基坑支護設計時,首先應當依據基坑深度、工程水文地質條件、環境條件和使用條件等合理劃分基坑側壁安全等級,然后綜合基坑側壁安全等級、施工、氣候條件、工期要求、造價等因素合理選擇支護結構類型。同一基坑的不同側壁可分別確定為不同的安全等級,并依據側壁安全等級分別進行設計。但當采用內支撐支護體系時,應以支撐兩側安全等級高的控制設計。
基坑工程中,施工偏差對工程質量、安全的影響有時是致命的,如帷幕施工偏差過大導致截水帷幕搭接不好產生滲漏,護坡樁因施工偏差過大而侵占主體地下結構施工空間,錨桿施工偏差過大時不利于鋼腰梁、錨具墊板受力,支撐構件施工偏差過大使得偏心彎矩增大,等等。但是,是施工就存在偏差,正常的、合理的偏差,設計階段應該加以充分的考慮。
1、截水結構單元的設計搭接長度
咬合式排樁、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法施工的截水帷幕,是由先后施工的一個個截水結構單元(單根樁)相互咬合搭接形成的。每根樁施工時均存在偏差,包括樁位偏差和垂直度偏差。我國相關技術標準規定,樁位允許偏差一般為 50mm,垂直度允許偏差一般為0.5%~1%。
2、支護結構施工偏差對主體地下結構施工空間的影響
支護結構向基坑內的偏移縮小了主體地下結構的施工空間,基坑設計進行支護結構平面布置時,必須考慮正常的施工偏差,尤其當用地緊張、支護結構給地下結構預留的施工空間較小時。例如北京某工程,設計未充分考慮支護結構施工的可行性、各種正常的施工偏差及偏差帶來的后果,基坑開挖后發現,雖然施工偏差在規范的允許范圍內,但部分支護結構(微型樁、護坡樁)已侵占了地下結構空間。施工時強行截斷微型樁、剔鑿護坡樁,給基坑帶來安全隱患。
3、支撐構件的安裝誤差
基坑支護內支撐結構中,有大量的受壓構件,這些構件在施工過程中都有偏差,這些偏差導致受壓構件產生偏心,設計時必須加以考慮。
4、錨桿上下位置偏差與鋼腰梁間距、錨具墊板尺寸的關系
組合型鋼腰梁中雙型鋼之間的凈間距尺寸,必須滿足錨桿桿體能夠順直穿過腰梁,因此它與錨桿孔位在垂直方向的偏差有關。我國的相關技術標準規定,錨桿孔位垂直方向的允許偏差為 50mm,考慮到孔位偏差的隨機性,那么雙型鋼之間的凈間距應不小于 2×50mm=100mm。雙型鋼之間的凈間距又關系到錨具墊板的尺寸及厚度。雙型鋼之間的凈間距越大,即墊板的跨度越大,為保證墊板剛度,需有較大的墊板厚度。因此,設計需充分了解施工細節,使得設計符合實際、合理可行。