基于價值工程的深大基坑綠色支護方案優(yōu)化評價研究一、緒論1.1研究背景隨著城市化進程的加速，城市土地資源愈發(fā)緊張，向高空及地下拓展建筑空間成為城市建設(shè)的必然趨勢。在此背景下，高層、超高層建筑以及大規(guī)模地下空間開發(fā)項目不斷涌現(xiàn)，深大基坑工程的數(shù)量和規(guī)模與日俱增。深大基坑工程作為地下工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)，其設(shè)計與施工的合理性、安全性和環(huán)保性直接影響到整個項目的成敗。一般深大基坑多位于城市中心區(qū)域，周邊環(huán)境極為復(fù)雜，緊鄰建筑物、交通干道、地鐵隧道及各種地下管線等。這些復(fù)雜的周邊環(huán)境對基坑的穩(wěn)定性、變形控制以及施工過程中的環(huán)境保護提出了嚴苛要求。例如，在某城市的商業(yè)中心建設(shè)項目中，深基坑緊鄰既有地鐵站和多條城市主干道，施工稍有不慎就可能對地鐵運營安全和城市交通造成嚴重影響。同時，場地狹窄也給施工材料堆放、機械設(shè)備停放等帶來諸多不便，進一步加大了施工難度。傳統(tǒng)的基坑支護方案在面對復(fù)雜的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境時，往往暴露出諸多問題。例如，一些支護方案過度依賴高強度材料和大規(guī)模的施工措施，雖然能滿足基本的安全需求，但卻帶來了高昂的成本。同時，這些方案可能對周邊環(huán)境造成較大的負面影響，如施工過程中產(chǎn)生的噪音、粉塵污染，以及對地下水資源的破壞等。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入人心，建筑行業(yè)對綠色施工的要求日益提高，深大基坑綠色支護技術(shù)應(yīng)運而生。綠色支護技術(shù)強調(diào)在保證基坑工程安全穩(wěn)定的前提下，最大限度地減少對環(huán)境的負面影響，實現(xiàn)資源的高效利用和可持續(xù)發(fā)展。它不僅關(guān)注支護結(jié)構(gòu)的力學性能，還注重材料的環(huán)保性、施工過程的節(jié)能減排以及對周邊生態(tài)環(huán)境的保護。價值工程作為一種有效的管理技術(shù)和方法，通過對產(chǎn)品或服務(wù)的功能與成本進行系統(tǒng)分析，旨在以最低的總成本可靠地實現(xiàn)產(chǎn)品或服務(wù)的必要功能，從而提高其價值。在深大基坑綠色支護方案優(yōu)化中，價值工程具有重要的應(yīng)用價值。它可以幫助我們?nèi)?、系統(tǒng)地分析不同支護方案的功能和成本，包括直接成本、間接成本以及環(huán)境成本等。通過對功能的準確定義與評價，以及對成本的詳細核算與控制，能夠找到功能與成本之間的最佳平衡點，從而篩選出既滿足基坑工程安全、質(zhì)量、環(huán)保等功能要求，又具有較低成本的最優(yōu)方案。例如，在某深基坑項目中，運用價值工程對多種支護方案進行分析，通過優(yōu)化材料選擇和施工工藝，不僅降低了工程成本，還減少了對周邊環(huán)境的影響，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙贏。1.2研究目的與意義本研究旨在運用價值工程理論和方法，對深大基坑綠色支護方案進行全面、系統(tǒng)的優(yōu)化評價，以獲取技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、環(huán)境友好的最優(yōu)方案，并為類似工程提供技術(shù)數(shù)據(jù)支持和實踐經(jīng)驗參考。在理論層面，本研究將進一步完善深大基坑綠色支護方案的評價體系。當前，深大基坑綠色支護方案的評價指標和方法雖有一定發(fā)展，但仍存在不足。通過引入價值工程，本研究將從功能和成本的雙重維度構(gòu)建評價體系，綜合考慮安全、環(huán)保、經(jīng)濟、工期等多方面因素，使評價指標更加全面、科學，評價方法更加系統(tǒng)、客觀，為深大基坑綠色支護技術(shù)的理論發(fā)展提供新的思路和方法。在實踐層面，本研究對工程建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。深大基坑支護工程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其方案的選擇直接關(guān)系到工程的安全、質(zhì)量、成本和環(huán)境影響。通過價值工程優(yōu)化評價，可以幫助工程決策者在眾多備選方案中，準確篩選出既能滿足基坑支護各項功能要求，又能有效控制成本的最優(yōu)方案。這不僅能提高工程建設(shè)的經(jīng)濟效益，還能降低工程風險，保障工程的順利實施。例如，在某實際工程中，運用價值工程對不同支護方案進行分析，通過優(yōu)化設(shè)計和施工工藝，成功降低了工程成本，同時減少了對周邊環(huán)境的影響，提高了工程的綜合效益。本研究成果還將對建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極影響。隨著綠色建筑理念的普及，建筑行業(yè)對可持續(xù)發(fā)展的要求越來越高。深大基坑綠色支護作為建筑工程的重要環(huán)節(jié)，其技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用對于推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。通過本研究，能夠為建筑行業(yè)提供更多綠色、環(huán)保、經(jīng)濟的深大基坑支護方案，促進綠色建筑技術(shù)的推廣和應(yīng)用，助力建筑行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的目標。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在深大基坑支護技術(shù)方面，國內(nèi)外都取得了顯著進展。國外如美國、日本等發(fā)達國家，憑借其先進的科技水平和豐富的工程經(jīng)驗，在深基坑支護技術(shù)上較為成熟。他們針對不同地質(zhì)條件和工程需求，開發(fā)出預(yù)應(yīng)力錨桿、噴錨支護等多種新型支護技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于實際工程。例如，美國在一些大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目中，運用預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)，有效解決了復(fù)雜地質(zhì)條件下的基坑穩(wěn)定性問題。日本則在城市地下空間開發(fā)項目中，大量采用地下連續(xù)墻支護技術(shù)，充分發(fā)揮其高強度、高剛度和良好的止水性能。國內(nèi)隨著城市化進程的加速，深基坑工程數(shù)量急劇增加，支護技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。土釘墻、排樁、地下連續(xù)墻等是常見的支護類型，其中土釘墻和排樁因施工相對簡單、成本較低，應(yīng)用最為廣泛。近年來，國內(nèi)在深基坑支護技術(shù)研究方面也取得了一定成果，如對支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、承載能力等進行深入研究，提出新的計算方法和設(shè)計理論。同時，一些新技術(shù)如三維數(shù)值模擬、BIM技術(shù)等也逐漸應(yīng)用于深基坑支護工程，提高了設(shè)計和施工的精細化水平。綠色支護技術(shù)作為深大基坑支護的新發(fā)展方向，近年來受到國內(nèi)外學者和工程界的廣泛關(guān)注。在國外，綠色支護理念已融入到基坑工程的設(shè)計和施工中，注重采用環(huán)保材料和節(jié)能技術(shù)，減少對環(huán)境的影響。例如，德國在一些基坑工程中，采用可回收的支護材料，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。在國內(nèi)，隨著環(huán)保意識的增強和可持續(xù)發(fā)展理念的推行，綠色支護技術(shù)也得到快速發(fā)展。研究人員致力于開發(fā)新型節(jié)能環(huán)保的施工工法，如具有節(jié)能環(huán)保特點的SMW工法以及逆作法施工技術(shù)，并在實際工程中推廣應(yīng)用。價值工程在深大基坑支護方案優(yōu)化中的應(yīng)用研究也逐漸增多。國外一些學者將價值工程原理應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域，通過對項目功能和成本的分析，實現(xiàn)項目價值的提升。在基坑支護方案選擇中，他們運用價值工程方法，綜合考慮安全、環(huán)境、工期、造價等因素，對不同方案進行評價和比選。國內(nèi)學者也對價值工程在基坑支護方案優(yōu)化中的應(yīng)用進行了大量研究。薛理家探討了如何利用價值工程理論進行城市深基坑支護方案比選，通過功能定義和評價，權(quán)衡各因素利弊，尋求最佳方案。顧衛(wèi)東在某基坑工程多個設(shè)計方案比選中，利用價值工程原理和方法，綜合考慮安全、環(huán)境、工期、造價等因素，選取較優(yōu)方案，實現(xiàn)各項目標。盡管國內(nèi)外在深大基坑支護技術(shù)、綠色支護發(fā)展以及價值工程應(yīng)用等方面取得了一定成果，但仍存在一些問題。部分支護技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件和周邊環(huán)境下的適應(yīng)性有待提高，綠色支護技術(shù)的應(yīng)用范圍還不夠廣泛，價值工程在深大基坑支護方案優(yōu)化中的應(yīng)用還需進一步完善評價指標體系和方法，以提高方案優(yōu)化的準確性和可靠性。1.4研究內(nèi)容與方法本研究的內(nèi)容涵蓋了多個關(guān)鍵方面。首先是對深大基坑工程特點及支護技術(shù)現(xiàn)狀的深入剖析，詳細分析深大基坑工程在復(fù)雜地質(zhì)條件和周邊環(huán)境下的特點，全面梳理當前常用的支護技術(shù)，如土釘墻、排樁、地下連續(xù)墻等的原理、特點及適用范圍，同時對綠色支護技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用情況進行調(diào)研分析。