史维

摘 要：随着我国城镇化步伐的不断推进，产生大量的深基坑工程。城市中深基坑工程环境非常复杂，深基坑往往紧邻已建的建筑物，建筑物与深基坑之间相互作用，相互影响。在深基坑施工过程中，不仅需要保障深基坑自身的安全性，还要尽最大的可能消除对周围建筑物的影响。

关键词：深基坑;建筑;保护

1 深基坑工程含义及特点

1.1 深基坑的含义

深基坑是指开挖深度超过5米（含5米），或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。

深基坑工程的内容包括勘探、设计、施工、环境监测和信息回馈等工程内容。

1.2 深基坑工程的特点

1.2.1 深基坑支护体系是临时结构，具有较大的风险性。

1.2.2 深基坑工程具有很强的区域性。工程地质和水文地质条件不同的地基中深基坑工程差异性很大，即使同一城市不同区域也有差异。

1.2.3 深基坑工程具有很强的个性。深基坑相邻建筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件等不同。

1.2.4 深基坑工程综合性强。需要岩土工程、结构工程、土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。

1.2.5 深基坑工程具有较强的时空效应。深基坑的深度和平面形状及深基坑工程的各子项的施工时间及施工顺序对深基坑支护体系的稳定性均有较大影响。。

1.2.6 深基坑工程是系统工程。深基坑工程主要包括支护体系设计、施工和土方开挖。

1.2.7 深基坑工程具有环境效应。深基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形，对周围建筑物和地下管线产生影响。

2 对周边建筑物产生影响的原因

2.1 深基坑的围护结构成孔施工时，必然使周边建筑物地基基础旁侧土体松动、变形、缺失，对其产生影响。

2.2 深基坑的开挖会对周边土体及周边建筑物的基础造成影响，其主要影响范围是深基坑外部开挖深度的2倍以内。深基坑外部的地面沉降情况会伴随着与深基坑距离的变化而变化，这样就会使得周边建筑出现不均匀沉降，进而使得周边建筑物出现倾斜以及变形的情况。如果倾斜变形严重，深基坑与建筑物相互作用的结果会加速周边建筑物的倾斜，引起深基坑和建筑物的双重危害。

2.3 深基坑开挖的“时空效应”对深基坑围护的变形及周边建筑物产生影响。

3 深基坑工程应重点保护的建筑物类型

通过对深基坑周边建筑物沉降实测数据的具体分析，刚性基础建筑物的不均匀沉降现象程度较轻。因此对于剪力墙、框架核心筒等结构的建筑物，多采用深基础，整体性很好，对于深基坑开挖引起的土体变形承受能力较强。从而应重点关注砖混结构、砌体结构、木结构等采用浅基础、结构构造薄弱、整体性差、建造时间较早、保护等级高的建筑物，此类建筑易受到深基坑施工影响。

4 深基坑工程围护设计

深基坑围护是指为保证地下室结构施工及深基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固的保护措施。深基坑工程四周一般设置垂直的挡土围护结构，围护结构需在开挖面基底下插入一定深度的板（桩）墙结构，板（桩）墙结构主要承受基坑开挖卸载所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定深基坑的一种施工临时挡墙结构。板（桩）墙类型有悬臂式、单撑式、多撑式。深基坑围护结构类型有工字钢桩围护结构、钢板桩围护结构、钻孔灌注桩围护结构、深层搅拌桩挡土结构、SMW桩、地下连续墙等。

深基坑在开挖过程中对于建筑物的影响比较明显，因此，深基坑围护方案的选择对周边建筑物和深基坑的安全是决定性，其可以很好的控制基坑围护的位移，有效的阻止周边建筑的不均匀沉降。

深基坑围护设计应根据工程概况、周边环境及工程地质条件完成围护方案的选型包括：围护体选型、支撑选型及基坑降排水方案，由此完成设计计算、设计图纸及设计方案的专家评审。

