淺談基坑開挖對某住宅樓結(jié)構(gòu)的影響

劉志娟（甘肅省建筑科學(xué)研究院，甘肅蘭州　730050）

淺談基坑開挖對某住宅樓結(jié)構(gòu)的影響

劉志娟
（甘肅省建筑科學(xué)研究院，甘肅蘭州730050）

隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展和城市化進程步伐的不斷加快，住房建設(shè)用地日趨緊張，新建建筑越來越高，新的結(jié)構(gòu)形式也不斷發(fā)展，基坑開挖對住宅樓結(jié)構(gòu)的影響具有重要的理論與實踐意義。本文主要對某校區(qū)在建鍋爐房基坑滑塌事故及鍋爐房基礎(chǔ)施工對某住宅樓的影響及對該工程現(xiàn)階段的施工情況提出建議。

基坑邊坡滑塌碾壓振動 支護

1　工程概況

某住宅樓位于蘭州市安寧區(qū)某校區(qū)在建鍋爐房工程基坑南側(cè)。該住宅樓，共三個單元，為六層磚混結(jié)構(gòu)。該鍋爐房地基采用整片墊層法進行處理。據(jù)相關(guān)方介紹，在分層碾壓、震密、夯實的過程中，基坑南面邊坡局部出現(xiàn)滑塌。目前，該住宅樓預(yù)制樓板板縫間及散水有裂縫現(xiàn)象。本次檢測目的是查明在建鍋爐房地基基礎(chǔ)施工及此次基坑滑塌事故對該住宅樓結(jié)構(gòu)是否造成影響。

2　檢測內(nèi)容及結(jié)果

2.1工程場地踏勘、調(diào)查

該工程場地地貌單元屬黃河北岸Ⅱ級階地后緣，該住宅樓基礎(chǔ)采用打入式預(yù)制混凝土方樁，樁端持力層為卵石層。該住宅樓北側(cè)距西北師范大學(xué)新校區(qū)在建地下燃氣鍋爐房工程基坑頂邊緣約4～8m，基坑開挖深度約9m，未采取支護措施。2010年08月28日，某校區(qū)在建地下燃氣鍋爐房工程基坑南面邊坡發(fā)生局部滑塌，坍塌部分長約15m。

2.2鍋爐房地基基礎(chǔ)施工（碾壓振動）對該住宅樓影響

住宅樓北側(cè)緊鄰某新校區(qū)在建地下燃氣鍋爐房工程?；幽蟼?cè)開挖至自然地面下約9m處，出現(xiàn)地下水后對地基處理方案進行過設(shè)計變更。設(shè)計要求自基坑底面依次：采用600mm厚卵石擠壓處理地基土翻漿；再鋪設(shè)600mm厚砂礫石墊層；之后再用3：7灰土墊層至筏板底標(biāo)高處。據(jù)相關(guān)方介紹，在分層碾壓、震密、夯實的過程中，基坑南面邊坡局部出現(xiàn)滑塌。

發(fā)生基坑滑塌事故時，3：7灰土墊層已換填厚度約1.5m，此時基坑南側(cè)深度約7.5m。由于灰土墊層的施工機械現(xiàn)已撤場，且委托方及相關(guān)方未能提供確切的施工機械參數(shù)，據(jù)現(xiàn)場施工人員介紹，該鍋爐房工程在換填墊層法處理地基，施工過程中曾使用過振動式壓路機，自重約18t。目前，該住宅樓房屋裂縫主要發(fā)生在預(yù)制樓板板縫間，另外，該住宅樓散水與外墻接縫處有脫開現(xiàn)象。據(jù)現(xiàn)場勘測，在建鍋爐房墊層施工時振動源距該住宅樓北側(cè)外墻距離，普遍不足10m。根據(jù)振動對建筑物影響的一般經(jīng)驗判斷，該鍋爐房地基基礎(chǔ)施工過程中，碾壓振動施工對該住宅樓構(gòu)造及配件有一定影響，但對該住宅樓主體結(jié)構(gòu)安全尚不構(gòu)成影響。

2.3圍護結(jié)構(gòu)調(diào)查

為查明基坑滑塌事故及鍋爐房基礎(chǔ)施工對該住宅樓的影響，此次檢測中對該住宅樓的圍護結(jié)構(gòu)（散水）進行了調(diào)查?，F(xiàn)場檢測，該住宅樓散水部分已多處存在裂縫、破損現(xiàn)象。其中，距滑塌部位較近的基坑，該住宅樓東北側(cè)散水與外墻已脫開，寬度為2mm。