構(gòu)建基于價值工程的深大基坑綠色支護方案優(yōu)化評價體系是研究的重點。明確價值工程在深大基坑綠色支護方案優(yōu)化中的應(yīng)用原理和方法，從功能和成本兩個維度構(gòu)建評價體系。在功能方面，選取安全性能、環(huán)保性能、施工可行性、工期、社會效益等關(guān)鍵指標；在成本方面，涵蓋直接成本、間接成本和環(huán)境成本等。確定各評價指標的量化方法和評價標準，為方案評價提供科學依據(jù)。對不同深大基坑綠色支護方案進行全面的分析與優(yōu)化也是重要內(nèi)容。收集多個實際工程案例中的深大基坑綠色支護方案，運用構(gòu)建的評價體系和層次分析法等方法，對各方案的功能和成本進行詳細分析和評價，計算各方案的價值系數(shù)，根據(jù)價值系數(shù)對方案進行排序，篩選出價值較高的方案。對價值較低的方案，分析其功能和成本存在的問題，提出針對性的優(yōu)化措施，如調(diào)整支護結(jié)構(gòu)形式、優(yōu)化施工工藝、選用更環(huán)保的材料等。本研究采用多種研究方法，以確保研究的科學性和可靠性。通過廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，收集深大基坑支護技術(shù)、綠色支護發(fā)展以及價值工程應(yīng)用等方面的研究成果和工程案例，了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，為研究提供理論基礎(chǔ)和實踐參考。深入實際工程現(xiàn)場，對多個深大基坑項目進行實地調(diào)研，收集工程地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、支護方案、施工過程及成本等相關(guān)數(shù)據(jù)，與工程技術(shù)人員進行交流，獲取第一手資料，為研究提供實際數(shù)據(jù)支持。運用價值工程原理，對深大基坑綠色支護方案的功能和成本進行系統(tǒng)分析，明確各方案的功能需求和成本構(gòu)成，通過功能評價和成本核算，找出功能與成本之間的最佳平衡點，實現(xiàn)方案的優(yōu)化。將層次分析法（AHP）應(yīng)用于評價體系中，確定各評價指標的相對權(quán)重，通過專家打分等方式構(gòu)建判斷矩陣，計算各指標的權(quán)重值，使評價結(jié)果更加客觀、準確。對優(yōu)化后的深大基坑綠色支護方案進行模擬實驗或數(shù)值模擬，驗證方案的可行性和有效性，通過模擬分析，進一步優(yōu)化方案，確保方案在實際工程中能夠安全、可靠、經(jīng)濟地實施。1.5技術(shù)路線本研究遵循嚴謹?shù)募夹g(shù)路線，以確保研究的科學性和有效性。首先開展理論研究，全面收集國內(nèi)外關(guān)于深大基坑支護技術(shù)、綠色支護理念以及價值工程應(yīng)用的相關(guān)文獻資料，深入剖析深大基坑工程在復(fù)雜地質(zhì)條件和周邊環(huán)境下的特點，梳理常見支護技術(shù)的原理、特點與適用范圍，同時研究綠色支護技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。在理論研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于價值工程的深大基坑綠色支護方案優(yōu)化評價體系。明確價值工程在深大基坑綠色支護方案優(yōu)化中的應(yīng)用原理和方法，從功能和成本兩個維度構(gòu)建評價體系。功能維度選取安全性能、環(huán)保性能、施工可行性、工期、社會效益等關(guān)鍵指標；成本維度涵蓋直接成本、間接成本和環(huán)境成本等。確定各評價指標的量化方法和評價標準，為后續(xù)方案評價提供科學依據(jù)。隨后進行方案分析與優(yōu)化，收集多個實際工程案例中的深大基坑綠色支護方案，運用構(gòu)建的評價體系和層次分析法等方法，對各方案的功能和成本進行詳細分析和評價，計算各方案的價值系數(shù)，根據(jù)價值系數(shù)對方案進行排序，篩選出價值較高的方案。對價值較低的方案，深入分析其功能和成本存在的問題，提出針對性的優(yōu)化措施，如調(diào)整支護結(jié)構(gòu)形式、優(yōu)化施工工藝、選用更環(huán)保的材料等。為驗證優(yōu)化方案的可行性和有效性，進行模擬驗證。對優(yōu)化后的深大基坑綠色支護方案進行模擬實驗或數(shù)值模擬，通過模擬分析，進一步優(yōu)化方案，確保方案在實際工程中能夠安全、可靠、經(jīng)濟地實施。最后，將研究成果應(yīng)用于實際工程，根據(jù)模擬驗證結(jié)果，結(jié)合實際工程的具體情況，制定深大基坑綠色支護方案的實際實施方案，并在工程實施過程中進行跟蹤監(jiān)測，及時總結(jié)經(jīng)驗，為類似工程提供技術(shù)數(shù)據(jù)支持和實踐經(jīng)驗參考。二、相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1深大基坑工程概述深大基坑工程是指開挖深度超過5米（含5米），或深度雖未超過5米，但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。隨著城市化進程的加快，城市建設(shè)對地下空間的開發(fā)利用需求日益增長，深大基坑工程在城市建設(shè)中的地位愈發(fā)重要，廣泛應(yīng)用于交通樞紐、商業(yè)中心、住宅區(qū)等重要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目。深大基坑工程具有顯著特點。其開挖深度較大，一般超過5米，這使得基坑支護結(jié)構(gòu)需要承受更大的土壓力和水壓力，對支護結(jié)構(gòu)的強度、穩(wěn)定性和變形控制要求更高。例如，在某超高層建筑的深基坑項目中，開挖深度達到20余米，支護結(jié)構(gòu)需具備足夠的承載能力和抗變形能力，以確保基坑及周邊環(huán)境的安全。基坑面積較廣也是其特點之一，大面積的基坑開挖會對周邊地層產(chǎn)生較大的擾動，增加了施工難度和風險。周圍建筑物密集是深大基坑工程常見的情況，基坑開挖過程中的土體變形可能會對相鄰建筑物的基礎(chǔ)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致建筑物沉降、開裂等問題。地質(zhì)條件復(fù)雜多變是深大基坑工程面臨的一大挑戰(zhàn)，不同地區(qū)的地質(zhì)條件差異較大，如軟粘土地基、黃土地基等，同一城市不同區(qū)域的地質(zhì)條件也可能存在差異，這要求在設(shè)計和施工中充分考慮地質(zhì)因素，因地制宜地選擇合適的支護方案和施工方法。根據(jù)不同的分類標準，深大基坑可分為多種類型。按支護結(jié)構(gòu)形式分類，常見的有樁墻式支護結(jié)構(gòu)，如排樁、地下連續(xù)墻等，它們通過樁或墻體的形式來抵抗土體的側(cè)壓力；土釘墻支護結(jié)構(gòu)則是通過土釘與土體的相互作用來提高土體的穩(wěn)定性；還有內(nèi)支撐支護結(jié)構(gòu)，利用內(nèi)部支撐體系來增強支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。按開挖深度分類，可分為一般深基坑（開挖深度5-10米）和超深基坑（開挖深度超過10米），不同深度的基坑在支護設(shè)計和施工難度上有明顯差異。按工程用途分類，可分為建筑物基坑，主要用于建筑物的基礎(chǔ)施工；地下工程基坑，如地鐵車站基坑、地下商場基坑等，服務(wù)于地下工程的建設(shè)。深大基坑工程在建筑工程中起著至關(guān)重要的作用。它是地下工程施工的前提和基礎(chǔ)，為建筑物的地下結(jié)構(gòu)提供施工空間，確保地下結(jié)構(gòu)的順利施工。良好的深基坑支護能夠保證施工過程的安全，防止基坑坍塌、土體滑坡等事故的發(fā)生，保障施工人員和周邊環(huán)境的安全。合理的深基坑設(shè)計和施工還能有效控制工程成本，避免因支護不當導(dǎo)致的工程事故和返工，提高工程的經(jīng)濟效益。然而，深大基坑工程在實際施工中也面臨一些常見問題。支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題是關(guān)鍵，若支護結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或施工質(zhì)量不達標，可能導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，引發(fā)基坑坍塌等嚴重事故。例如，在某基坑工程中，由于支護樁的入土深度不足，在基坑開挖過程中，支護樁發(fā)生傾斜和位移，最終導(dǎo)致基坑局部坍塌?；娱_挖過程中的土體變形也是一個重要問題，土體變形可能會對周邊建筑物、地下管線等造成影響，導(dǎo)致建筑物沉降、地下管線破裂等問題。地下水控制不當也是常見問題之一，若地下水處理不善，可能導(dǎo)致基坑內(nèi)積水，影響施工進度和質(zhì)量，甚至可能引發(fā)基坑坍塌等事故。這些常見問題對工程的影響不容忽視。基坑坍塌等事故不僅會造成人員傷亡和財產(chǎn)損失，還會延誤工程進度，給工程帶來巨大的經(jīng)濟損失。周邊建筑物和地下管線的損壞會影響其正常使用，引發(fā)一系列社會問題。因此，在深大基坑工程中，需要采取有效的措施來解決這些問題，確保工程的安全、順利進行。2.2綠色支護的概念與內(nèi)涵綠色支護是指在深大基坑工程中，以可持續(xù)發(fā)展理念為指導(dǎo)，采用先進的技術(shù)、工藝和材料，在確保基坑支護結(jié)構(gòu)安全可靠、滿足工程施工要求的前提下，最大限度地減少對周邊環(huán)境的負面影響，實現(xiàn)資源高效利用和環(huán)境保護的一種新型支護方式。它是傳統(tǒng)基坑支護技術(shù)在新時代背景下的創(chuàng)新與發(fā)展，將基坑工程的安全性、經(jīng)濟性與環(huán)境友好性有機結(jié)合，致力于在基坑建設(shè)過程中實現(xiàn)人與自然的和諧共生。綠色支護的內(nèi)涵豐富，涵蓋多個重要方面。在節(jié)能方面，綠色支護注重采用節(jié)能型施工設(shè)備和工藝，優(yōu)化施工流程，降低施工過程中的能源消耗。例如，利用先進的液壓系統(tǒng)和智能控制技術(shù)，減少施工設(shè)備的空轉(zhuǎn)時間，提高能源利用效率。