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复杂环境条件下高水位地区深基坑变形控制设计探讨

王荣彦

（河南郑州，450053）

摘要：到目前为止，国家、行业和地方规范尚没有从理论高度对

基坑工程的变形控制设计加以明示。笔者在查阅国内大量文献基础上，

结合多年的工程实践对基坑变形控制设计的概念、含义及基坑变形控

制设计的设计内容进行了初步的探讨。对今后开展基坑工程的变形控

制设计有一定的参考价值。

关键词：复杂环境条件高水位地区深基坑变形控制设计

1．概述

本文所说的复杂环境条件是指在小于0.5H（H：指基坑深度）内

有建（构）筑物、道路、管线等需要采取工程措施加以保护。所说的

高水位地区是指地下水位在基坑深度以上，需要采取降水或止水措施

[1]

以确保基坑挖土、基础施工的安全和正常进行。根据龚晓楠教授，

目前对基坑工程的设计方法有两种：（1）基坑工程稳定控制设计：

当基坑周围空旷允许基坑周围土体产生较大变形时，基坑围护体系满

足稳定性要求即可；（2）基坑工程变形控制设计：当基坑紧邻市政

道路、管线、周围建构筑物，不允许基坑周围地基土体产生较大的变

形时，基坑围护设计应按变形控制设计。它不仅要求基坑围护体系满

足稳定性要求，还要求基坑围护体系的变形小于某一控制值。按变形

[1]

控制设计不是愈小愈好，也不易统一规定。龚晓楠教授又提出，现

有规范、规程、手册及设计软件均未能从理论高度加以区分。我国已

1

有条件推广根据基坑周边环境条件采用按稳定控制设计还是按变形

控制设计的设计理念。

就笔者目前接触到的有限资料，最早提出基坑工程按变形控制设

计的设计理念见于1996年8月由侯学渊、刘国彬撰写的的《软土基

坑支护结构的变形控制设计》一文[2]。此后，1996年孙家乐[3]，1999

年熊巨华[4]，1999年俞建霖[5],2002年刘兴旺[6]，2003年刘红军、

[7][8]

吕三和，2008年王文东分别从不同方面就自己的研究领域针对

“基坑变形控制设计”这一设计理念进行论述，受益匪浅，也深受启

发。以下愿意就该问题发表自己的一点看法，供同行参考。

2．基坑工程变形控制设计的概念和内涵

什么叫基坑工程变形控制设计？查阅有关文献，仁者见仁，智者

见智。笔者试做如下解释：所谓变形控制设计是指在充分了解周边环

境的前提下，综合考虑基坑深度、地质条件（含地下水条件）和环境

条件、气象条件、场地红线条件的基础上，对基坑支护结构及可能影

响的周边环境进行变形验（估）算,在支护结构体满足强度及稳定的

前提下，控制位移在环境允许的范围内，合理确定其变形控制量，并

进行支护方案的选择和优化，并选择合理的变形控制技术（措施）。

在方案实施过程中实行动态设计，以确保基坑变形对周围道路、地下

管线、建（构筑）不会产生不良影响，不会影响其正常使用为目的。

这一设计理念就叫基坑工程变形控制设计。

基于此，要做好基坑工程的变形控制设计应包括以下内容但不限

于以下内容：

2

（1）明确周边环境（建、构筑物、道路、地下管线）的位移变

形量（包括变形速率）；（（2）做好基坑工程的概念设计，对支护方

案进行比选，在正确选型的基础上对支护结构进行优化设计（如对支

护桩嵌固深度、刚度的调整拉锚采用扩大头锚杆调整位置、调整预

应力以控制变形等）；(3）对支护结构和保护对象进行变形预测分析

和估算,必要时调整、补充或优化设计；（4）选择合理的止水帷幕，

并控制施工质量防止基坑发生大的涌砂事故，以控制基坑变形；（5）

设计合理的土方开挖方案以控制基坑的不正常变形；（6）科学、全

面监测、分析，随施工过程及反馈信息及时调整设计方案，实行动态

设计，当变形过大时及时采取工程措施；（7）有效的变形控制技术

及应急措施。