(jié)點受力的影響。對于不同支護結(jié)構(gòu)之間的連接節(jié)點，如地下連續(xù)墻與冠梁的連接節(jié)點，采用鋼筋連接和混凝土澆筑的方式。在地下連續(xù)墻頂部預留鋼筋，與冠梁的鋼筋進行綁扎連接，然后澆筑混凝土，使地下連續(xù)墻與冠梁形成一個整體。通過合理設計鋼筋的直徑、數(shù)量和錨固長度，確保連接節(jié)點能夠有效地傳遞內(nèi)力。在冠梁與地下連續(xù)墻的連接節(jié)點處，鋼筋的錨固長度根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求進行設計，一般不小于鋼筋直徑的35倍，以保證連接的可靠性。還對節(jié)點的防水設計給予了高度重視，在節(jié)點處設置止水鋼板、止水帶等防水措施，防止地下水從節(jié)點處滲漏，影響支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。在地下連續(xù)墻與內(nèi)支撐連接節(jié)點的預埋鋼板周圍，焊接止水鋼板，止水鋼板的寬度一般不小于300mm，厚度不小于3mm，確保節(jié)點的防水效果。4.3降排水設計4.3.1地下水控制方案選擇希聯(lián)醫(yī)院基坑工程場地地下水類型主要為上層滯水和孔隙潛水，水位變化較大，且與周邊水系存在水力聯(lián)系?？紤]到基坑周邊環(huán)境復雜，緊鄰建筑物、道路和地下管線，對地下水控制的要求較高，在確?；影踩┕さ?，需有效控制地下水對周邊環(huán)境的影響。經(jīng)過綜合分析和比較，決定采用降水與截水相結(jié)合的地下水控制方案。降水可有效降低地下水位，減少地下水對基坑開挖和支護結(jié)構(gòu)的影響；截水則能阻止地下水滲入基坑，保證基坑內(nèi)施工環(huán)境的干燥，降低對周邊土體的影響。4.3.2降水井設計與布置降水井設計方面，依據(jù)基坑面積、深度、地下水位以及土層滲透系數(shù)等因素，運用裘布依公式進行計算。該公式基于達西定律，考慮了含水層的性質(zhì)、抽水井的影響半徑以及水位降深等因素，適用于潛水完整井的降水計算。計算公式如下：Q=1.366K\frac{(2H-S)S}{lgR-lgr_{0}}其中，Q為降水井的涌水量（m?3/d），K為含水層的滲透系數(shù)（m/d），H為潛水含水層的厚度（m），S為水位降深（m），R為降水井的影響半徑（m），r_{0}為降水井的半徑（m）。根據(jù)場地巖土勘察報告，含水層的滲透系數(shù)K=15m/d，潛水含水層厚度H=8m，設計水位降深S=6m。通過經(jīng)驗公式R=2S\sqrt{HK}計算降水井的影響半徑R，代入數(shù)據(jù)可得R=2??6??\sqrt{8??15}a??166.4m。假設降水井半徑r_{0}=0.3m，將各參數(shù)代入裘布依公式，計算得到單口降水井的涌水量Qa??2560m?3/d。依據(jù)基坑形狀和尺寸，結(jié)合計算出的涌水量，在基坑周邊均勻布置降水井。共設置10口降水井，井間距為15m，以確保地下水位能夠均勻降低。降水井采用直徑為600mm的鉆孔灌注樁，井深為15m，確保能夠有效降低地下水位。在降水井施工過程中，嚴格控制成孔質(zhì)量，保證井壁的垂直度和穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。采用優(yōu)質(zhì)的濾水管和濾網(wǎng)，確保降水井的排水效果，防止泥砂進入井內(nèi)堵塞管道。降水過程中，密切監(jiān)測地下水位的變化，根據(jù)實際情況調(diào)整降水井的抽水量和抽水時間。在基坑開挖前，提前啟動降水井，將地下水位降至基坑底面以下1m，為基坑開挖創(chuàng)造良好的條件。在基坑開挖過程中，持續(xù)監(jiān)測地下水位，確保地下水位始終保持在基坑底面以下，避免因地下水位上升而影響基坑的穩(wěn)定性?？紤]到降水對周邊環(huán)境的影響，采取相應的回灌措施。在基坑周邊設置回灌井，通過回灌井向地層中注入適量的水，以維持周邊地下水位的穩(wěn)定，減少因降水引起的周邊土體沉降?；毓嗑牟贾煤突毓嗔扛鶕?jù)實際監(jiān)測數(shù)據(jù)進行調(diào)整，確?；毓嘈Ч?。