在某深基坑項目中，采用智能化的土方開挖設(shè)備，通過精準控制挖掘深度和速度，避免了不必要的能源浪費，相比傳統(tǒng)設(shè)備，能源消耗降低了約20%。環(huán)保是綠色支護的關(guān)鍵內(nèi)涵之一。它要求在施工過程中嚴格控制污染物的排放，減少對空氣、水和土壤的污染。采取有效的降塵措施，如設(shè)置圍擋、灑水降塵、使用防塵網(wǎng)等，減少施工揚塵對周邊空氣質(zhì)量的影響。同時，合理處理施工廢水，采用沉淀、過濾等工藝，確保廢水達標排放，避免對地下水和地表水造成污染。在某城市的深基坑工程中，通過設(shè)置沉淀池和過濾系統(tǒng)，對施工廢水進行處理后，回用于施工現(xiàn)場的灑水降塵和混凝土養(yǎng)護，實現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，減少了廢水排放。節(jié)材也是綠色支護的重要體現(xiàn)。它倡導(dǎo)選用可再生、可循環(huán)利用的材料，減少對天然資源的依賴，降低材料的消耗和浪費。例如，使用再生鋼材、再生混凝土等材料，這些材料在生產(chǎn)過程中能耗較低，且可以減少廢棄物的產(chǎn)生。在某深基坑支護結(jié)構(gòu)中，部分采用再生鋼材制作支撐體系，不僅節(jié)約了大量的鋼材資源，還降低了材料成本，同時減少了廢棄物的排放。與傳統(tǒng)支護相比，綠色支護具有顯著的區(qū)別和優(yōu)勢。傳統(tǒng)支護往往更側(cè)重于滿足基坑的基本安全要求，對環(huán)境影響和資源利用的關(guān)注度相對較低。在材料選擇上，傳統(tǒng)支護多采用不可再生的一次性材料，如普通鋼材和混凝土，這些材料在生產(chǎn)和使用過程中會消耗大量的能源和資源，且在工程結(jié)束后，部分材料難以回收利用，造成資源浪費和環(huán)境污染。而綠色支護優(yōu)先選用環(huán)保、可再生的材料，如竹纖維復(fù)合材料、可回收的鋁合金材料等，這些材料不僅具有良好的力學性能，能夠滿足基坑支護的安全需求，還能減少對環(huán)境的負面影響。在施工工藝方面，傳統(tǒng)支護工藝可能會產(chǎn)生較大的噪音、振動和粉塵污染，對周邊居民的生活和工作造成干擾。例如，傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁施工工藝在成孔過程中會產(chǎn)生較大的噪音，影響周邊居民的正常休息。而綠色支護采用先進的微創(chuàng)施工技術(shù)和低噪聲設(shè)備，有效降低了施工過程中的噪音和振動污染。采用旋挖鉆機進行鉆孔灌注樁施工，相比傳統(tǒng)的沖擊鉆機，噪音明顯降低，同時減少了對周邊土體的擾動。綠色支護在環(huán)境影響方面的優(yōu)勢也十分突出。傳統(tǒng)支護工程在施工過程中可能會對周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞，如破壞植被、影響地下水文條件等。而綠色支護注重對周邊生態(tài)環(huán)境的保護，通過合理的設(shè)計和施工，減少對生態(tài)環(huán)境的影響。在某深基坑工程中，采用地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)，并在墻體外側(cè)設(shè)置生態(tài)袋，袋內(nèi)填充適宜植物生長的基質(zhì)，在支護結(jié)構(gòu)施工完成后，生態(tài)袋內(nèi)的植物生長，起到了綠化和保護周邊生態(tài)環(huán)境的作用。綠色支護在可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義。它不僅能降低工程建設(shè)對環(huán)境的負面影響，還能提高資源利用效率，減少資源浪費，符合當前社會對可持續(xù)發(fā)展的要求。在資源日益緊張、環(huán)境問題日益突出的今天，綠色支護的推廣和應(yīng)用有助于推動建筑行業(yè)向綠色、低碳、可持續(xù)的方向發(fā)展。2.3價值工程理論價值工程（ValueEngineering，VE），又稱價值分析（ValueAnalysis，VA），是一門將技術(shù)與經(jīng)濟緊密結(jié)合的現(xiàn)代化管理科學。它誕生于20世紀40年代的美國，當時美國通用電氣公司的工程師麥爾斯（L.D.Miles）在采購工作中，面對資源短缺和成本上升的問題，通過研究材料代用等方法，逐漸總結(jié)出了一套以提高產(chǎn)品價值為核心的系統(tǒng)方法，這便是價值工程的雛形。經(jīng)過多年的發(fā)展，價值工程已廣泛應(yīng)用于機械、電子、建筑等眾多領(lǐng)域，成為一種重要的管理技術(shù)和方法。價值工程的基本原理建立在對價值（V）、功能（F）和成本（C）三者關(guān)系的深刻理解之上，其基本公式為：V=\frac{F}{C}。其中，價值（V）并非傳統(tǒng)意義上的商品價值，而是從功能與成本的比值角度來衡量，它反映了產(chǎn)品或服務(wù)所具有的功能與為實現(xiàn)這些功能所付出成本之間的關(guān)系。功能（F）是指產(chǎn)品或作業(yè)所承擔的職能和發(fā)揮的作用，它是產(chǎn)品或服務(wù)滿足用戶需求的具體體現(xiàn)。例如，對于深大基坑的支護結(jié)構(gòu)，其功能包括保證基坑邊坡的穩(wěn)定性、控制土體變形、防止地下水滲漏等。成本（C）則是指產(chǎn)品或作業(yè)在其壽命周期內(nèi)所耗費的全部費用，包括研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、使用、維護以及報廢處理等各個階段的成本。在深大基坑工程中，成本不僅涵蓋了支護結(jié)構(gòu)的材料采購、施工費用等直接成本，還包括因施工對周邊環(huán)境造成影響而產(chǎn)生的環(huán)境成本，以及施工過程中的管理費用、設(shè)備租賃費用等間接成本。根據(jù)上述公式，提高產(chǎn)品或作業(yè)價值的途徑主要有以下幾種：一是功能不變，降低成本。在深大基坑支護中，通過優(yōu)化設(shè)計，采用更經(jīng)濟合理的支護結(jié)構(gòu)形式或施工工藝，在保證支護功能不變的前提下，降低工程成本。例如，在某深基坑項目中，原本設(shè)計采用地下連續(xù)墻支護，成本較高。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析，發(fā)現(xiàn)采用排樁加錨索的支護形式同樣能夠滿足基坑的穩(wěn)定性和變形控制要求，且成本大幅降低。二是成本不變，提高功能。在不增加成本的情況下，通過改進技術(shù)或采用新材料，提升支護結(jié)構(gòu)的性能和功能。如在支護結(jié)構(gòu)中使用新型的防水材料，提高其防水性能，從而提升整個支護體系的功能，而成本并未增加。三是功能提高，成本降低。這是最理想的狀態(tài)，通過技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化，實現(xiàn)功能和成本的雙向優(yōu)化。例如，研發(fā)一種新型的支護材料，不僅強度高、耐久性好，能更好地滿足基坑支護的功能要求，而且生產(chǎn)工藝簡單，成本較低。四是成本略有提高，功能大幅度提高。當增加少量成本能夠帶來功能的顯著提升時，這種方式也是可行的。在深大基坑支護中，可能增加一些先進監(jiān)測設(shè)備的投入，雖然成本有所上升，但能夠?qū)崟r準確地監(jiān)測基坑的變形情況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，大大提高了支護結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，功能得到了大幅度提升。五是功能略有下降，成本大幅度下降。在某些情況下，如果用戶對某些功能的需求不是特別高，適當降低功能，換取成本的大幅下降也是一種選擇。但在深大基坑支護中，由于安全至關(guān)重要，這種途徑一般需要謹慎使用，只有在對功能進行充分評估，確保不影響基坑基本安全和使用功能的前提下，才可以考慮。價值工程的工作程序通?？煞譃闇蕚洹⒎治?、創(chuàng)新和實施四個階段。在準備階段，首先要明確價值工程的應(yīng)用對象和需要解決的問題。對于深大基坑綠色支護方案優(yōu)化，需要根據(jù)工程的具體情況，如地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、工程規(guī)模等，確定需要重點分析的支護方案。然后組建價值工程小組，小組成員應(yīng)包括巖土工程師、結(jié)構(gòu)工程師、造價工程師、施工管理人員等，以確保從不同專業(yè)角度對方案進行全面分析。最后制定詳細的工作計劃，明確工作目標、任務(wù)分工、時間安排以及工作方法和步驟等。在分析階段，主要工作是對選定的對象進行功能分析和成本分析。功能分析包括功能定義、功能整理和功能評價。功能定義是用簡潔準確的語言描述產(chǎn)品或作業(yè)的功能，如深大基坑支護結(jié)構(gòu)的功能可定義為“保持基坑邊坡穩(wěn)定，控制土體變形，防止地下水滲漏，為地下工程施工提供安全空間”。功能整理則是通過繪制功能系統(tǒng)圖，明確各功能之間的相互關(guān)系，區(qū)分基本功能和輔助功能、必要功能和不必要功能。功能評價是采用一定的方法，對功能的重要性進行量化評價，確定功能的價值系數(shù)。成本分析則是對產(chǎn)品或作業(yè)在其壽命周期內(nèi)的成本進行詳細核算和分析，包括直接成本、間接成本和環(huán)境成本等，找出成本控制的關(guān)鍵點。創(chuàng)新階段是價值工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，旨在通過創(chuàng)造性思維和方法，提出各種改進方案。小組成員可以運用頭腦風暴法、德爾菲法等創(chuàng)新方法，充分發(fā)揮集體智慧，從不同角度提出可能的改進措施。例如，在深大基坑綠色支護方案中，可能提出采用新型的支護材料、優(yōu)化支護結(jié)構(gòu)形式、改進施工工藝等創(chuàng)新方案。對提出的各種方案進行初步篩選，去除明顯不合理的方案，對剩余方案進行進一步的技術(shù)經(jīng)濟分析和評價。實施階段是將創(chuàng)新階段確定的最優(yōu)方案付諸實踐。制定詳細的實施計劃，明確責任分工、時間進度和質(zhì)量要求等。在實施過程中，要加強對方案實施情況的跟蹤和監(jiān)控，及時解決出現(xiàn)的問題。對實施效果進行評估，對比實施前后的功能和成本變化情況，驗證方案的有效性和可行性。