当前建筑基坑围护设计中传统设计理论和方法的缺陷是什么？ 设计,围护结构,压力

传统设计要领以库仑—朗肯理论为基础，接纳极限平衡法求解，它假定作用在围护结构前后墙上的土压力分别到达被迫土压力和主动土压力，在此基础上再把超静定的结构力学问题简化为静定问题求解。国内接纳较多的有等值梁法和静力平衡法。这种要领应用于基坑围护结构的设计中，存在以下缺点： 
　　1）库仑—朗肯理论自己包括着与基坑工程实际很不一致的假定； 
　　和静力平衡法。这种要领应用于基坑围护结构的设计中，存在以下缺点： 
　　2）难以反应基坑开挖过程中种种因素对墙上土压力漫衍的影响； 
　　3）无法提供设计所需的墙体水平位移的数值，即不克考虑围护结谈判土体的变形； 
　　4）假定支撑为不动支点，不考虑施工过程中支撑设置前后支撑力的转变，等等。 
　　传统设计要领以开挖的最终状态为基础，它至少在以下几个方面与开挖的实际情况是不相符的： 
　　1）侧土压力计算问题
　　基坑围护结构土压力具有不确定性，它是土体与围护结构之间相互作用的结果，土压力巨细和漫衍随围护结构类型、刚度、支点数量而异，在开挖过程中随结构的 变形而动态地转变，同时它具有施工效应、时间效应、空间效应等特性，这些是传统挡土墙设计理论无法考虑的问题。土压力只有在主（被）动极限平衡状态下才可 作为已知的定值，而主（被）动极限平衡状态是否到达，与围护结构的位移是密切相关的。在基坑外侧的主动区，围护结构向坑内侧位移量级达（0.1～0.3）%H后，就可能出现主动极限平衡状态，而基坑内侧的被迫区，围护结构要向坑内位移约达（2～5）%H，才华到达被迫极限平衡状态，这样大的位移量又是围护 结构的安定所不允许的，因此该部位作用的实际上不是被迫土压力，而是某种土抗力，它随着围护桩墙的位移巨细而转变，是个不确定量。在围护结构的设计中，将 不确定土压力看成定值的外荷载来求解围护结构的内力及验算稳定性，其计算结果的禁绝确是可想而知的。 
　　2）围护结谈判土体变形问题
　　围护系统和土体的变形是围护结构各局部与土体及外界因素相互作用的反应，是结构内力转变与调解的宏观结果。其特征和数值是整个系统是否正常 劳动的最直观的标记，又是突发性事故的前兆，因而是施工控制的主要依据。土层的沉降及位移更直接地影响到周围建筑物、地下管线及门路交通的正常运营。但传 统设计要领由于所接纳的是刚塑性模型理论，只能进行强度与稳定剖析而难以进行变形计算。虽然目前尚有一些经验要领可进行估算，但有地区局限性并缺乏足够的 理论依据。 
　　3）围护结构内力计算问题 
　　传统设计要领对有支撑的围护结构设计中，支撑力也是通过开挖最终状态的系统静力平衡条件确定的。而基坑实际施工过程中，支撑是在土层开挖， 围护结构有一定变形后设置的。下一道支撑是在上一道支撑受力变形，基坑继续开挖后设置的，并非同时设置，实际受力条件与设计条件明显相异，其数值理所虽然 偏离设计值。围护结构的内力也是按开挖的最终状态的土压力和支撑力计算的。如前所述，侧土压力和支撑力在开挖过程中是连续转变的，围护结构内力也随着转变，而不可能是稳定稳定的。虽然近来有些工程用增量法进行进行考虑施工过程的内力计算，但因为在内力计算中仍然引用静力平衡条件，而无法考虑形变相容和位 移协调关系，所以仍然是相当粗糙的。 
　　综上所述，传统设计理论和要领未能准确的反应基坑工程的真实状况，或者说传统设计理论和要领存在种种缺陷并不完全适用于技术要求越来越高的基坑工程围护设计，这正是设计预估值与实际劳动状态存在较大差别的原因所在。