城市深基坑施工對周圍建筑物的影響

韓育勝++劉杰

摘要：隨著國家城市化的快速發展，為了盡可能有效地利用有限的土地資源，城市中高層建筑迅速發展起來，同時建筑物的基礎也越來越深，就出現了大量的深基坑工程，但是，開挖深基坑會有可能誘使基坑周邊的地表發生明顯的變形現象，從而給周邊的建筑造成很大的不利影響，甚至會威脅人國家及人民群眾的生命財產安全受到巨大的威脅，為此，進一步強化對基坑的安全性監測，對確保基坑施工的安全順利施工、減小對周邊建筑造成不利影響有著非常重要的意義。

關鍵詞：城市；深基坑施工；周圍建筑物；影響

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（a）-0000-00

隨著經濟的發展，城市的建設越來越快，地鐵的開發和高層建筑的建設，都需要對深基坑進行開挖，而深基坑的開挖對其周圍高層建筑的的影響巨大，特別是高層建筑沉降變形的影響最為突出，本文就對城市深基坑施工對周圍建筑物的影響進行簡單的分析與探討，旨在為城市的和諧發展以及人民的安全健康做好基礎建設工作。

一、深基坑施工特征分析

第一，施工條件差。通常，高層、超高層建筑是聚集于城市市中心及街道兩旁的，建筑密度高、人口聚集、交通非常擁擠，施工場地比較狹窄，這會在一定程度上給深基坑施工造成制約；第二，基坑開挖深度不斷增加。業主方為能夠最大限度上的節省土地，在利用固有基地面積的同時，最大力度上的去挖掘地下空間，從而設置出多層地下停車場、機房、消防設施等，造成地下結構深度不斷地增長；第三，施工難度大。在激烈的市場競爭呢下，業主方對工程質量、工程造價、施工進度有著越來越高的要求，這就在一定程度上使得施工越來越困難；第四，基坑支護方法不斷增多。譬如：人工挖孔樁、深層攪拌樁、預制樁、地下連續墻、各類樁板及錨桿聯合支護結構等等；第五，基坑支護工程安全事故影響大。深基坑支護工程施工技術非常復雜，在基坑支護效能完全喪失的情況下，會導致相鄰建筑、地下管線出現裂縫，從而便誘發工程糾紛的出現，甚至會有意想不到的破壞，從而不僅會造成巨大的經濟損失，還有可能導致人員的傷亡情況發生。

二、深基坑施工對周圍建筑的影響

對于多層、高層建筑工程的地下室、地下車庫施工，都需面臨深基坑工程施工的問題。地坑的開挖是房屋建筑、地下建筑等必不可少的一大組成部分，通常，深基坑定義為深度超出5米的有支護結構的基坑，深基坑工程因在工程設計的錯誤或施工問題，導致基坑穩定性的喪失。然而，造成基坑穩定性喪失的因素多種多樣，大體上可包含兩大方面內容：第一方面，建筑結構強度、剛度不足所造成的基坑穩定性喪失。地基土強度不足導致基坑穩定性遭到巨大破壞；或由于基坑內土體開挖、地面荷載超出允許范圍、基坑底部土體降水較多等都有可能會給周邊建筑物、道路、地下管線造成不同程度的影響。這些影響如果超出了可接受范圍，便會給建筑的正常使用造成影響，甚至會帶來更為嚴重的后果。為此，基坑工程在設計上與施工作業當中必須要采取相關應對措施，最大限度上將基坑施工造成的影響降到最低。而高層建筑沉降變形，就是基礎承載力不足引起的變形，而基礎的變形另一原因是基礎下的土體發生了過大側移和過深的沉降，在深基坑開挖深度大于周邊高層建筑物的深度時，高層建筑物的基礎下的土體會有不均勻沉降和傾斜，深度開挖的基坑與周邊建筑物之間的土體發生沉降和傾斜，高層建筑基礎下的土層向基坑開挖的方向傾斜，導致高層建筑基礎變形，而最終導致高層建筑的沉降和變形；另一方面是基坑開挖卸荷后，高層建筑物基底附加的應力就失去平衡，應力的方向就向基坑方向傳遞，進而導致高層建筑物基礎的承載力失去平衡，使高層建筑沉降變形，深基坑開挖附近會發生土體流失和應力狀態的改變，而土體的流失和應力狀態的改變一般都是以土體水平和豎向位移的形式表現出來，其周邊建筑物的破壞是由基礎的位移或變形所引起的，土體的位移是由支護系統的剛度及開挖方法決定的，土體的位移是否會引起破壞也是通過確定高層建筑物的容許力、變形及扭曲的極限來判定的，深基坑開挖對高層建筑物沉降變形的影響明顯，需要針對性的分析并采取有效措施解決。