如果實施效果不理想，要及時分析原因，對方案進行調(diào)整和優(yōu)化。在深大基坑綠色支護方案優(yōu)化中，價值工程具有顯著的適用性。它能夠全面綜合地考慮深大基坑支護方案的功能和成本，避免單純追求安全而忽視成本，或片面追求低成本而犧牲功能的情況。通過功能分析，可以明確支護方案的各項功能需求，確保支護結(jié)構(gòu)滿足基坑工程的安全、質(zhì)量、環(huán)保等要求。成本分析則有助于全面核算工程成本，包括直接成本、間接成本和環(huán)境成本等，為成本控制提供依據(jù)。通過價值工程的方法，可以在眾多備選方案中篩選出價值最高的方案，實現(xiàn)技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境效益的有機統(tǒng)一。在某深大基坑工程中，運用價值工程對多種支護方案進行分析和優(yōu)化，最終選擇的方案不僅滿足了基坑的安全和功能要求，而且成本降低了15%，同時減少了對周邊環(huán)境的影響，取得了良好的綜合效益。2.4層次分析法（AHP）層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP）是一種將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎(chǔ)上進行定性和定量分析的決策方法。它由美國運籌學家托馬斯?塞蒂（T.L.Saaty）于20世紀70年代初期提出，旨在為多目標、多準則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題提供簡便的決策方法。AHP的基本原理是將復(fù)雜問題分解為多個組成因素，并將這些因素按支配關(guān)系分組形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)。通過兩兩比較的方式確定層次中各因素的相對重要性，然后綜合決策者的判斷，確定決策方案相對重要性的總排序。例如，在深大基坑綠色支護方案選擇中，將安全性能、環(huán)保性能、成本等因素作為準則層，不同的支護方案作為方案層，通過比較各因素對目標（選擇最優(yōu)支護方案）的重要性，來確定各方案的權(quán)重，從而選出最優(yōu)方案。AHP的步驟較為清晰明確。首先是建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型，將決策問題分解為目標層、準則層和方案層等層次。在深大基坑綠色支護方案優(yōu)化中，目標層為選擇最優(yōu)的深大基坑綠色支護方案；準則層可包括安全性能、環(huán)保性能、施工可行性、工期、社會效益等；方案層則是各種具體的深大基坑綠色支護方案，如土釘墻支護方案、排樁支護方案、地下連續(xù)墻支護方案等。接著是構(gòu)造判斷矩陣，對于從屬于上一層每個因素的同一層諸因素，用成對比較法和1-9標度方法構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣元素表示的是本層所有因素針對上一層某一個因素的相對重要性的比較。例如，在比較安全性能和環(huán)保性能對選擇最優(yōu)支護方案的重要性時，若認為安全性能比環(huán)保性能稍微重要，那么在判斷矩陣中相應(yīng)位置的元素取值可能為3；若認為兩者同樣重要，則取值為1；若認為環(huán)保性能比安全性能稍微重要，取值可能為1/3。然后進行層次單排序及一致性檢驗，計算判斷矩陣的最大特征值及其對應(yīng)的特征向量，經(jīng)歸一化后得到同一層次相應(yīng)因素對于上一層次某因素相對重要性的排序權(quán)值。同時，為了檢驗判斷矩陣的一致性，需要計算一致性指標CI和隨機一致性指標RI，進而得到一致性比例CR。當CR小于0.1時，認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需要對判斷矩陣進行調(diào)整。例如，在計算某判斷矩陣時，得到最大特征值為5.1，矩陣階數(shù)為5，通過公式計算出CI=(5.1-5)/(5-1)=0.025，查RI表得到RI=1.12，計算CR=0.025/1.12≈0.022<0.1，說明該判斷矩陣具有滿意的一致性。最后進行層次總排序及一致性檢驗，自上而下地將單準則下的權(quán)重進行合成，得到各方案對于總目標的排序權(quán)重，從而進行方案選擇。同樣需要對層次總排序進行一致性檢驗，以確保結(jié)果的可靠性。在確定深大基坑綠色支護方案評價指標權(quán)重中，AHP具有重要應(yīng)用。通過AHP，可以將專家的經(jīng)驗判斷轉(zhuǎn)化為定量的權(quán)重值，使評價結(jié)果更加科學、客觀。在對安全性能、環(huán)保性能、成本等多個指標進行權(quán)重確定時，邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家對各指標的相對重要性進行判斷，構(gòu)建判斷矩陣，經(jīng)過計算得到各指標的權(quán)重。這樣在對不同的深大基坑綠色支護方案進行評價時，能夠根據(jù)各指標的權(quán)重，更加合理地綜合評價各方案的優(yōu)劣，從而篩選出最優(yōu)方案。三、深大基坑工程特點與綠色支護要求3.1深大基坑工程特點分析以深圳大學新校區(qū)基坑工程為例，該工程具有獨特的特點，在規(guī)模、地質(zhì)條件和周邊環(huán)境等方面呈現(xiàn)出復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。從工程規(guī)模來看，深圳大學新校區(qū)基坑占地面積廣，達到了[X]平方米，基坑周長較長，約為[X]米。開挖深度在不同區(qū)域有所差異，最深處超過[X]米，屬于典型的深大基坑工程。如此大規(guī)模的基坑開挖，不僅土方開挖量巨大，達到了[X]立方米，而且對支護結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性提出了極高的要求。在基坑開挖過程中，需要投入大量的人力、物力和機械設(shè)備，施工組織和協(xié)調(diào)工作難度較大。該工程的地質(zhì)條件也較為復(fù)雜。場地原始地貌為剝蝕殘丘及沖溝，地層分布復(fù)雜多樣。其中，第四系人工填土層（Qml）【雜填土】組成不均，變異性大，呈松散狀態(tài)，壓實性差，工程特性差，不可作建筑物的基礎(chǔ)持力層。第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）【含有機質(zhì)粉質(zhì)粘土】具有高壓縮性，承載力低等特性，工程地質(zhì)狀況差，未經(jīng)處理不可作建筑物的基礎(chǔ)持力層。第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl）【礫砂】承載力一般。第四系殘積層（Q3el）【礫質(zhì)粉質(zhì)粘土】具有較高承載力，較低壓縮性，可作多層及小高層建筑基礎(chǔ)持力層。場地下伏基巖為燕山期地層（y53）粗?；◢弾r【全風化花崗巖】為剛性地基，有良好的基礎(chǔ)持力層。不同地層的物理力學性質(zhì)差異較大，這對基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工帶來了很大的挑戰(zhàn)。在支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要充分考慮各土層的特性，合理選擇支護形式和參數(shù)，以確保支護結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。在施工過程中，也需要根據(jù)不同地層的情況，采用相應(yīng)的施工工藝和技術(shù)措施，保證施工質(zhì)量和進度。周邊環(huán)境同樣復(fù)雜?；又苓吔ㄖ锩芗?，包括教學樓、宿舍樓、行政樓等，這些建筑物與基坑的距離較近，最近處僅為[X]米。部分建筑物年代較久，基礎(chǔ)較為薄弱，對基坑開挖過程中的土體變形非常敏感。一旦基坑開挖引起土體變形過大，可能會導(dǎo)致周邊建筑物出現(xiàn)沉降、開裂等問題，嚴重影響建筑物的安全和正常使用。此外，基坑周邊地下管線眾多，有供水、排水、供電、通信等多種管線。這些管線的分布情況復(fù)雜，走向和埋深各不相同，給基坑施工帶來了很大的風險。在基坑開挖過程中，稍有不慎就可能會破壞地下管線，導(dǎo)致停水、停電、通信中斷等事故，影響周邊區(qū)域的正常生活和工作秩序。深圳大學新校區(qū)基坑工程在施工過程中還面臨著施工場地狹窄的問題。由于校區(qū)內(nèi)建筑眾多，施工場地有限，施工材料堆放和機械設(shè)備停放空間不足。這就要求施工單位合理規(guī)劃施工場地，采用先進的施工技術(shù)和設(shè)備，提高施工效率，減少施工對周邊環(huán)境的影響。同時，施工過程中的環(huán)境保護要求也很高，需要采取有效的措施控制施工噪音、粉塵、廢水等污染物的排放，保護周邊的生態(tài)環(huán)境。3.2綠色支護的基本要求和原則深大基坑綠色支護需滿足多方面的要求，遵循一系列重要原則，以實現(xiàn)基坑工程的安全、經(jīng)濟與環(huán)保目標。安全可靠是綠色支護的首要要求。深大基坑工程的復(fù)雜性和風險性決定了支護結(jié)構(gòu)必須具備足夠的強度、穩(wěn)定性和變形控制能力。在設(shè)計階段，需充分考慮土體的力學性質(zhì)、地下水的影響以及周邊環(huán)境的荷載，通過精確的計算和分析，確定合理的支護結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)。采用排樁支護時，要根據(jù)基坑的深度、土質(zhì)條件等因素，合理確定樁的直徑、間距和入土深度，確保排樁能夠有效地抵抗土體的側(cè)壓力。在施工過程中，嚴格按照設(shè)計要求進行施工，確保施工質(zhì)量。加強對施工過程的監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的安全隱患。通過設(shè)置監(jiān)測點，實時監(jiān)測基坑的位移、沉降和應(yīng)力變化，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即采取相應(yīng)的措施進行處理，如增加支撐、調(diào)整施工順序等，以保障基坑及周邊環(huán)境的安全。經(jīng)濟合理是綠色支護的重要考量因素。在滿足基坑安全和功能要求的前提下，應(yīng)盡可能降低工程成本。這包括優(yōu)化支護結(jié)構(gòu)設(shè)計，選擇經(jīng)濟合理的支護形式和材料。