根据地质情况及深基坑周边建筑物的情况可选择对深基坑外土体进行改良与加固，不仅可以增强土体的刚度，还可以增强土体的强度，既减少土体未破坏时弹塑性变形，也避免土体发生破坏、出现大应变的情况，从而有效控制深基坑围护的位移，有效保护深基坑周边建筑物。

深基坑围护是个系统工程，不仅要确保各方安全，还要施工方便，节约工期。

5 深基坑工程围护及土方开挖施工

深基坑工程是指建筑物地下部分施工时，需进行基坑围护、支护、防水、降水、挖土等紧密联系的施工工作，同时要对深基坑周边的建筑物、构筑物、道路和地下管线进行保护，确保正常、安全施工的一项综合性工程。其具有深基坑开挖深度越深，深基坑的侧向变形控制难度越大，对其周边建筑物的影响就越大的特点。因此，土方开挖的施工组织是否合理将对围护支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖步骤和时长会导致围护结构变形过大，甚至引起围护体系失稳，导致深基坑及其周边建筑物被破坏。

基坑围护、土方开挖及支撑施工期间，必须严格按照图纸及经审批的施工方案施工。应按以下原则组织施工：

土方开挖施工：土方开挖应用“时空效应”原理，严格实行“分层、分段、分块、平衡、留土护壁、限时”的原则，尽量减少围护墙无支撑暴露面积和时间，以减小深基坑变形。尽可能缩短每块土方开挖后的无垫层暴露时间。

支撑施工：根据土方工程分层、分块、留土护壁的原则，每开挖一块土方，及时施工相应部分支撑，当支撑的的混凝土强度达到设计要求，并具备土方开挖条件时，经设计同意，方可开挖下层土方。

降水施工：按设计的降水要求制定降水方案并严格实施，按需降水，减少因降水对周边建筑物的影响。

排水处理：及时将地表水排离（采取措施如场地硬化，设置截水沟、 排水沟等），防止地表水渗入基坑外侧壁。

拆撑施工：按设计要求完成换撑施工后，确保相关支撑构件达到设计强度方可拆除相应的支撑。

6 深基坑监测及应急预案

6.1 深基坑开挖施工的基本特点是先变形，后支撑。由于岩土体成分和结构的不均匀性、各向异性及不连续性决定了岩土力学性质的复杂性，加上自然环境因素等影响，理论预测值还不能全面而准确地反映深基坑工程的各种变化。在深基坑施工阶段，将会对周边环境安全产生影响。因此，必须要通过动态监测的手段，掌握周边一定范围内环境安全状况，及时发现隐患，并根据监测成果相应地及时调整施工速率及采取相应的措施，确保邻近建筑物、地下管線及深基坑围护结构的安全。因此，深基坑监测工作非常重要，必须严格按设计等有关方面的要求进行监测。

按照安全、经济、合理的原则及围护设计要求、周围环境、基坑本身的特点等，深基坑监测项目常规设置如下：

6.1.1周边环境监测

6.1.1.1 地下综合管线垂直、水平位移监测

6.1.1.2 周边建（构）筑物垂直、水平位移监测

6.1.2基坑围护监测

6.1.2.1 围护顶部垂直位移、水平位移监测

6.1.2.2 围护结构侧向位移监测

6.1.2.3 坑外土体侧向位移监测

6.1.2.4 坑外土体分层沉降监测

6.1.2.5 坑外潜水水位观测

6.1.2.6 支撑轴力监测

6.1.2.7 立柱桩垂直位移监测

6.1.2.8 坑外地表沉降剖面监测

6.2 深基坑工程施工方案中还必须含有应急预案，重点关注：深基坑中不明障碍物的处理、地下水位异常变化的应急处理、地下管线的应急保护措施、局部围护结构变形异常的应急处理、周边建筑物的应急保护措施等，并根据应急组织原则，人员分工明确，应急物资、材料储备到位，做到有备无患。

7 结语

深基坑周边建筑物的保护，关键在于确保深基坑围护体系的刚度、严格控制深基坑围护的变形。深基坑工程是个系统工程，需各专业通力合作，在确保深基坑自身安全的同时确保对其周边建筑物得到应有的保护。