城市深基坑施工对周围建筑物的影响

韩育胜++刘杰

摘要：随着国家城市化的快速发展，为了尽可能有效地利用有限的土地资源，城市中高层建筑迅速发展起来，同时建筑物的基础也越来越深，就出现了大量的深基坑工程，但是，开挖深基坑会有可能诱使基坑周边的地表发生明显的变形现象，从而给周边的建筑造成很大的不利影响，甚至会威胁人国家及人民群众的生命财产安全受到巨大的威胁，为此，进一步强化对基坑的安全性监测，对确保基坑施工的安全顺利施工、减小对周边建筑造成不利影响有着非常重要的意义。

关键词：城市；深基坑施工；周围建筑物；影响

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）10（a）-0000-00

随着经济的发展，城市的建设越来越快，地铁的开发和高层建筑的建设，都需要对深基坑进行开挖，而深基坑的开挖对其周围高层建筑的的影响巨大，特别是高层建筑沉降变形的影响最为突出，本文就对城市深基坑施工对周围建筑物的影响进行简单的分析与探讨，旨在为城市的和谐发展以及人民的安全健康做好基础建设工作。

一、深基坑施工特征分析

第一，施工条件差。通常，高层、超高层建筑是聚集于城市市中心及街道两旁的，建筑密度高、人口聚集、交通非常拥挤，施工场地比较狭窄，这会在一定程度上给深基坑施工造成制约；第二，基坑开挖深度不断增加。业主方为能够最大限度上的节省土地，在利用固有基地面积的同时，最大力度上的去挖掘地下空间，从而设置出多层地下停车场、机房、消防设施等，造成地下结构深度不断地增长；第三，施工难度大。在激烈的市场竞争呢下，业主方对工程质量、工程造价、施工进度有着越来越高的要求，这就在一定程度上使得施工越来越困难；第四，基坑支护方法不断增多。譬如：人工挖孔桩、深层搅拌桩、预制桩、地下连续墙、各类桩板及锚杆联合支护结构等等；第五，基坑支护工程安全事故影响大。深基坑支护工程施工技术非常复杂，在基坑支护效能完全丧失的情况下，会导致相邻建筑、地下管线出现裂缝，从而便诱发工程纠纷的出现，甚至会有意想不到的破坏，从而不仅会造成巨大的经济损失，还有可能导致人员的伤亡情况发生。

二、深基坑施工对周围建筑的影响

对于多层、高层建筑工程的地下室、地下车库施工，都需面临深基坑工程施工的问题。地坑的开挖是房屋建筑、地下建筑等必不可少的一大组成部分，通常，深基坑定义为深度超出5米的有支护结构的基坑，深基坑工程因在工程设计的错误或施工问题，导致基坑稳定性的丧失。然而，造成基坑稳定性丧失的因素多种多样，大体上可包含两大方面内容：第一方面，建筑结构强度、刚度不足所造成的基坑稳定性丧失。地基土强度不足导致基坑稳定性遭到巨大破坏；或由于基坑内土体开挖、地面荷载超出允许范围、基坑底部土体降水较多等都有可能会给周边建筑物、道路、地下管线造成不同程度的影响。这些影响如果超出了可接受范围，便会给建筑的正常使用造成影响，甚至会带来更为严重的后果。为此，基坑工程在设计上与施工作业当中必须要采取相关应对措施，最大限度上将基坑施工造成的影响降到最低。而高层建筑沉降变形，就是基础承载力不足引起的变形，而基础的变形另一原因是基础下的土体发生了过大侧移和过深的沉降，在深基坑开挖深度大于周边高层建筑物的深度时，高层建筑物的基础下的土体会有不均匀沉降和倾斜，深度开挖的基坑与周边建筑物之间的土体发生沉降和倾斜，高层建筑基础下的土层向基坑开挖的方向倾斜，导致高层建筑基础变形，而最终导致高层建筑的沉降和变形；另一方面是基坑开挖卸荷后，高层建筑物基底附加的应力就失去平衡，应力的方向就向基坑方向传递，进而导致高层建筑物基础的承载力失去平衡，使高层建筑沉降变形，深基坑开挖附近会发生土体流失和应力状态的改变，而土体的流失和应力状态的改变一般都是以土体水平和竖向位移的形式表现出来，其周边建筑物的破坏是由基础的位移或变形所引起的，土体的位移是由支护系统的刚度及开挖方法决定的，土体的位移是否会引起破坏也是通过确定高层建筑物的容许力、变形及扭曲的极限来判定的，深基坑开挖对高层建筑物沉降变形的影响明显，需要针对性的分析并采取有效措施解决。