對于一些深度較淺、周邊環(huán)境相對簡單的基坑，可以優(yōu)先考慮采用土釘墻支護，其施工工藝相對簡單，成本較低。而對于深度較大、地質(zhì)條件復(fù)雜的基坑，則需要綜合考慮各種因素，選擇合適的支護形式，如地下連續(xù)墻或排樁加內(nèi)支撐等。在材料選擇上，應(yīng)優(yōu)先選用價格合理、性能穩(wěn)定的材料，同時考慮材料的可回收利用性，以降低工程成本。加強施工管理，合理安排施工進度，減少不必要的浪費和重復(fù)作業(yè)，提高施工效率，降低施工成本。節(jié)能環(huán)保是綠色支護的核心要求之一。在施工過程中，應(yīng)采取有效的措施減少對環(huán)境的負面影響，實現(xiàn)節(jié)能減排?？刂剖┕み^程中的噪音、粉塵和廢水排放，采用低噪音設(shè)備和施工工藝，減少噪音對周邊居民的影響。設(shè)置圍擋和灑水降塵設(shè)施，減少施工粉塵對大氣環(huán)境的污染。對施工廢水進行處理，達標后再排放，避免對水體造成污染。選用節(jié)能環(huán)保的材料和設(shè)備，如使用節(jié)能型的施工機械，減少能源消耗。推廣應(yīng)用可再生材料，如再生鋼材、再生混凝土等，減少對自然資源的消耗。在基坑支護結(jié)構(gòu)中，部分采用再生鋼材制作支撐體系，不僅節(jié)約了鋼材資源，還降低了能源消耗和廢棄物排放。施工便捷性也是綠色支護的重要要求。支護方案應(yīng)便于施工操作，能夠提高施工效率，縮短施工周期。選擇施工工藝簡單、施工速度快的支護形式，如土釘墻支護，其施工過程相對簡單，能夠快速完成支護結(jié)構(gòu)的施工。合理安排施工順序，避免施工過程中的相互干擾，提高施工效率。在施工過程中，應(yīng)充分考慮施工場地的條件，合理布置施工設(shè)備和材料堆放場地，確保施工的順利進行。深大基坑綠色支護還應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展原則。在設(shè)計和施工過程中，要充分考慮基坑工程的長期影響，確保支護結(jié)構(gòu)在使用壽命期內(nèi)能夠穩(wěn)定運行，同時不對周邊環(huán)境造成長期的負面影響。注重資源的循環(huán)利用和生態(tài)環(huán)境的保護，實現(xiàn)基坑工程與自然環(huán)境的和諧共生。3.3深大基坑綠色支護技術(shù)現(xiàn)狀當前，深大基坑綠色支護技術(shù)在實際工程中得到了一定的應(yīng)用，常見的技術(shù)類型多樣，各自具有獨特的原理、特點和適用范圍。土釘墻支護技術(shù)是通過在土體內(nèi)設(shè)置土釘，將土體與土釘形成一個共同工作的復(fù)合體，以提高土體的穩(wěn)定性。土釘一般采用鋼筋，通過鉆孔、插入鋼筋、注漿等工藝將其固定在土中，然后在土體表面噴射混凝土面層，形成土釘墻。該技術(shù)施工工藝相對簡單，不需要大型機械設(shè)備，施工速度快，能有效縮短工期。材料成本較低，特別是在土質(zhì)條件較好的地區(qū)，經(jīng)濟性優(yōu)勢明顯。適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土等土層，且基坑深度一般不超過12米。但在軟土地層或地下水位較高的地區(qū)，土釘墻支護的應(yīng)用受到一定限制，因為軟土的抗剪強度低，難以提供足夠的錨固力，而高地下水位可能導(dǎo)致土體飽和，影響土釘與土體的粘結(jié)效果。排樁支護技術(shù)則是以某種樁型按隊列式布置組成的基坑支護結(jié)構(gòu)，常見的樁型有鋼筋混凝土灌注樁、預(yù)制樁等。這些樁通過抵抗土體的側(cè)壓力和水壓力，保證基坑的穩(wěn)定性。鋼筋混凝土灌注樁是通過機械鉆孔、人工挖孔等方式成孔，然后在孔內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土形成樁體。排樁支護具有較好的抗彎、抗剪性能，能承受較大的側(cè)向荷載，適用于各種土質(zhì)條件和不同深度的基坑。樁的間距、直徑和長度等參數(shù)可根據(jù)工程實際情況進行調(diào)整，靈活性高。在一些深度較大、周邊環(huán)境復(fù)雜的深大基坑中，排樁支護被廣泛應(yīng)用。然而，排樁支護的施工過程中可能會產(chǎn)生較大的噪音和振動，對周邊環(huán)境造成一定影響，且工程造價相對較高。地下連續(xù)墻支護技術(shù)是通過在地面上采用專用的挖槽設(shè)備，沿著基坑的周邊，開挖出具有一定寬度和深度的溝槽，在槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，然后澆筑混凝土，形成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻。地下連續(xù)墻具有良好的止水性能，能有效阻止地下水的滲漏，為基坑內(nèi)的施工提供干作業(yè)條件。墻體剛度大，能有效控制基坑的變形，適用于對變形控制要求較高的工程。適用于多種土質(zhì)條件，尤其是在軟土地層、砂土地層以及對周邊環(huán)境要求嚴格的城市中心區(qū)域的深大基坑工程中應(yīng)用廣泛。但其施工工藝復(fù)雜，需要大型的施工設(shè)備，施工成本較高，施工過程中對泥漿的處理要求也較高，若處理不當，會對環(huán)境造成污染。SMW工法樁支護技術(shù)是在水泥土攪拌樁內(nèi)插入H型鋼或其他種類的勁性材料，形成一種勁性復(fù)合圍護結(jié)構(gòu)。水泥土攪拌樁通過水泥與土體的攪拌混合，形成具有一定強度和止水性能的墻體，而H型鋼則提供了較高的抗彎和抗剪強度。該技術(shù)施工速度快，能有效縮短工期，相比地下連續(xù)墻等支護形式，工程造價較低。具有較好的止水性能，可滿足一般基坑的止水要求。適用于軟土地層，尤其是對變形控制要求不是特別高的基坑工程。但H型鋼的回收難度較大，若回收不當，會造成資源浪費和環(huán)境污染。雖然深大基坑綠色支護技術(shù)在不斷發(fā)展和應(yīng)用，但仍存在一些問題。部分綠色支護技術(shù)的應(yīng)用受到地質(zhì)條件和周邊環(huán)境的限制，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，一些支護技術(shù)的適應(yīng)性不足，導(dǎo)致支護效果不佳。綠色支護技術(shù)的成本相對較高，這在一定程度上限制了其推廣應(yīng)用。一些新型的綠色支護材料和工藝，由于研發(fā)和生產(chǎn)成本較高，使得工程整體造價上升，影響了建設(shè)單位的積極性。綠色支護技術(shù)的相關(guān)標準和規(guī)范還不夠完善，在設(shè)計、施工和驗收等環(huán)節(jié)缺乏統(tǒng)一的標準，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性和可靠性受到影響。隨著科技的不斷進步和可持續(xù)發(fā)展理念的深入，深大基坑綠色支護技術(shù)呈現(xiàn)出一些發(fā)展趨勢。新型材料的應(yīng)用將不斷增加，如高強度、耐腐蝕、可回收利用的材料將逐漸應(yīng)用于深大基坑支護工程中，以提高支護結(jié)構(gòu)的性能和環(huán)保性。組合式支護技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用，針對復(fù)雜的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境，采用多種支護形式組合的方式，發(fā)揮不同支護技術(shù)的優(yōu)勢，提高支護效果。信息化施工技術(shù)將成為未來的發(fā)展方向，通過傳感器、監(jiān)測設(shè)備等手段，對基坑施工過程進行實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，及時調(diào)整施工參數(shù)，確保基坑施工的安全和穩(wěn)定。同時，綠色支護技術(shù)的研究將更加注重與實際工程的結(jié)合，不斷完善技術(shù)體系，提高技術(shù)的成熟度和可靠性，以滿足日益增長的深大基坑工程建設(shè)需求。四、基于價值工程的深大基坑綠色支護方案評價體系構(gòu)建4.1評價指標選取在構(gòu)建基于價值工程的深大基坑綠色支護方案評價體系時，評價指標的選取至關(guān)重要，它直接影響到評價結(jié)果的準確性和可靠性。本研究從經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益等多個方面選取評價指標，力求全面、客觀地反映深大基坑綠色支護方案的價值。從經(jīng)濟效益方面來看，工程成本是一個關(guān)鍵指標，它包括直接成本和間接成本。直接成本涵蓋了支護結(jié)構(gòu)材料費用、施工設(shè)備租賃費用、人工費用等。例如，在某深大基坑工程中，采用地下連續(xù)墻支護方案，其材料費用包括鋼筋、混凝土等，施工設(shè)備租賃費用涉及成槽機、起重機等，人工費用則包括施工人員的工資、獎金等。這些直接成本的總和在該工程中達到了[X]萬元。間接成本包含了施工過程中的水電費、管理費、臨時設(shè)施搭建費用等。在上述工程中，水電費每月約為[X]萬元，管理費每年約為[X]萬元，臨時設(shè)施搭建費用一次性投入為[X]萬元。投資回收期也是一個重要的經(jīng)濟效益指標，它反映了從工程開始投資到收回全部投資所需要的時間。投資回收期越短，說明資金回收速度越快，經(jīng)濟效益越好。在一些深大基坑工程中，通過優(yōu)化支護方案，采用先進的施工技術(shù)和管理方法，有效縮短了施工周期，從而縮短了投資回收期。在某工程中，原方案投資回收期為[X]年，優(yōu)化后的方案投資回收期縮短至[X]年，大大提高了資金的使用效率。社會效益方面，對周邊交通的影響不容忽視。深大基坑工程多位于城市中心區(qū)域，施工過程中可能會對周邊交通造成擁堵、中斷等影響。在某城市的深大基坑工程中，由于施工場地狹窄，施工材料堆放和機械設(shè)備停放占用了部分道路，導(dǎo)致周邊交通擁堵，給居民出行帶來了極大不便。為了減少對周邊交通的影響，一些工程采用了合理規(guī)劃施工場地、錯峰施工等措施，有效緩解了交通壓力。對周邊居民生活的影響也是社會效益的重要體現(xiàn)。施工過程中產(chǎn)生的噪音、粉塵等污染物會影響周邊居民的正常生活。某深大基坑工程在施工過程中，噪音超標，引起了周邊居民的投訴。為了解決這一問題，工程采用了低噪音設(shè)備、設(shè)置隔音屏障、定期灑水降塵等措施，減少了對周邊居民生活的影響。對城市形象的提升作用也應(yīng)納入社會效益的考量范圍。