浅谈基坑开挖对某住宅楼结构的影响

刘志娟（甘肃省建筑科学研究院，甘肃兰州　730050）

浅谈基坑开挖对某住宅楼结构的影响

刘志娟
（甘肃省建筑科学研究院，甘肃兰州730050）

随着经济建设的发展和城市化进程步伐的不断加快，住房建设用地日趋紧张，新建建筑越来越高，新的结构形式也不断发展，基坑开挖对住宅楼结构的影响具有重要的理论与实践意义。本文主要对某校区在建锅炉房基坑滑塌事故及锅炉房基础施工对某住宅楼的影响及对该工程现阶段的施工情况提出建议。

基坑边坡滑塌碾压振动 支护

1　工程概况

某住宅楼位于兰州市安宁区某校区在建锅炉房工程基坑南侧。该住宅楼，共三个单元，为六层砖混结构。该锅炉房地基采用整片垫层法进行处理。据相关方介绍，在分层碾压、震密、夯实的过程中，基坑南面边坡局部出现滑塌。目前，该住宅楼预制楼板板缝间及散水有裂缝现象。本次检测目的是查明在建锅炉房地基基础施工及此次基坑滑塌事故对该住宅楼结构是否造成影响。

2　检测内容及结果

2.1工程场地踏勘、调查

该工程场地地貌单元属黄河北岸Ⅱ级阶地后缘，该住宅楼基础采用打入式预制混凝土方桩，桩端持力层为卵石层。该住宅楼北侧距西北师范大学新校区在建地下燃气锅炉房工程基坑顶边缘约4～8m，基坑开挖深度约9m，未采取支护措施。2010年08月28日，某校区在建地下燃气锅炉房工程基坑南面边坡发生局部滑塌，坍塌部分长约15m。

2.2锅炉房地基基础施工（碾压振动）对该住宅楼影响

住宅楼北侧紧邻某新校区在建地下燃气锅炉房工程。基坑南侧开挖至自然地面下约9m处，出现地下水后对地基处理方案进行过设计变更。设计要求自基坑底面依次：采用600mm厚卵石挤压处理地基土翻浆；再铺设600mm厚砂砾石垫层；之后再用3：7灰土垫层至筏板底标高处。据相关方介绍，在分层碾压、震密、夯实的过程中，基坑南面边坡局部出现滑塌。

发生基坑滑塌事故时，3：7灰土垫层已换填厚度约1.5m，此时基坑南侧深度约7.5m。由于灰土垫层的施工机械现已撤场，且委托方及相关方未能提供确切的施工机械参数，据现场施工人员介绍，该锅炉房工程在换填垫层法处理地基，施工过程中曾使用过振动式压路机，自重约18t。目前，该住宅楼房屋裂缝主要发生在预制楼板板缝间，另外，该住宅楼散水与外墙接缝处有脱开现象。据现场勘测，在建锅炉房垫层施工时振动源距该住宅楼北侧外墙距离，普遍不足10m。根据振动对建筑物影响的一般经验判断，该锅炉房地基基础施工过程中，碾压振动施工对该住宅楼构造及配件有一定影响，但对该住宅楼主体结构安全尚不构成影响。

2.3围护结构调查

为查明基坑滑塌事故及锅炉房基础施工对该住宅楼的影响，此次检测中对该住宅楼的围护结构（散水）进行了调查。现场检测，该住宅楼散水部分已多处存在裂缝、破损现象。其中，距滑塌部位较近的基坑，该住宅楼东北侧散水与外墙已脱开，宽度为2mm。

2.4工程场地地质情况调查

根据该住宅楼地质资料，该工程场地地基土从上至下为：（1）粉土：厚度10m。黄褐色，土质不均匀，上部含植物根系，孔隙发育，含白色钙质菌丝，干强度低，韧性低，稍湿～湿，稍密。探井T1中埋深约5. 7m处，夹有厚度约0.5m的砾砂。（2）饱和状粉土：厚度约1m，黄褐色，土质不均匀，夹有砾石及粉质粘土团块，饱和，稍密。（3）卵石：厚度大于5m，层面埋深约12m。青灰色，中密～密实。（4）砂岩：厚度约3m，层面埋深约18m。棕红色，主要成分为长石、石英、细粒结构、中厚层状结构，泥钙质胶结，遇水易软化崩解。

该场地为Ⅱ级（中等）自重湿陷性场地。

2.5地基基础检测

（1）地基基础现状检测；对住宅楼基础进行开剖检测。检测结果表明：该住宅楼基础采用预制混凝土方桩，桩身截面尺寸为300× 300mm，桩长约12m，桩端持力层为卵石层。桩顶依次为：100mm厚素混凝土垫层，其上设有截面高度500mm的钢筋混凝土承台梁。（2）沉降观测；依据现场实际情况，以住宅楼顶层屋面檐口作为基准面，采用水准仪对该住宅楼进行相对沉降观测。（3）相对倾斜观测；以该住宅楼顶层纵横墙交接角点作为参考点，采用经纬仪对住宅楼进行相对倾斜观测。该住宅楼相对倾斜检测结果如下：该住宅楼整体向南倾斜，局部出现扭转。倾斜方向与基坑滑塌方向相反，最大相对偏移部位发生在该住宅楼西南角，向南相对偏移量19mm，相应整体倾斜率达1.1‰，满足《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5. 3.4条的规定。（4）裂缝检测；该建筑物楼、屋盖存在不同程度裂缝，裂缝主要出现在预制板缝间，大部分裂缝宽度在0.1～0.4mm之间，最大裂缝宽度为0.8mm。

以上裂缝与多种因素（施工质量，材料的温度收缩变形，外部振动等）有关。

3　锅炉房地基基础施工及基坑滑塌事故对该住宅楼安全性影响分析

3.1锅炉房地基基础施工的影响

裂缝主要发生在该住宅楼预制楼板板缝间及住宅楼北侧散水处。某校区在建地下燃气锅炉房工程地基基础施工时，曾采用了振动式压路机。施工时，振动源距该住宅楼东北角外墙距离普遍不足10m。根据振动对建筑物影响的一般经验判断，该锅炉房地基基础施工过程中，碾压振动施工对该住宅楼构造及配件有一定影响，但对该住宅楼主体结构安全尚不构成影响。

3.2基坑滑塌事故的影响

该住宅楼北侧距某校区在建地下燃气锅炉房工程基坑顶边缘4～8m，基坑开挖深度约9m。该住宅楼基础采用打入式预制混凝土方桩，该住宅楼基础埋深大于锅炉房基坑开挖深度。

从基坑局部滑塌事故发生后，对该住宅楼进行了沉降、倾斜及土体侧向位移等观测。根据观测结果，结合上部结构中的裂缝现象及形态来看，目前该锅炉房基坑局部滑塌事故对该住宅楼主体结构安全尚不构成影响。

4　结语

（1）在建锅炉房地基基础碾压振动施工对该住宅楼构造及配件有一定影响，在建锅炉房基坑滑塌事故导致该住宅楼围护结构（散水）出现裂缝现象，对该住宅楼主体结构安全尚不构成影响。（2）建议首先应对在建锅炉房工程基坑进行支护；其次，在基坑支护的同时加强对基坑及周边建筑物的变形监测，应着重对基坑土体的水平位移、周边建筑物的垂直位移进行监测；再次，在进行上述工作的同时，要做好基坑顶部及底部的防、排水工作。

［1］《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）.

［2］《湿陷性黄土地区建筑基抗工程安全技术规程》（JGJ 167-2009.