三、深基坑工程对周边建筑沉降变形的防范措施分析

根据深基坑工程对周边建筑沉降变形的原理，制定以下防范措施：一是做好深基础开挖的准备工作。基坑施工作业当中，要预先做好详细的调查工作，其中包含了：对基坑工程周边建筑物的具体分布情况、基坑边线距离作出全面调查；对周边建筑在是否属于历史文物或近代优秀建筑，或对使用有无特殊严格要求进行调查；要对周围建（构）筑物的上层结构形式、基础结构、埋深情况、沉降差异的敏感性进行全面调查，做好基坑周边地下构筑物与设施进行系统性调查，其中涵盖有基坑周边的地铁隧道、地下车库、地下商场、人防等，这主要是由于上述地下构筑物与设施通常有着非常高的标准要求，在基坑施工作业当中都需要采取相应的预防措施。工程人员应该通过收集周边高层建筑物的基础建设的相关内容，通过分析高层建筑基础的承载，对深基础开挖进行设计和计算 ；二是控制施工过程，减少基坑变形。可利用缩减基坑变形的方式将对周边建筑物造成的影响力度降到最低，在具体工程作业当中，往往会选择进一步优化施工工艺、增加内支撑刚度、加大维护桩嵌固深度等方式促使基坑对周边环境的影响进一步减少；三是缩减基坑与坑外土体间的关联。基坑形状的改变会使得土层出现异动，通过基坑外土地与地下水的传播到周边的建筑物上，可以看出，土地的变化、地下水位的改变都会给建筑物结构的稳定性能造成影响，为此，需从传播途径上采取针对性的解决措施，完全切断基坑与坑外土地之间的联系，像，隔断法就是经常会使用到的一种方法，其能够把隔断墙、隔水墙打入到坑外的土地与基坑间的土体当中，插入到有可能会移动的基坑下方，这样可起到了意志土层滑动、地下水流失的情况发生，将对周围建筑物造成的影响降到了最低的一个程度。在实际深基坑工程施工当中，我国研究隔断法作用机制是较晚一些的，在基本理论分析方面有待进一步完善，在平时的工作中，一般是依赖于前期成功的工作经验，为此，在隔断墙的相关设计与工程施工上要特别谨慎，做好充分的分析；四是采取针对性措施促使建筑物周边的抗变形性能得到进一步提升。减小建筑物不均匀沉降最直接的方法就是：在基坑施工之前对欲保护的建筑物进行加固处理，以提高其自身抵抗变形的能力，工程中常用的方法有：基础托换法、注浆加固法和跟踪注浆法。例如采取压密灌浆加固方法使用过程中，要促使土体容量得到进一步扩大，在孔隙比不断缩减的情况下，我们会察觉出土地的抗剪性能、压缩模数量及无侧限抗压强度都出现了显著性的增高，甚至要高出以往的几倍到十几倍，采取此种措施后，建筑物在很短时间内即有所回升，不均匀沉降相对减小，一般而言采取的措施顺序如下：從外围开始给杂填土层注浆，深度接近基坑开挖深度；其注浆材料一般选用普通硅酸盐水泥；注浆孔的布置：注浆孔分两排，第一排垂直孔，第二排倾斜孔，斜孔紧贴建筑物基础施工，先施工垂直孔，注入浆液在地层中形成一道垂直幕墙，以阻止地基土土体的侧向变形及斜孔浆液外侧渗流，然后再通过倾斜注浆孔向地基下层注入浆液，以改善地基土的力学性能指标。

综上所述，本文对城市深基坑施工对周围建筑物的影响进行了简单的探讨，并对深基坑工程对周边建筑沉降变形的防范措施进行了论述，希望对大家以后的工作有所帮助。

参考文献：

[1] 刘钦，余东明，吴红彬.深基坑开挖对紧邻建筑物沉降变形的影响[J].低温建筑技术.2009（04）：209～210.

[2] 赵志俊. 基坑开挖对邻近建筑物变形影响数值分析[D]. 合肥工业大学 2010

[3]敖斌.基坑开挖对邻近建筑物的影响[D]，硕士学位论文，合肥工业大学，2009.