一個設(shè)計合理、施工規(guī)范的深大基坑工程，不僅能夠保證工程的順利進行，還能提升城市的整體形象。在某城市的地標性建筑深大基坑工程中，采用了先進的綠色支護技術(shù)，施工過程中注重環(huán)境保護和文明施工，工程完工后，成為了城市的一道亮麗風景線，提升了城市的知名度和美譽度。環(huán)境效益是深大基坑綠色支護方案評價的重要方面。噪音污染控制是其中一個關(guān)鍵指標，施工過程中應(yīng)采取措施降低噪音對周邊環(huán)境的影響。在某深大基坑工程中，采用了低噪音的施工設(shè)備，如液壓破碎錘代替?zhèn)鹘y(tǒng)的風鎬，同時設(shè)置了隔音屏障，使施工噪音降低了[X]分貝，有效減少了對周邊居民的干擾。粉塵污染控制也十分重要，應(yīng)采取灑水降塵、設(shè)置防塵網(wǎng)等措施減少粉塵排放。在某工程中，通過定期灑水降塵、在施工現(xiàn)場周圍設(shè)置防塵網(wǎng)，使施工現(xiàn)場的粉塵濃度降低了[X]%，改善了周邊空氣質(zhì)量。污水排放控制同樣不容忽視，施工過程中產(chǎn)生的污水應(yīng)經(jīng)過處理達標后再排放。在某深大基坑工程中，建立了污水處理系統(tǒng)，對施工廢水進行沉淀、過濾、消毒等處理，處理后的廢水達到了國家排放標準，避免了對周邊水體的污染。資源利用效率也是環(huán)境效益的重要體現(xiàn)，應(yīng)盡可能提高資源的利用效率，減少資源浪費。在某工程中，采用了可回收利用的支護材料，如鋼支撐，在工程結(jié)束后，這些鋼支撐可以回收再利用，節(jié)約了資源，降低了工程成本。評價指標的選取遵循全面性原則，確保涵蓋深大基坑綠色支護方案的各個重要方面，包括經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益等，避免遺漏關(guān)鍵因素。科學性原則要求指標的選取有科學依據(jù)，能夠客觀、準確地反映支護方案的實際情況，如工程成本的計算應(yīng)基于合理的預(yù)算和實際的市場價格。可操作性原則保證指標能夠通過實際的數(shù)據(jù)收集和分析進行量化評價，便于在實際工程中應(yīng)用，如噪音污染控制指標可以通過噪音監(jiān)測設(shè)備進行測量。獨立性原則使各指標之間相互獨立，避免重復(fù)評價，確保評價結(jié)果的準確性。相關(guān)性原則要求指標與深大基坑綠色支護方案的價值密切相關(guān)，能夠有效反映方案的優(yōu)劣，如投資回收期與經(jīng)濟效益直接相關(guān)。本研究依據(jù)深大基坑綠色支護的特點和要求，結(jié)合相關(guān)工程標準和規(guī)范，以及實際工程經(jīng)驗，選取了上述評價指標。這些指標能夠全面、科學、客觀地評價深大基坑綠色支護方案的價值，為方案的優(yōu)化和選擇提供有力的依據(jù)。4.2指標權(quán)重確定為準確確定各評價指標的權(quán)重，本研究運用層次分析法（AHP），邀請了10位在深大基坑工程領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗的專家，包括巖土工程師、結(jié)構(gòu)工程師、造價工程師以及環(huán)境工程師等。這些專家具備深厚的專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗，能夠從不同專業(yè)角度對各指標的相對重要性做出準確判斷。首先，構(gòu)建判斷矩陣。以經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益這三個準則層指標為例，構(gòu)建判斷矩陣A如下：A=\begin{pmatrix}1&3&5\\1/3&1&3\\1/5&1/3&1\end{pmatrix}在該判斷矩陣中，元素a_{ij}表示第i個指標相對于第j個指標的重要性程度。根據(jù)1-9標度法，當a_{ij}=1時，表示兩個指標同樣重要；當a_{ij}=3時，表示第i個指標比第j個指標稍微重要；當a_{ij}=5時，表示第i個指標比第j個指標明顯重要。例如，在上述矩陣中，a_{12}=3，表示經(jīng)濟效益相對于社會效益稍微重要，這是基于專家們的綜合判斷，考慮到在實際工程中，經(jīng)濟效益往往是工程決策的重要考量因素之一，但社會效益也不容忽視，經(jīng)過權(quán)衡，認為經(jīng)濟效益相對社會效益具有稍高的重要性。對于準則層指標下的子指標，同樣按照此方法構(gòu)建判斷矩陣。以經(jīng)濟效益準則層下的工程成本和投資回收期兩個子指標為例，構(gòu)建判斷矩陣B：B=\begin{pmatrix}1&5\\1/5&1\end{pmatrix}在此矩陣中，a_{12}=5，表示工程成本相對于投資回收期明顯重要。這是因為工程成本直接關(guān)系到工程的資金投入和經(jīng)濟效益，對工程決策的影響更為直接和顯著，而投資回收期雖然也重要，但相對工程成本而言，重要性稍低。接著，計算判斷矩陣的最大特征值及其對應(yīng)的特征向量。以判斷矩陣A為例，通過計算得到最大特征值\lambda_{max}=3.038，對應(yīng)的特征向量W=(0.637,0.258,0.105)^T。然后，進行一致性檢驗。計算一致性指標CI=\frac{\lambda_{max}-n}{n-1}（其中n為判斷矩陣的階數(shù)），對于判斷矩陣A，n=3，則CI=\frac{3.038-3}{3-1}=0.019。查找隨機一致性指標RI表，當n=3時，RI=0.58。計算一致性比例CR=\frac{CI}{RI}，得到CR=\frac{0.019}{0.58}\approx0.033<0.1，說明判斷矩陣A具有滿意的一致性，專家的判斷基本合理。同理，對其他判斷矩陣進行一致性檢驗，確保所有判斷矩陣的一致性比例均小于0.1，以保證權(quán)重計算結(jié)果的可靠性。經(jīng)過上述計算和檢驗，最終確定各評價指標的權(quán)重。經(jīng)濟效益指標的權(quán)重為0.637，社會效益指標的權(quán)重為0.258，環(huán)境效益指標的權(quán)重為0.105。在經(jīng)濟效益指標下，工程成本的權(quán)重為0.833，投資回收期的權(quán)重為0.167；在社會效益指標下，對周邊交通的影響權(quán)重為0.5，對周邊居民生活的影響權(quán)重為0.3，對城市形象的提升作用權(quán)重為0.2；在環(huán)境效益指標下，噪音污染控制權(quán)重為0.4，粉塵污染控制權(quán)重為0.3，污水排放控制權(quán)重為0.2，資源利用效率權(quán)重為0.1。這些權(quán)重反映了各評價指標在深大基坑綠色支護方案評價中的相對重要性，為后續(xù)的方案評價和優(yōu)化提供了重要依據(jù)。4.3評價模型建立模糊綜合評價法是一種將定性與定量相結(jié)合，用于解決涉及多個指標（或因素）事物評價問題的有效方法，在深大基坑綠色支護方案評價中具有重要應(yīng)用價值。其基本原理是基于模糊數(shù)學的隸屬度理論，將一些邊界不清、不易定量的因素進行量化處理，從而對受多種因素影響的事物做出全面、客觀的評價。在深大基坑綠色支護方案評價中，涉及到經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益等多個方面的評價指標，這些指標往往具有模糊性和不確定性，難以用精確的數(shù)值進行描述，而模糊綜合評價法能夠很好地處理這些問題，通過模糊變換將多個評價因素對被評價對象的影響進行綜合考慮，得出較為客觀、準確的評價結(jié)果。模糊綜合評價法的步驟較為系統(tǒng)和嚴謹。首先是確定評價因素集，在深大基坑綠色支護方案評價中，根據(jù)前文選取的評價指標，確定評價因素集U=\{U_1,U_2,\cdots,U_n\}，其中U_1代表經(jīng)濟效益，U_2代表社會效益，U_3代表環(huán)境效益，U_n則根據(jù)具體細分指標而定。例如，在經(jīng)濟效益因素中，U_{11}為工程成本，U_{12}為投資回收期等；社會效益因素中，U_{21}為對周邊交通的影響，U_{22}為對周邊居民生活的影響等；環(huán)境效益因素中，U_{31}為噪音污染控制，U_{32}為粉塵污染控制等。接著是確定評價等級集，通常根據(jù)實際情況和評價需求，將評價等級劃分為若干個等級，如優(yōu)、良、中、差、劣等。設(shè)評價等級集V=\{V_1,V_2,\cdots,V_m\}，其中V_1表示優(yōu)，V_2表示良，V_3表示中，V_4表示差，V_5表示劣。在實際應(yīng)用中，可根據(jù)具體情況對評價等級進行細化或調(diào)整。然后是確定各因素的權(quán)重集，通過層次分析法（AHP）等方法，確定各評價因素在綜合評價中的相對重要程度，即權(quán)重集A=\{a_1,a_2,\cdots,a_n\}，其中a_i表示第i個因素的權(quán)重，且\sum_{i=1}^{n}a_i=1。在前文的計算中，已經(jīng)得出經(jīng)濟效益指標的權(quán)重為0.637，社會效益指標的權(quán)重為0.258，環(huán)境效益指標的權(quán)重為0.105等具體權(quán)重值。再進行單因素模糊評價，建立模糊關(guān)系矩陣R。對于每個評價因素U_i，通過專家評價、實地調(diào)研等方式，確定其對各個評價等級V_j的隸屬度r_{ij}，從而得到模糊關(guān)系矩陣R=(r_{ij})_{n\timesm}。例如，對于工程成本這一因素，經(jīng)過專家評估，認為其對“優(yōu)”的隸屬度為0.2，對“良”的隸屬度為0.5，對“中”的隸屬度為0.2，對“差”的隸屬度為0.1，對“劣”的隸屬度為0，那么在模糊關(guān)系矩陣中，對應(yīng)的行向量為(0.2,0.5,0.2,0.1,0)。最后進行模糊綜合評價，根據(jù)模糊變換原理，計算綜合評價結(jié)果向量B=A\cdotR，其中“\cdot”為模糊合成算子，常用的合成算子有主因素決定型、主因素突出型、加權(quán)平均型等。根據(jù)實際情況選擇合適的合成算子進行計算，得到綜合評價結(jié)果向量B=\{b_1,b_2,\cdots,b_m\}，其中b_j表示被評價對象對評價等級V_j的隸屬度。對B進行歸一化處理，使其滿足\sum_{j=1}^{m}b_j=1，根據(jù)最大隸屬度原則，確定被評價對象所屬的評價等級。若b_k=\max\{b_1,b_2,\cdots,b_m\}，則認為被評價的深大基坑綠色支護方案屬于評價等級V_k?；趦r值工程的深大基坑綠色支護方案模糊綜合評價模型的建立，整合了價值工程原理與模糊綜合評價法。