基坑施工对邻近建筑影响优化分析

2010-08-15杨大钦

科技传播 2010年12期

杨大钦

浙江环宇建设集团有限公司，浙江杭州 312000

随着我国经济的飞速发展，建筑市场不断对外开放，引进外资的同时也提高了相关技术，基坑施工技术也随之日益成熟。对于在邻近建筑物条件下进行的高层建筑的基坑施工更是值得注意，因为在邻近建筑物条件下进行的高层建筑的基坑施工，不仅要保证基坑的施工质量，还要降低基坑施工对邻近建筑结构的影响，最大程度的保护邻近建筑物的结构不被破坏。

1 周边有建筑存在条件下深基坑施工给邻近建筑带来的影响

在邻近建筑物条件下进行的高层建筑的基坑施工，不仅要保证基坑的施工质量，还要降低基坑施工对邻近建筑结构的影响，最大程度的保护邻近建筑物的结构不被破坏，基坑施工对邻近建筑的影响不容忽视，必须严格控制，一旦控制不当，不仅影响基坑的稳定性和强度，降低施工质量，更重要的是影响邻近建筑结构，甚至是破坏其结构，影响其正常使用，带来不可估量的损失。

1.1 周围地表沉降

在周围建筑物较密集的条件下进行深基坑施工，周围地表沉降是最常出现的问题，且一般包括3个阶段。首先出现的是均匀沉降，均匀沉降主要是由基坑外地下水位的下降引起的，而地下水位之所以会下降主要是因为坑内沉井时进行了降水。均匀沉降之后便是差异沉降阶段，该阶段不会像第一阶段各测点发生均匀沉井，而是出现沉降量大小各异的差异沉降。之后，各测点沉降量之间的差异继续增大，地下水不断涌现，加剧了地表沉降程度，各测点沉降速度也在不断提升，最终沉降趋于稳定。然而此过程已严重破坏了邻近建筑物的结构，影响了其正常使用。

1.2 导致周边建筑开裂

基坑施工过程中周边建筑产生开裂，更有甚者，使得周边建筑坍塌，促使重大安全事故的发生，究其原因还是由周围地表沉降引起的。基坑施工过程不仅受施工环境及地质条件的影响，同时受所处社会这一大环境的影响，是一个极其复杂的系统工程。基坑施工不仅要保证基坑的施工质量（即稳定性及强度等），还要降低基坑施工对邻近建筑结构的影响，最大程度的保护邻近建筑物的结构不被破坏。基坑施工过程中地表沉降是不可避免的，但我们可以对此加以控制，使沉降量在邻近建筑可承受范围之内，这样就不会导致周边建筑的开裂。

2 周边有建筑存在条件下的深基坑施工优化策略

2.1 优化深基坑加固策略

基坑开挖，或多或少会对周边建筑带来相关影响，特别是高层建筑，其基坑开挖深度更深，对周边建筑影响更大，为把这种影响控制在最小范围，必须在基坑开挖过程中进行加固。加固的方法有很多种，笔者结合自身实际经验，简要探讨压密灌浆法进行优化加固的措施。

所谓压密灌浆，简单而言，就是钻孔、灌浆、扩展三法合一。待到土体压实过后，在压密灌浆整个过程中，基本不会形成泡沫，可以分析得出，灌浆力度只能是朝水平方向进行扩散。当控制恰当时，泡沫也会形成，随着时间的增加，泡沫直径逐渐变大，在变大的同时，其平均升力也在不断增强，但是当泡沫的直径随着时间的推移在变大时，这样会产生一股巨大的平均升力，平均升力有力于延缓或阻止地表沉降的发生，这种方法的使用能有效恢复地表沉降。真正的压密灌浆法，无非是用浓浆置换以及压密相互作用的结果。毫无疑问，压密灌浆后的土体密度会增大，土体孔隙度大幅减小，这样的土体具备高强度抗压性能、高强度抗剪性能。压密灌浆法，对基坑施工进行相关加固，最关键的是加固部位的选择，在实际的施工过程中，往往选择在邻居建筑物基础在基坑开挖端的铅垂方向，而且此处的强度必定是最弱。在基坑开挖施工过程中，邻居建筑的水平受力不均，严重者甚至发生坍塌。所以在基坑施工中，靠近基坑一侧的裂缝一般比其他地方要严重。

2.2 开挖施工优化策略

深基坑在开挖过程中往往会产生两种致命的影响，一种是基坑变形，一种是建筑物发生沉降，所以在开挖过程中，必须采取合理施工工序和方法。必须充分分析，邻居建筑物分布以及受力情况。遵循“时空效应”规律，竖向分层、平面上分块开挖。地表上通过盆式开挖方式，按先对撑、后角撑的次序施工，最大程度上减少卸载频率度。必须采用先撑后挖原则，所谓先撑后挖，就是各层、各块按顺序进行挖掘，各个块的支撑若果没有做好，绝不挖下一块。并且做到上方开挖和支撑相辅相成。否则，如果在时间上处理不当，这对于基坑稳定和周边环境安全有着很重要的影响。

基坑的开挖施工必须保持开挖顺畅，在开挖全过程中必须随时监测各受力情况，对于维护变形或支持角倾斜的情况，必须进行加固支撑，并充分利用计算机相关自动控制技术，把握实时受力以及形变规律，对于周边建筑物的沉降以及裂缝的形成，必须采取积极果断的措施进行加固，对于一个工程基坑施工相关数据，可以进行理论存档，这样可以为下个工程基坑开挖提供理论依据。

2.3 深基坑围护与支撑的施工

深基坑施工过程中必不可少的工序之一便是工程桩施工。工程桩施工即在工程桩内预定位置上设置结构柱，一般为钢柱，对基坑有重要的垂直支撑作用，是基坑施工过程中不可缺少的支护体系之一。当工程桩施工完毕，必须马上进行围护桩（钻孔灌注桩）和水泥搅拌桩的施工。根据实际经验，开挖过程中必须把土体分为不同时间进行开挖的块，便于工序的开展。一块结束必须马上立好支撑，当开挖工作进行到基坑底时，必须全力进行垫层和大底板施工工作，并完成。当开挖工作从上层土体进行到下层土体时，必须拆除支撑，不然会造成安全事故。