淺談價值工程在基坑邊坡支護中的應用

張錕

長沙市規劃設計院有限責任公司 湖南 長沙 410000

1 價值工程的現狀

價值工程從技術與經濟相結合的角度，研究和提高產品、工程、勞務等價值，降低了它們的成本，已經取得很好的技術經濟效果，它擺脫了孤立的從技術方面或從經濟方面去研究產品的開發設計、生產制造、經營管理和售后服務的做法，采取兩者緊密結合的方法，是符合客觀規律的。國內外實踐表明，推廣應用價值工程能獲得極大的經濟效益[1]。

2 價值工程的基本原理

（1）價值工程是一種用最低的總成本可靠地實現產品或勞務的必要功能，著重于進行功能分析的有組織的活動。價值的表達式為：價值(V)= 功能(F)/ 成本(C)。

（2）以提高價值為目的，要求以最低的壽命周期成本實現產品的必要功能；以功能分析為核心；以有組織、有領導的活動為基礎；以科學的技術方法為工具。

3 本案例研究的工程概況

（1）擬建場地位于長沙市暮云鎮，地勢平坦。根據建設單位規劃方案，場地設1～2層分區地下室，主要作為商住用途，基坑實際開挖深度為5～9.6m。其他沒有明顯影響本工程施工的構建物。總體，場地周邊環境條件一般，對基坑支護影響有限。有市政道路可到達場地，交通較便利。

（2）擬建場地原始地貌為風化剝蝕殘丘、溝谷地形，原始地形起伏較大，現狀標高為55.1～59.38m，勘察期間場地部分已平整。根據勘察報告，場地內地層自上而下依次為：人工填土、粉質黏土、圓礫、殘積粉質黏土，強風化泥質粉砂巖，中風化泥質粉砂巖。

（3）根據勘察報告，場地勘察期間測得混合水穩定水位埋深為1.00～16.50米。場地地下水位埋深較淺，穩定水位埋深1.00～16.50m。場地內地下水對混凝土及鋼筋混凝土中的鋼筋具有微腐蝕性。

（4）本次基坑支護設計安全等級為二級，設計使用年限為一年（從基坑開挖起計算）。使用年限內，地下室工程完工后基坑應立即回填，若未完工則需對基坑采取加強措施。確保支護結構的安全，保證基坑周圍建筑物基礎及首層地面、已施工和使用的地下管線、市政道路的安全。設計方案在滿足國家建設工程的有關法規和規范的前提下具有可行性，確保安全，同時保證經濟、合理。支護結構能保證基坑開挖及地下結構的順利施工。基坑頂荷載按20kPa考慮，施工過程中距離坑頂3m范圍內禁止堆載。基坑底邊線按距離地下室輪廓線2.0m考慮。

（5）本基坑支護段周長約為1021m，根據基坑支護深度和工程地質條件共分為3個支護段，A～A1、A1～A2段采用垂直開挖+旋挖樁進行支護, D～E段采用1∶0.5二級放坡+錨桿進行支護。

4 本次價值工程優化的具體對象

該項目基坑支護工程采取的發包模式為設計施工總承包模式。在總承包單位提交設計圖紙給建設單位審查時，建設單位認為D-E段的錨桿設計不合理，大有優化空間。原設計如下：

采用Φ25HRB400級鋼筋，錨桿長度9m，間距1m×1m。該段邊坡高度9.6m，長度120m。錨桿設計抗拔力為8KN/m。采用機械成孔，成孔直徑110mm。孔位允許偏差100mm，孔深允許偏差50mm，孔徑允許偏差5mm。注漿壓力一般不小于0.4 MPa，注漿采用純水泥漿，水泥采用P.O 42.5普硅水泥，水灰比0.45～0.50。

5 邊坡支護錨桿的功能分析及優化設計

（1）該工程錨桿的基本功能有。①形成地下施工空間，保證施工的安全。②保證空間內地基及樁基的安全③保證空間外圍環境安全。

其基本功能的核心就是形成安全、穩定的空間，使地下結構的施工得以順利完成，其安全穩定不僅僅指支護結構本身，也指其內部的地基和樁基以及外部的周圍環境。

為實現基坑支護的基本功能，一般設計要求進行承載力驗算和穩定性驗算，前者指支護結構的強度應滿足要求，后者指邊坡的整體抗滑動等驗算。可以說，這些基本要求和驗算是任何一個基坑支護結構的安全與穩定所必需的。

（2）由于該邊坡支護屬于臨時支護，設計使用年限僅為一年經分析原設計太過保守。且根據邊坡滑動面曲線來看，錨桿全部設計成統一長度不符合力學規律。所以經建設單位要求，總承包單位對原設計進行價值工程優化，修改設計如下：

采用Φ25HRB400級鋼筋，錨桿間距2m×1.5m，共計五排，上兩排長度為12m,中間一排長度為9m，下面兩排長度為6m。該段邊坡高度9.6m，長度120m。錨桿設計抗拔力為8KN/m。采用機械成孔，成孔直徑110mm。孔位允許偏差100mm，孔深允許偏差50mm，孔徑允許偏差5mm。注漿壓力一般不小于0.4 MPa，注漿采用純水泥漿，水泥采用P.O 42.5普硅水泥，水灰比0.45～0.50。

6 對該工程錨桿的價值工程優化前后經濟性對比

由上表可見（9801-3645）/9801=62.8%。該錨桿節約成本一半以上。

7 結束語

本工程運用價值工程理論結合工程設計技術，在滿足使用功能的前提下綜合考慮分析，最大化地降低了工程成本。該邊坡在后期使用中安全穩定，未出現質量、安全事故。該項目不失為一次成功的價值工程使用案例，值得我們繼續學習研究。