三、深基坑工程對周邊建筑沉降變形的防范措施分析

根據深基坑工程對周邊建筑沉降變形的原理，制定以下防范措施：一是做好深基礎開挖的準備工作。基坑施工作業當中，要預先做好詳細的調查工作，其中包含了：對基坑工程周邊建筑物的具體分布情況、基坑邊線距離作出全面調查；對周邊建筑在是否屬于歷史文物或近代優秀建筑，或對使用有無特殊嚴格要求進行調查；要對周圍建（構）筑物的上層結構形式、基礎結構、埋深情況、沉降差異的敏感性進行全面調查，做好基坑周邊地下構筑物與設施進行系統性調查，其中涵蓋有基坑周邊的地鐵隧道、地下車庫、地下商場、人防等，這主要是由于上述地下構筑物與設施通常有著非常高的標準要求，在基坑施工作業當中都需要采取相應的預防措施。工程人員應該通過收集周邊高層建筑物的基礎建設的相關內容，通過分析高層建筑基礎的承載，對深基礎開挖進行設計和計算 ；二是控制施工過程，減少基坑變形。可利用縮減基坑變形的方式將對周邊建筑物造成的影響力度降到最低，在具體工程作業當中，往往會選擇進一步優化施工工藝、增加內支撐剛度、加大維護樁嵌固深度等方式促使基坑對周邊環境的影響進一步減少；三是縮減基坑與坑外土體間的關聯。基坑形狀的改變會使得土層出現異動，通過基坑外土地與地下水的傳播到周邊的建筑物上，可以看出，土地的變化、地下水位的改變都會給建筑物結構的穩定性能造成影響，為此，需從傳播途徑上采取針對性的解決措施，完全切斷基坑與坑外土地之間的聯系，像，隔斷法就是經常會使用到的一種方法，其能夠把隔斷墻、隔水墻打入到坑外的土地與基坑間的土體當中，插入到有可能會移動的基坑下方，這樣可起到了意志土層滑動、地下水流失的情況發生，將對周圍建筑物造成的影響降到了最低的一個程度。在實際深基坑工程施工當中，我國研究隔斷法作用機制是較晚一些的，在基本理論分析方面有待進一步完善，在平時的工作中，一般是依賴于前期成功的工作經驗，為此，在隔斷墻的相關設計與工程施工上要特別謹慎，做好充分的分析；四是采取針對性措施促使建筑物周邊的抗變形性能得到進一步提升。減小建筑物不均勻沉降最直接的方法就是：在基坑施工之前對欲保護的建筑物進行加固處理，以提高其自身抵抗變形的能力，工程中常用的方法有：基礎托換法、注漿加固法和跟蹤注漿法。例如采取壓密灌漿加固方法使用過程中，要促使土體容量得到進一步擴大，在孔隙比不斷縮減的情況下，我們會察覺出土地的抗剪性能、壓縮模數量及無側限抗壓強度都出現了顯著性的增高，甚至要高出以往的幾倍到十幾倍，采取此種措施后，建筑物在很短時間內即有所回升，不均勻沉降相對減小，一般而言采取的措施順序如下：從外圍開始給雜填土層注漿，深度接近基坑開挖深度；其注漿材料一般選用普通硅酸鹽水泥；注漿孔的布置：注漿孔分兩排，第一排垂直孔，第二排傾斜孔，斜孔緊貼建筑物基礎施工，先施工垂直孔，注入漿液在地層中形成一道垂直幕墻，以阻止地基土土體的側向變形及斜孔漿液外側滲流，然后再通過傾斜注漿孔向地基下層注入漿液，以改善地基土的力學性能指標。

綜上所述，本文對城市深基坑施工對周圍建筑物的影響進行了簡單的探討，并對深基坑工程對周邊建筑沉降變形的防范措施進行了論述，希望對大家以后的工作有所幫助。

參考文獻：

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