高层建筑基础施工对相邻建筑物的影响分析

曹连恒 成美颖

摘 要：当前我国城市用地开始呈现逐年紧缺状态，而城市建筑为解决供需矛盾大都是以高层或超高层为主，所以新建建筑出现了大量的深（超深）基坑工程。在城市建筑中，大部分高层建筑的基础施工周围都有相对密集的建筑群，施工场地较为狭窄，且其临近已有建筑物，一旦基坑控制失误，会对周围建筑物造成不可逆的负面影响，比如：水平位移、不均匀沉降等。

关键词：高层建筑；基础施工；相邻建筑物

1高层建筑深基坑变形及其机理分析

1.1 围护结构应变

在开挖基坑作业面时会卸去支护结构内侧部分土的向下压力，围护结构内侧承受被动区的土压力，基坑外侧受主动区土压力作用，基坑内外土高差与其开挖深度成正比，最终会导致地面各种超载以及基坑内外土面高差形成荷载叠加作用，同时还会致使支护结构出现基坑内的侧向变形。当支撑基坑开挖程度较浅，还未对其进行支撑，不论是刚性墙体（如水泥搅拌桩等）还是柔性墙体（如地下连续墙等），墙体都会出现侧向变形，主要表现为墙顶位移较大、墙体绕底部某一点向基坑内倾斜的三角分布模式。随着开挖深度的逐渐增加，支撑体系的设置，墙体侧向变形主要表现为墙体向基坑内不突出，墙顶位移减小。

1.2 周边地表沉降

受基坑支护结构侧向变形影响和土质影响，主动土压力区的土地会逐渐向坑内移动，使得土体水平应力减小，剪力增大，导致塑性区的出现，进而引起支护结构外侧出现地表沉降开裂等现象。地质土体性质改变是被动因素，因此，支护结构变形是导致周围形变移动的重要原因。

1.3 坑底土体隆起

之所以会出现坑底土地隆起现象，是由于坑底土地原有受力状态，因其垂直开挖卸荷失去荷载而发生改变。当基坑开挖深度较小时，坑底土体自身抗剪切力大于形变力，随开挖深度增加，形变力增加就会出现弹性隆起现象。若其底部为注浆加固土或者良好的原状土时，会导致支护结构被抬高。坑底弹性隆起会在开挖停止后立即停止，一般表现为，坑底中部隆起较大，两边较小，但不会导致支护结构出现侧向变形。

2 高层建筑当中基坑施工对邻近建筑物影响

2.1 支护结构施工对邻近建筑物影响

2.1.1 支护桩施工的影响

支护桩或施工支护是为了保障基坑开挖的稳定，其支护结构采用排桩的方式支护工程，其中包括了灌注桩、板桩、预制桩等。在支护桩施工当中，其挤土桩占多数施工，施工当中挤土效应频发，要采取的上述应对挤土效应的措施对支护桩施工进行优化改善。

2.1.2 软土和砂土地区开挖

孔桩对邻近建筑物影响在软土和砂土地区采用人工的方式开挖孔桩及易以其涌砂、塌孔现象，甚至一些土体挤入会给施工人员生命安全造成一定威胁，因此在一些建筑物密集区域不能使用这种施工方式施工。在一些特殊的工程当中，其施工地区土层有软土和砂土、软土夹砂土层，因此采用挖孔桩的施工也有许多案例。

2.1.3 压密注浆导致地面隆起或沉降

对建筑物的影响压密注浆施工是高层建筑基础施工中的一项重要措施，其中压密注浆的施工对邻近建筑物的影响在于其本身的注浆压力、浆液凝固时间等变化。实际的施工中，若注浆压力不合理、浆液的实际凝固时间较短且稠度大都会导致地面出现隆起现象。此外，注浆压力大，浆液凝固时间长但稠度稀则会导致地面首先隆起，随后压力消失后土体受扰强度下降，进而发生沉降。不合理的注浆压力、浆液凝固时间及浆液稀稠度都会对附近环境造成严重影响。

2.2 基坑降水对周围建筑物影响

基坑工程的开挖需要采用人工的方式进行降低地下水，但实际的工作中抽降地下水势必会引起地面的沉降，进而改变周围的地质环境，给周围建筑物的地基造成一定影响，严重的情况下会导致周围建筑物发生倾斜的严重事故。基坑工程的降水还会使外围的地下水水头下降，周围土体本身产生固结，导致其有效应力增加，引起地面沉降的发生。为减少高层建筑基础工程对邻近建筑物的影响，要配合基坑支护重视降水牵扯到的各方面内容，合理的降水从将沉降控制在允许的范围内，保障基坑和周围建筑物的安全稳定。

2.3相邻建筑物倾斜

墙体刚度对相邻建筑物倾斜的影响。在同等支护条件下，支护墙体刚度变化对建筑倾斜程度并不明显。而出现此种现象的主要原因是由于建筑物在施工或者施工完成后，其刚度与质量相对较大，但是由于地基土体存在明显的压缩性，所以肯定会导致建筑物出现下沉现象。所以在建筑物距离基坑的一定范围内，相邻建筑物靠近基坑一侧与距离基坑较远一侧的底部土地会受到不同的约束作用，因此会导致建筑物出现背离基坑的倾斜；墙体刚度的增加会在一定程度上加强相邻基坑一侧的约束作用，使得倾斜程度逐渐加大。但地下连续墙对土体沉降程度影响较小，因此建筑物倾斜程度变化并不显著。而对于悬臂支护的情况，其支护结构变形程度较大，对土体约束能力相对较弱，会导致建筑物底部基坑一侧的沉降远大于远离基坑一侧的沉降，进而导致建筑物朝基坑方向出现倾斜，极易导致边坡失稳以及建筑的开裂倒塌现象的出现，因此在高层建筑基础施工过程中，应最大程度避免使用悬臂支护。

结束语

综上所述，高层建筑基础施工对相邻建筑物的影响研究，首先要分析高层建筑基础施工的特性，以及需要开展高层建筑物施工的施工地点周围特点，进而分析正常的高层建筑物基础施工当中可能对相邻建筑物造成的影响。在分析工程实例后，通过对具体的施工技术和施工工艺进行优化改善，以降低基础性的施工对周围建筑物的影响，同时优化原本的高层建筑物的施工结构，增加高层建筑物基础施工的质量，进而促进我国高层建筑行业的不断发展，使建筑工程能够体现出更大的经济价值。

参考文献：

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[2] 劉吉.高层建筑基础施工对相邻建筑的影响 [J]. 城市建筑，2016（32）：209.

[3] 丁佳.高层建筑基础开挖对相邻建筑地基的影响分析 [J]. 工程技术 ：全文版，2016（9）：5.