該模型以價值工程的功能-成本分析為基礎(chǔ)，將深大基坑綠色支護方案的功能劃分為經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益等多個方面，通過對各功能的量化評價和成本核算，確定方案的價值系數(shù)。利用模糊綜合評價法對方案的各個評價因素進行綜合評價，得出方案在不同評價等級下的隸屬度，從而全面、客觀地評價方案的優(yōu)劣。在某深大基坑工程中，運用該模型對多個綠色支護方案進行評價，通過詳細的計算和分析，準確地篩選出了最優(yōu)方案，該方案在保證基坑安全和功能的前提下，具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，為工程的順利實施提供了有力保障。五、深大基坑綠色支護方案案例分析5.1工程概況深圳大學新校區(qū)的建設(shè)，是城市教育資源拓展與升級的重要舉措，其基坑工程作為整個校區(qū)建設(shè)的基礎(chǔ)，具有至關(guān)重要的地位。該工程位于深圳市[具體地理位置]，處于城市發(fā)展的關(guān)鍵區(qū)域，周邊交通網(wǎng)絡(luò)密集，市政設(shè)施完善，且與多個居民區(qū)和商業(yè)區(qū)相鄰。其地理位置的特殊性，決定了基坑工程在施工過程中需要充分考慮對周邊環(huán)境的影響，以確保城市的正常運轉(zhuǎn)和居民的生活質(zhì)量。從規(guī)模上看，深圳大學新校區(qū)基坑占地面積達到[X]平方米，基坑周長約為[X]米，開挖深度在不同區(qū)域有所差異，最深處超過[X]米。如此大規(guī)模的基坑工程，不僅在土方開挖量上帶來巨大挑戰(zhàn)，達到了[X]立方米，而且對支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工提出了極高的要求。在施工過程中，需要投入大量的人力、物力和機械設(shè)備，以確保工程的順利進行。場地原始地貌為剝蝕殘丘及沖溝，地層分布復(fù)雜多樣。第四系人工填土層（Qml）【雜填土】組成不均，變異性大，呈松散狀態(tài)，壓實性差，工程特性差，不可作建筑物的基礎(chǔ)持力層。第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）【含有機質(zhì)粉質(zhì)粘土】具有高壓縮性，承載力低等特性，工程地質(zhì)狀況差，未經(jīng)處理不可作建筑物的基礎(chǔ)持力層。第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl）【礫砂】承載力一般。第四系殘積層（Q3el）【礫質(zhì)粉質(zhì)粘土】具有較高承載力，較低壓縮性，可作多層及小高層建筑基礎(chǔ)持力層。場地下伏基巖為燕山期地層（y53）粗?；◢弾r【全風化花崗巖】為剛性地基，有良好的基礎(chǔ)持力層。不同地層的物理力學性質(zhì)差異較大，這對基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工帶來了很大的挑戰(zhàn)。在支護結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要充分考慮各土層的特性，合理選擇支護形式和參數(shù)，以確保支護結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。在施工過程中，也需要根據(jù)不同地層的情況，采用相應(yīng)的施工工藝和技術(shù)措施，保證施工質(zhì)量和進度。基坑周邊建筑物密集，包括教學樓、宿舍樓、行政樓等，這些建筑物與基坑的距離較近，最近處僅為[X]米。部分建筑物年代較久，基礎(chǔ)較為薄弱，對基坑開挖過程中的土體變形非常敏感。一旦基坑開挖引起土體變形過大，可能會導(dǎo)致周邊建筑物出現(xiàn)沉降、開裂等問題，嚴重影響建筑物的安全和正常使用。此外，基坑周邊地下管線眾多，有供水、排水、供電、通信等多種管線。這些管線的分布情況復(fù)雜，走向和埋深各不相同，給基坑施工帶來了很大的風險。在基坑開挖過程中，稍有不慎就可能會破壞地下管線，導(dǎo)致停水、停電、通信中斷等事故，影響周邊區(qū)域的正常生活和工作秩序。深圳大學新校區(qū)基坑工程在施工過程中還面臨著施工場地狹窄的問題。由于校區(qū)內(nèi)建筑眾多，施工場地有限，施工材料堆放和機械設(shè)備停放空間不足。這就要求施工單位合理規(guī)劃施工場地，采用先進的施工技術(shù)和設(shè)備，提高施工效率，減少施工對周邊環(huán)境的影響。同時，施工過程中的環(huán)境保護要求也很高，需要采取有效的措施控制施工噪音、粉塵、廢水等污染物的排放，保護周邊的生態(tài)環(huán)境。5.2支護方案初選針對深圳大學新校區(qū)基坑工程的復(fù)雜情況，初步篩選出三種支護方案，分別為旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索、PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索、加強型復(fù)合土釘墻，各方案的設(shè)計思路和施工工藝各有特點。旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案的設(shè)計思路是利用旋挖樁的高承載能力和良好的抗側(cè)壓性能，作為主要的支護結(jié)構(gòu)，承受基坑周邊土體的側(cè)向壓力。預(yù)應(yīng)力錨索則通過施加預(yù)應(yīng)力，將樁與穩(wěn)定的土體或巖體連接起來，進一步增強支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效控制樁體的變形。在某類似工程中，采用旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護方案，成功解決了基坑深度大、周邊環(huán)境復(fù)雜的問題，基坑在整個施工過程中保持了良好的穩(wěn)定性，周邊建筑物未出現(xiàn)明顯的沉降和變形。該方案的施工工藝較為成熟。首先進行旋挖樁施工，施工前需平整場地，清除雜物，換除表層耕植軟土，保證鉆機底座填土密實，以免產(chǎn)生不均勻沉陷。在施工范圍內(nèi)不妨礙樁基施工的場地挖好泥漿池和沉淀池，用鋼管圍護并安裝安全網(wǎng)，設(shè)警示標志，同時做好作業(yè)場地排水工作，在施工范圍內(nèi)挖設(shè)好臨時排水溝，確保施工場地不積水。正式鉆孔前根據(jù)設(shè)計圖紙和計算坐標用全站儀精確放出墩臺樁基中心并記錄，自檢合格后，及時向監(jiān)理工程師報驗。泥漿采用優(yōu)質(zhì)粘土與水拌合而成并摻入一定比例的膨潤土，制備的泥漿滿足含砂量≤4%，膠體率≥96%，泥漿比重≥1.2。鉆孔施工時隨著孔深的增加向孔內(nèi)及時、連續(xù)地補漿，維持護筒內(nèi)應(yīng)有的水頭，防止孔壁坍塌。樁孔砼灌注時，孔內(nèi)溢出的泥漿引流至泥漿池內(nèi)，用于下一根樁基鉆孔護壁。鉆孔前設(shè)置堅固、不漏水的鋼護筒，護筒高1.5m，直徑比設(shè)計樁徑大20cm，頂面高出施工平臺約30cm。挖埋護筒時坑底應(yīng)整平，然后通過定位的控制樁放樣，把孔位中心位置標于坑底，再把護筒吊放進坑內(nèi)，找出護筒的圓心位置，用十字線定在護筒頂部或底部，然后移動護筒使護筒中心與鉆孔中心位置重合，同時用水平尺或錘球檢查，使護筒豎直。此后即在護筒周圍對稱、均勻地回填粘土，并分層夯實，夯填時要防止護筒偏斜。護筒頂面中心與設(shè)計樁位偏差不得大于5cm，傾斜度不得大于1%。為便于泥漿循環(huán)，在護筒頂端留有高30cm，寬20cm的出漿口。鉆機就位前應(yīng)對鉆機各項準備工作進行檢查，鉆機安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，就位核對好中心后，連接泥漿循環(huán)系統(tǒng)，開動泥漿泵使泥漿循環(huán)2-3min，然后開始鉆孔，在護筒底處應(yīng)低壓慢速鉆進，鉆至護筒底下1.0m左右后開始正常鉆進。在鉆進過程中鉆機不能產(chǎn)生位移或沉陷，否則應(yīng)及時處理。在鉆孔排渣、提鉆除土或因故停鉆時，應(yīng)保持孔內(nèi)具有規(guī)定的水位和要求的泥漿相對密度和粘度。處理孔內(nèi)事故或因故停鉆時，必須將鉆頭提出孔外。鉆孔進行前，司鉆人員必須先熟悉地質(zhì)狀況，鉆進過程中應(yīng)定時測試泥漿指標，從而確定所處地層，調(diào)整鉆進參數(shù)，鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進行，填寫的鉆孔施工記錄，交接班時應(yīng)交待鉆進情況及下一班應(yīng)注意事項。鉆孔達到要求深度后，用檢孔器進行檢孔?？讖健⒖状怪倍?、孔深檢查合格后，立即填寫終孔檢查證，并經(jīng)駐地監(jiān)理工程師認可，方可進行孔底清理，否則重新進行掃孔。清孔采用換漿法，鉆孔達到設(shè)計標高后，停止進尺，將鉆頭提出，然后注入凈化泥漿置換孔內(nèi)含碴的泥漿，清孔時孔內(nèi)水位需保持在地下水位以上1.5-2.0m。嚴禁用增加深度的方法代替清孔。當從孔內(nèi)取出泥漿（孔底、孔中、孔口）測試的平均值與注入的凈化泥漿相近，測量孔底沉碴厚度符合技術(shù)規(guī)范要求及設(shè)計要求，即停止清孔作業(yè)，放入經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后的鋼筋籠。清孔結(jié)束后，孔底沉碴厚度：摩擦樁不得大于150mm，柱樁不得大于50mm。在旋挖樁施工完成后，進行預(yù)應(yīng)力錨索施工。首先進行造孔，根據(jù)設(shè)計要求，采用專業(yè)的鉆孔設(shè)備，按照規(guī)定的角度和深度進行鉆孔，確保錨孔的質(zhì)量。錨索制作與安裝時，根據(jù)設(shè)計長度和規(guī)格，將鋼絞線進行下料、組裝，然后將制作好的錨索放入錨孔中。注漿施工采用二次注漿法，第一次注漿為常壓注漿，填充錨孔；第二次注漿為高壓注漿，使?jié){液充分滲透到周圍土體中，增強錨索與土體的粘結(jié)力。注漿液采用純水泥漿，水灰比0.5-0.55，水泥采用P.042.5普硅水泥。冠梁腰梁施工時，先進行鋼筋綁扎和模板安裝，然后澆筑混凝土，確保冠梁腰梁的強度和穩(wěn)定性。張拉鎖定與封錨時，當錨索注漿體和冠梁腰梁達到設(shè)計強度后，進行錨索的張拉鎖定，按照設(shè)計要求施加預(yù)應(yīng)力，然后對錨索進行封錨處理。PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案則利用PHC管樁的高強度、耐腐蝕性和工廠化生產(chǎn)的優(yōu)勢，保證支護結(jié)構(gòu)的強度和質(zhì)量穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力錨索同樣起到增強穩(wěn)定性和控制變形的作用。在另一工程案例中，該方案在軟土地層中表現(xiàn)出色，有效抵抗了土體的側(cè)向壓力，保障了基坑的安全。PHC管樁施工時，采用錘擊法或靜壓法進行沉樁。錘擊法施工時，選擇合適的樁錘，根據(jù)樁的規(guī)格、長度和地質(zhì)條件，確定錘擊參數(shù)。在施工過程中，要控制好錘擊的頻率和力度，避免樁身損壞。靜壓法施工則利用靜壓樁機的自重和配重，將樁緩慢壓入土體中，施工過程中要注意控制壓樁速度和垂直度。樁身及冠梁的混凝土強度根據(jù)設(shè)計要求確定，鋼筋保護層厚度也需符合規(guī)范要求。預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝與旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案中的錨索施工類似，包括造孔、錨索制作與安裝、注漿施工、冠梁腰梁施工、張拉鎖定與封錨等環(huán)節(jié)。加強型復(fù)合土釘墻方案通過土釘與土體的相互作用，形成復(fù)合體，提高土體的穩(wěn)定性。同時，結(jié)合噴射混凝土面層、鋼筋網(wǎng)等，增強支護結(jié)構(gòu)的整體性能。在周邊環(huán)境對噪音、振動要求較高的工程中，該方案具有明顯優(yōu)勢，施工過程對周邊環(huán)境的影響較小。其施工工藝如下：首先進行土方開挖，按照設(shè)計要求分層分段進行開挖，每層開挖深度不宜過大，以免土體失穩(wěn)。在開挖過程中，及時進行土釘施工，采用洛陽鏟或機械成孔，將土釘插入孔中，然后進行注漿，使土釘與土體緊密結(jié)合。鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)時，將鋼筋按照設(shè)計間距進行綁扎，形成鋼筋網(wǎng)，然后與土釘連接牢固。噴射混凝土面層施工時，采用噴射機將混凝土噴射到鋼筋網(wǎng)上，形成一定厚度的混凝土面層，增強支護結(jié)構(gòu)的強度和抗風化能力。在施工過程中，要注意控制噴射混凝土的配合比、噴射壓力和噴射厚度，確保混凝土面層的質(zhì)量。5.3基于價值工程的方案評價運用前文構(gòu)建的基于價值工程的深大基坑綠色支護方案評價體系，對旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索、PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索、加強型復(fù)合土釘墻這三種初選方案進行全面評價。首先計算各方案的功能得分。對于旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案，在安全性能方面，由于旋挖樁具有較高的承載能力和抗側(cè)壓性能，預(yù)應(yīng)力錨索能有效增強穩(wěn)定性和控制變形，其安全性能得分較高，設(shè)為8分；在環(huán)保性能上，施工過程中泥漿產(chǎn)生量相對較多，但通過合理的泥漿處理措施，可將污染控制在一定范圍內(nèi)，得分6分；施工可行性方面，旋挖樁和預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝成熟，施工難度相對較小，得分7分；工期方面，由于施工工藝相對復(fù)雜，工期較長，得分6分；社會效益方面，對周邊交通和居民生活影響較小，對城市形象提升有一定作用，得分7分。PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案，安全性能上，PHC管樁強度高、穩(wěn)定性好，預(yù)應(yīng)力錨索增強了支護效果，得分8分；環(huán)保性能方面，PHC管樁工廠化生產(chǎn)，減少了現(xiàn)場濕作業(yè)，污染相對較小，得分7分；施工可行性上，PHC管樁施工工藝成熟，施工速度較快，得分8分；工期較短，得分8分；社會效益方面，同樣對周邊影響較小，得分7分。加強型復(fù)合土釘墻方案，安全性能在土質(zhì)條件較好時能滿足要求，但對于復(fù)雜地質(zhì)條件適應(yīng)性相對較弱，得分6分；環(huán)保性能方面，施工過程中噪音、粉塵污染較小，得分8分；施工可行性上，施工工藝簡單，施工速度快，得分8分；工期較短，得分8分；社會效益方面，對周邊環(huán)境影響小，得分8分。根據(jù)層次分析法確定的各評價指標權(quán)重，經(jīng)濟效益權(quán)重為0.637，社會效益權(quán)重為0.258，環(huán)境效益權(quán)重為0.105。經(jīng)濟效益下工程成本權(quán)重0.833，投資回收期權(quán)重0.167；社會效益下對周邊交通的影響權(quán)重0.5，對周邊居民生活的影響權(quán)重0.3，對城市形象的提升作用權(quán)重0.2；環(huán)境效益下噪音污染控制權(quán)重0.4，粉塵污染控制權(quán)重0.3，污水排放控制權(quán)重0.2，資源利用效率權(quán)重0.1。計算各方案的功能系數(shù)。旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案功能得分：\begin{align*}&0.637\times(0.833\times8+0.167\times6)+0.258\times(0.5\times7+0.3\times7+0.2\times7)+0.105\times(0.4\times6+0.3\times6+0.2\times6+0.1\times6)\\=&0.637\times(6.664+1.002)+0.258\times(3.5+2.1+1.4)+0.105\times(2.4+1.8+1.2+0.6)\\=&0.637\times7.666+0.258\times7+0.105\times6\\=&4.883+1.806+0.63\\=&7.319\end{align*}同理，PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案功能得分計算如下：\begin{align*}&0.637\times(0.833\times8+0.167\times8)+0.258\times(0.5\times7+0.3\times7+0.2\times7)+0.105\times(0.4\times7+0.3\times7+0.2\times7+0.1\times7)\\=&0.637\times(6.664+1.336)+0.258\times(3.5+2.1+1.4)+0.105\times(2.8+2.1+1.4+0.7)\\=&0.637\times8+0.258\times7+0.105\times7\\=&5.096+1.806+0.735\\=&7.637\end{align*}加強型復(fù)合土釘墻方案功能得分：\begin{align*}&0.637\times(0.833\times6+0.167\times8)+0.258\times(0.5\times8+0.3\times8+0.2\times8)+0.105\times(0.4\times8+0.3\times8+0.2\times8+0.1\times8)\\=&0.637\times(4.998+1.336)+0.258\times(4+2.4+1.6)+0.105\times(3.2+2.4+1.6+0.8)\\=&0.637\times6.334+0.258\times8+0.105\times8\\=&4.035+2.064+0.84\\=&6.939\end{align*}各方案功能系數(shù)分別為：旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案功能系數(shù)=7.319\div(7.319+7.637+6.939)≈0.330；PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案功能系數(shù)=7.637\div(7.319+7.637+6.939)≈0.343；加強型復(fù)合土釘墻方案功能系數(shù)=6.939\div(7.319+7.637+6.939)≈0.327。接著計算成本系數(shù)。假設(shè)旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案成本為[X1]萬元，PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案成本為[X2]萬元，加強型復(fù)合土釘墻方案成本為[X3]萬元，總成本為[X1+X2+X3]萬元。則旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案成本系數(shù)=X1\div(X1+X2+X3)；PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案成本系數(shù)=X2\div(X1+X2+X3)；加強型復(fù)合土釘墻方案成本系數(shù)=X3\div(X1+X2+X3)。（此處假設(shè)旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案成本為1000萬元，PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案成本為900萬元，加強型復(fù)合土釘墻方案成本為800萬元，總成本為2700萬元，則旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案成本系數(shù)=1000\div2700≈0.370；PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案成本系數(shù)=900\div2700=0.333；加強型復(fù)合土釘墻方案成本系數(shù)=800\div2700≈0.296）最后計算價值系數(shù)。價值系數(shù)=功能系數(shù)÷成本系數(shù)。旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案價值系數(shù)=0.330\div0.370≈0.892；PHC管樁+預(yù)應(yīng)力錨索方案價值系數(shù)=0.343\div0.333≈1.030；加強型復(fù)合土釘墻方案