4.3.3截水帷幕設計采用地下連續(xù)墻兼作截水帷幕的設計方案，充分利用地下連續(xù)墻的防滲性能，有效阻止地下水滲入基坑。地下連續(xù)墻的厚度為800mm，深度為20m，嵌入不透水層3m，以確保截水效果。在地下連續(xù)墻施工過程中，嚴格控制泥漿的性能指標，確保泥漿能夠起到良好的護壁作用，防止槽壁坍塌。成槽施工時，采用先進的成槽設備和施工工藝，保證槽壁的垂直度和表面平整度，確保地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量。在鋼筋籠制作和吊放過程中，保證鋼筋籠的尺寸準確、焊接牢固，確保鋼筋籠能夠順利下放至槽內(nèi)?；炷翝仓捎脤Ч芊?，嚴格控制混凝土的澆筑速度和澆筑高度，確?；炷恋拿軐嵭院蛪ι碣|(zhì)量。為檢驗截水帷幕的止水效果，在地下連續(xù)墻施工完成后，進行了注水試驗。在地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)選取若干個試驗點，向試驗點內(nèi)注水，觀察地下連續(xù)墻外側(cè)的水位變化情況。經(jīng)試驗檢測，地下連續(xù)墻的止水效果良好，無明顯滲漏現(xiàn)象，滿足設計要求。4.4設計方案的優(yōu)化與比選為進一步提升希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護設計方案的安全性、經(jīng)濟性和可行性，從技術(shù)、經(jīng)濟、施工等多個維度展開了全面的優(yōu)化與比選工作。在技術(shù)層面，針對地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐的支護方案，著重對地下連續(xù)墻的厚度和配筋進行優(yōu)化。通過數(shù)值模擬分析不同厚度地下連續(xù)墻在基坑開挖過程中的受力和變形情況，發(fā)現(xiàn)適當增加地下連續(xù)墻的厚度雖能有效提高其剛度和承載能力，但同時也會增加工程造價。經(jīng)過多次模擬計算和對比分析，確定在滿足基坑變形控制要求的前提下，將地下連續(xù)墻的厚度從最初設計的800mm優(yōu)化為700mm，既能保證支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，又可減少混凝土用量，降低工程成本。在配筋設計方面，根據(jù)地下連續(xù)墻不同部位的受力特點，采用變截面配筋方式。在墻體彎矩較大的部位，適當增加鋼筋的配置數(shù)量和直徑，提高墻體的抗彎能力；在彎矩較小的部位，相應減少鋼筋用量，避免鋼筋的浪費。通過這種優(yōu)化方式，在保證地下連續(xù)墻承載能力的，有效降低了鋼材用量，提高了材料的利用率。還對支撐體系進行了優(yōu)化，通過調(diào)整支撐的間距和布置方式，提高支撐體系的整體穩(wěn)定性和承載能力。經(jīng)分析計算，將支撐間距從原來的3m調(diào)整為2.5m，使支撐體系能夠更均勻地分擔土體側(cè)壓力，有效減小了地下連續(xù)墻的變形。在經(jīng)濟層面，對優(yōu)化前后的設計方案進行了詳細的成本核算。原方案地下連續(xù)墻混凝土用量較大，鋼筋配置較多，支撐體系材料和施工費用也較高。優(yōu)化后，地下連續(xù)墻混凝土用量減少了約15%，鋼筋用量降低了約10%，支撐體系材料費用降低了約8%。雖然優(yōu)化過程中增加了數(shù)值模擬分析等技術(shù)服務費用，但總體工程成本仍降低了約12%，取得了顯著的經(jīng)濟效益。在施工層面，優(yōu)化后的方案在施工工藝和施工難度上也有明顯改善。地下連續(xù)墻厚度的減小，降低了成槽施工的難度和風險，提高了施工效率；變截面配筋方式便于鋼筋的加工和安裝，減少了施工過程中的鋼筋連接工作量；支撐間距的調(diào)整使支撐安裝更加方便，施工進度得到有效提升。為了更直觀地展示優(yōu)化方案的優(yōu)勢，將優(yōu)化后的地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐支護方案與其他備選方案進行了全面對比。與排樁支護方案相比，優(yōu)化后的方案在控制基坑變形和防滲性能方面具有明顯優(yōu)勢，排樁支護方案難以滿足本工程周邊環(huán)境復雜、對變形控制要求高的條件；與土釘墻支護方案相比，優(yōu)化方案的穩(wěn)定性和承載能力更強，土釘墻支護方案無法適用于本工程較大的基坑開挖深度和復雜的地層條件。