高層建筑基礎施工對相鄰建筑物的影響分析

曹連恒 成美穎

摘 要：當前我國城市用地開始呈現逐年緊缺狀態，而城市建筑為解決供需矛盾大都是以高層或超高層為主，所以新建建筑出現了大量的深（超深）基坑工程。在城市建筑中，大部分高層建筑的基礎施工周圍都有相對密集的建筑群，施工場地較為狹窄，且其臨近已有建筑物，一旦基坑控制失誤，會對周圍建筑物造成不可逆的負面影響，比如：水平位移、不均勻沉降等。

關鍵詞：高層建筑；基礎施工；相鄰建筑物

1高層建筑深基坑變形及其機理分析

1.1 圍護結構應變

在開挖基坑作業面時會卸去支護結構內側部分土的向下壓力，圍護結構內側承受被動區的土壓力，基坑外側受主動區土壓力作用，基坑內外土高差與其開挖深度成正比，最終會導致地面各種超載以及基坑內外土面高差形成荷載疊加作用，同時還會致使支護結構出現基坑內的側向變形。當支撐基坑開挖程度較淺，還未對其進行支撐，不論是剛性墻體（如水泥攪拌樁等）還是柔性墻體（如地下連續墻等），墻體都會出現側向變形，主要表現為墻頂位移較大、墻體繞底部某一點向基坑內傾斜的三角分布模式。隨著開挖深度的逐漸增加，支撐體系的設置，墻體側向變形主要表現為墻體向基坑內不突出，墻頂位移減小。

1.2 周邊地表沉降

受基坑支護結構側向變形影響和土質影響，主動土壓力區的土地會逐漸向坑內移動，使得土體水平應力減小，剪力增大，導致塑性區的出現，進而引起支護結構外側出現地表沉降開裂等現象。地質土體性質改變是被動因素，因此，支護結構變形是導致周圍形變移動的重要原因。

1.3 坑底土體隆起

之所以會出現坑底土地隆起現象，是由于坑底土地原有受力狀態，因其垂直開挖卸荷失去荷載而發生改變。當基坑開挖深度較小時，坑底土體自身抗剪切力大于形變力，隨開挖深度增加，形變力增加就會出現彈性隆起現象。若其底部為注漿加固土或者良好的原狀土時，會導致支護結構被抬高。坑底彈性隆起會在開挖停止后立即停止，一般表現為，坑底中部隆起較大，兩邊較小，但不會導致支護結構出現側向變形。

2 高層建筑當中基坑施工對鄰近建筑物影響

2.1 支護結構施工對鄰近建筑物影響

2.1.1 支護樁施工的影響

支護樁或施工支護是為了保障基坑開挖的穩定，其支護結構采用排樁的方式支護工程，其中包括了灌注樁、板樁、預制樁等。在支護樁施工當中，其擠土樁占多數施工，施工當中擠土效應頻發，要采取的上述應對擠土效應的措施對支護樁施工進行優化改善。

2.1.2 軟土和砂土地區開挖

孔樁對鄰近建筑物影響在軟土和砂土地區采用人工的方式開挖孔樁及易以其涌砂、塌孔現象，甚至一些土體擠入會給施工人員生命安全造成一定威脅，因此在一些建筑物密集區域不能使用這種施工方式施工。在一些特殊的工程當中，其施工地區土層有軟土和砂土、軟土夾砂土層，因此采用挖孔樁的施工也有許多案例。

2.1.3 壓密注漿導致地面隆起或沉降

對建筑物的影響壓密注漿施工是高層建筑基礎施工中的一項重要措施，其中壓密注漿的施工對鄰近建筑物的影響在于其本身的注漿壓力、漿液凝固時間等變化。實際的施工中，若注漿壓力不合理、漿液的實際凝固時間較短且稠度大都會導致地面出現隆起現象。此外，注漿壓力大，漿液凝固時間長但稠度稀則會導致地面首先隆起，隨后壓力消失后土體受擾強度下降，進而發生沉降。不合理的注漿壓力、漿液凝固時間及漿液稀稠度都會對附近環境造成嚴重影響。

2.2 基坑降水對周圍建筑物影響

基坑工程的開挖需要采用人工的方式進行降低地下水，但實際的工作中抽降地下水勢必會引起地面的沉降，進而改變周圍的地質環境，給周圍建筑物的地基造成一定影響，嚴重的情況下會導致周圍建筑物發生傾斜的嚴重事故。基坑工程的降水還會使外圍的地下水水頭下降，周圍土體本身產生固結，導致其有效應力增加，引起地面沉降的發生。為減少高層建筑基礎工程對鄰近建筑物的影響，要配合基坑支護重視降水牽扯到的各方面內容，合理的降水從將沉降控制在允許的范圍內，保障基坑和周圍建筑物的安全穩定。

2.3相鄰建筑物傾斜

墻體剛度對相鄰建筑物傾斜的影響。在同等支護條件下，支護墻體剛度變化對建筑傾斜程度并不明顯。而出現此種現象的主要原因是由于建筑物在施工或者施工完成后，其剛度與質量相對較大，但是由于地基土體存在明顯的壓縮性，所以肯定會導致建筑物出現下沉現象。所以在建筑物距離基坑的一定范圍內，相鄰建筑物靠近基坑一側與距離基坑較遠一側的底部土地會受到不同的約束作用，因此會導致建筑物出現背離基坑的傾斜；墻體剛度的增加會在一定程度上加強相鄰基坑一側的約束作用，使得傾斜程度逐漸加大。但地下連續墻對土體沉降程度影響較小，因此建筑物傾斜程度變化并不顯著。而對于懸臂支護的情況，其支護結構變形程度較大，對土體約束能力相對較弱，會導致建筑物底部基坑一側的沉降遠大于遠離基坑一側的沉降，進而導致建筑物朝基坑方向出現傾斜，極易導致邊坡失穩以及建筑的開裂倒塌現象的出現，因此在高層建筑基礎施工過程中，應最大程度避免使用懸臂支護。

結束語

綜上所述，高層建筑基礎施工對相鄰建筑物的影響研究，首先要分析高層建筑基礎施工的特性，以及需要開展高層建筑物施工的施工地點周圍特點，進而分析正常的高層建筑物基礎施工當中可能對相鄰建筑物造成的影響。在分析工程實例后，通過對具體的施工技術和施工工藝進行優化改善，以降低基礎性的施工對周圍建筑物的影響，同時優化原本的高層建筑物的施工結構，增加高層建筑物基礎施工的質量，進而促進我國高層建筑行業的不斷發展，使建筑工程能夠體現出更大的經濟價值。

參考文獻：

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