2.4工程場地地質(zhì)情況調(diào)查

根據(jù)該住宅樓地質(zhì)資料，該工程場地地基土從上至下為：（1）粉土：厚度10m。黃褐色，土質(zhì)不均勻，上部含植物根系，孔隙發(fā)育，含白色鈣質(zhì)菌絲，干強度低，韌性低，稍濕～濕，稍密。探井T1中埋深約5. 7m處，夾有厚度約0.5m的礫砂。（2）飽和狀粉土：厚度約1m，黃褐色，土質(zhì)不均勻，夾有礫石及粉質(zhì)粘土團塊，飽和，稍密。（3）卵石：厚度大于5m，層面埋深約12m。青灰色，中密～密實。（4）砂巖：厚度約3m，層面埋深約18m。棕紅色，主要成分為長石、石英、細粒結(jié)構(gòu)、中厚層狀結(jié)構(gòu)，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，遇水易軟化崩解。

該場地為Ⅱ級（中等）自重濕陷性場地。

2.5地基基礎(chǔ)檢測

（1）地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀檢測；對住宅樓基礎(chǔ)進行開剖檢測。檢測結(jié)果表明：該住宅樓基礎(chǔ)采用預(yù)制混凝土方樁，樁身截面尺寸為300× 300mm，樁長約12m，樁端持力層為卵石層。樁頂依次為：100mm厚素混凝土墊層，其上設(shè)有截面高度500mm的鋼筋混凝土承臺梁。（2）沉降觀測；依據(jù)現(xiàn)場實際情況，以住宅樓頂層屋面檐口作為基準(zhǔn)面，采用水準(zhǔn)儀對該住宅樓進行相對沉降觀測。（3）相對傾斜觀測；以該住宅樓頂層縱橫墻交接角點作為參考點，采用經(jīng)緯儀對住宅樓進行相對傾斜觀測。該住宅樓相對傾斜檢測結(jié)果如下：該住宅樓整體向南傾斜，局部出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)。傾斜方向與基坑滑塌方向相反，最大相對偏移部位發(fā)生在該住宅樓西南角，向南相對偏移量19mm，相應(yīng)整體傾斜率達1.1‰，滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007—2011）第5. 3.4條的規(guī)定。（4）裂縫檢測；該建筑物樓、屋蓋存在不同程度裂縫，裂縫主要出現(xiàn)在預(yù)制板縫間，大部分裂縫寬度在0.1～0.4mm之間，最大裂縫寬度為0.8mm。

以上裂縫與多種因素（施工質(zhì)量，材料的溫度收縮變形，外部振動等）有關(guān)。

3　鍋爐房地基基礎(chǔ)施工及基坑滑塌事故對該住宅樓安全性影響分析

3.1鍋爐房地基基礎(chǔ)施工的影響

裂縫主要發(fā)生在該住宅樓預(yù)制樓板板縫間及住宅樓北側(cè)散水處。某校區(qū)在建地下燃氣鍋爐房工程地基基礎(chǔ)施工時，曾采用了振動式壓路機。施工時，振動源距該住宅樓東北角外墻距離普遍不足10m。根據(jù)振動對建筑物影響的一般經(jīng)驗判斷，該鍋爐房地基基礎(chǔ)施工過程中，碾壓振動施工對該住宅樓構(gòu)造及配件有一定影響，但對該住宅樓主體結(jié)構(gòu)安全尚不構(gòu)成影響。

3.2基坑滑塌事故的影響

該住宅樓北側(cè)距某校區(qū)在建地下燃氣鍋爐房工程基坑頂邊緣4～8m，基坑開挖深度約9m。該住宅樓基礎(chǔ)采用打入式預(yù)制混凝土方樁，該住宅樓基礎(chǔ)埋深大于鍋爐房基坑開挖深度。

從基坑局部滑塌事故發(fā)生后，對該住宅樓進行了沉降、傾斜及土體側(cè)向位移等觀測。根據(jù)觀測結(jié)果，結(jié)合上部結(jié)構(gòu)中的裂縫現(xiàn)象及形態(tài)來看，目前該鍋爐房基坑局部滑塌事故對該住宅樓主體結(jié)構(gòu)安全尚不構(gòu)成影響。

4　結(jié)語

（1）在建鍋爐房地基基礎(chǔ)碾壓振動施工對該住宅樓構(gòu)造及配件有一定影響，在建鍋爐房基坑滑塌事故導(dǎo)致該住宅樓圍護結(jié)構(gòu)（散水）出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，對該住宅樓主體結(jié)構(gòu)安全尚不構(gòu)成影響。（2）建議首先應(yīng)對在建鍋爐房工程基坑進行支護；其次，在基坑支護的同時加強對基坑及周邊建筑物的變形監(jiān)測，應(yīng)著重對基坑土體的水平位移、周邊建筑物的垂直位移進行監(jiān)測；再次，在進行上述工作的同時，要做好基坑頂部及底部的防、排水工作。

［1］《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007—2011）.

［2］《濕陷性黃土地區(qū)建筑基抗工程安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ 167-2009.