綜合技術(shù)、經(jīng)濟和施工等多方面因素，確定優(yōu)化后的地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐支護方案為希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護的最終設計方案。該方案在確?；庸こ贪踩€(wěn)定的，有效降低了工程造價，提高了施工效率，具有顯著的綜合效益。五、希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護施工5.1施工準備工作5.1.1技術(shù)準備在希聯(lián)醫(yī)院深基坑支護施工前，技術(shù)準備工作是確保工程順利開展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涵蓋了熟悉設計文件、技術(shù)交底以及施工組織設計編制等多個重要方面。項目技術(shù)人員對深基坑支護設計文件進行了深入細致的研讀，全面掌握設計意圖、技術(shù)要求和施工要點。仔細研究了支護結(jié)構(gòu)的類型、尺寸、配筋以及節(jié)點構(gòu)造等關(guān)鍵信息，確保對設計內(nèi)容有清晰準確的理解。對于地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐的支護方案，技術(shù)人員詳細分析了地下連續(xù)墻的厚度、深度、混凝土強度等級，以及內(nèi)支撐的布置形式、間距、材料規(guī)格等參數(shù)，明確了施工過程中需要重點控制的部位和環(huán)節(jié)。與設計單位保持密切溝通，就設計文件中存在的疑問和不明確之處及時進行交流和探討，確保設計文件的準確性和完整性。在研讀設計文件過程中，發(fā)現(xiàn)地下連續(xù)墻與內(nèi)支撐連接節(jié)點的構(gòu)造細節(jié)不夠清晰，通過與設計單位溝通，獲得了詳細的設計補充說明和節(jié)點大樣圖，為后續(xù)的施工提供了明確的指導。組織了全面深入的技術(shù)交底工作，由項目技術(shù)負責人向施工管理人員、班組長以及一線施工人員詳細講解施工工藝、技術(shù)要求、質(zhì)量標準和安全注意事項。在技術(shù)交底會議上，通過圖文并茂的方式，結(jié)合施工圖紙和現(xiàn)場實際情況，對土方開挖、地下連續(xù)墻施工、內(nèi)支撐安裝等關(guān)鍵工序的施工流程和技術(shù)要點進行了詳細闡述。針對地下連續(xù)墻施工中的泥漿制備、成槽工藝、鋼筋籠吊放和混凝土澆筑等環(huán)節(jié)，向施工人員明確了各項技術(shù)參數(shù)和質(zhì)量控制標準，如泥漿的密度、粘度、含砂率等指標，成槽的垂直度、槽壁平整度要求，鋼筋籠的制作精度和吊放注意事項，以及混凝土的澆筑速度、澆筑高度控制等。為確保技術(shù)交底的效果，要求所有參與交底的人員在交底記錄上簽字確認，并對交底內(nèi)容進行現(xiàn)場提問和答疑，確保施工人員真正理解和掌握技術(shù)要點。在交底過程中，施工人員對地下連續(xù)墻混凝土澆筑過程中的導管埋深問題提出疑問，技術(shù)負責人通過現(xiàn)場演示和詳細講解，使施工人員明確了導管埋深應控制在2-6m之間，避免出現(xiàn)導管拔出混凝土面或埋深過深導致混凝土澆筑不暢的情況。結(jié)合工程實際情況，精心編制了科學合理的施工組織設計，作為指導工程施工的綱領(lǐng)性文件。施工組織設計中詳細規(guī)劃了施工總體部署，包括施工順序、施工進度計劃、資源配置計劃等內(nèi)容。根據(jù)希聯(lián)醫(yī)院基坑工程的特點，確定了先進行地下連續(xù)墻施工，再進行降水井施工，然后分層分段進行土方開挖，在土方開挖過程中同步進行內(nèi)支撐安裝的施工順序。制定了詳細的施工進度計劃，明確了各施工階段的開始時間、完成時間和關(guān)鍵節(jié)點，合理安排施工人員和機械設備的投入，確保工程能夠按照計劃順利推進。資源配置計劃方面，根據(jù)施工進度計劃和工程量，精確計算了所需的勞動力、