基坑开挖对紧邻建筑物的施工监控及应对措施

摘要：随着城镇化进程的提高，人口数量的增加，城市用地日渐紧张，高层建筑项目大量增加，而在高层建设项目中，基坑开挖对邻近建筑物有不良的影响，如果不加强控制，合理处理，则可能对邻近建筑构成一定威胁。在本文中，笔者在分析基坑开挖对邻近建筑物影响的基础上，提出了施工监控要点及应对措施。

 

关键词：开挖邻近;建筑施工;监控;应对措施

 

近年来，城镇化进程的加快使得高层、超高层建设项目逐渐增多，而这些建设项目地下大都建成车库或者商场。而地下工程中包括基坑开挖、桩基工程和降水工程等，对周围的建筑物会造成一定的影响。在本文中，笔者结合自身工作实际，分析基坑开挖对邻近建筑物的影响，并提出了过程中的施工监控要点与应对措施。

 

1工程概况

 

1．1工程概况

 

某市一建筑工程总的占地面积超过l0万m，而建筑面积为35万m，其中地上的建筑面积为23万m，主要的建筑物是6栋32层的楼房，以及商业用房、会所等组成，另外包括一些地下建筑部分，地下部分为2层，地下建筑面积为l2万IIf。

 

对于该工程项目来说，在完成围护、桩基和土方工程之后，根据建设单位的要求，需要对市政绿化工程的施工图纸进行一定的变动，使得地下室顶板部分覆土减少，而增加一个室外游泳池，施工单位经过严密计算，工程桩的承载能力无法达到设计要求，对周围建筑物也有一定的影响，因此，为了加快施工进度，在保证施工质量的前提下加快施工进度，决定选择岩石锚杆技术对地基基础进行加固处理。

 

1．2基坑开挖中的两个问题及应对措施

 

在该工程基坑开挖中，会出现两个问题，一是基坑变形大，影响邻近建筑，二是基坑内的桩基上浮问题。

 

其中，基坑变形大问题的产生原因为：在施工中，没根据开挖规范开挖，支撑体系施工同样不规范，从而造成基坑围护结构变形过大，影响邻近建筑物。基坑围护结构如果变形过大，则地下墙结构易出现错缝，影响基坑的安全施工。

 

解决这个问题，需要做好以下工作：一是在基坑支撑体系中，设置钢筋混凝土支撑，保证基坑稳定性；二是在基坑开挖中，建立严格的、规范的施工监控体系，严格监测基坑开挖邻近建筑物的变形情况，及时反馈变形数据；三是在开挖基坑前，做好相关的准备工作，组织专家评审、测量网点、技术交底和机械设备配置等，保证基坑开挖顺利进行。而关于基坑内的桩基上浮，在桩基施工前，即使进行静载荷试验，在施工中仍产生上浮这一问题。而在基坑开挖后，如基坑内的土体松散、变形，应力回弹可造成桩体上浮，无法满足抗拔承载力。

 

解决基坑内桩基施工上浮，则需要按照以下步骤进行：首先，完成桩基础作业，然后利用土方开挖方法，严格控制影响土体回弹的因素，比如基坑开挖深度、土体类别与基坑平面设计、桩数量与深度等因素，通过控制这些因素，来防止基坑内的桩基出现上浮[2]。其中，基坑开挖深度、土体类别属于影响因素，而基坑平面设计、桩数量与深度等属于控制基坑桩基上浮的措施。

 

2基坑开挖对邻近建筑物的影响分析

 

在基坑开挖作业中，会不可避免地出现土体位移状况，对基坑与邻近建筑物桩体，即对邻近建筑物造成不良的影响。基坑开挖与邻近建筑物之间的相互作用，主要体现在基坑、桩基与土体之间的相互作用。

 

(1)土体下沉对邻近建筑物桩基产生一定的负摩擦力，从而产生桩基下沉，且邻近建筑物桩身在其可承受范围内，会受到一定的侧向压力，从而导致桩身轴线偏离原位置，紧邻建筑物桩基产生不均匀沉降，使桩基结构遭到破坏，基坑开挖引起围护结构出现变形与坑底隆起。

 

(2)由于土体受侧向压力，在其作用下，产生附加弯矩应力，达到极限时，桩身便遭到破坏，可对桩基支撑建筑稳定性造成严重的威胁。此外，其它一些因素同样可影响紧邻建筑物，比如开挖深度、桩基刚度与基坑边缘距离等。

 

一般情况下，基坑支护墙刚度不同，则对邻近建筑物的影响不同。支护墙刚度大，则对紧邻建筑物的影响小，临近桩基出现附加侧移、弯矩可能性小。如桩身刚度大，则其与临近建筑物桩基之间相互作用小。从对于基坑开挖空间效应角度来看，基坑长边与紧邻建筑物桩基如果产生了相互作用，那么在这种情况下，桩基便会产生比较大的弯矩，基坑脚部桩基无可避免将会受到很大的影响。但是在工程施工中，其影响完全可忽略不计。

 

通过定量与一般性分析，可得出基坑开挖与紧邻建筑物桩基之间相互作用。本工程基坑在开挖后，桩基与紧邻建筑物地墙间的开挖深度逐渐上升，但是立柱桩基隆起值却比紧邻建筑物地墙隆起值大出许多，而两侧隆起值却相差无几。在第二层基坑开挖时，立柱隆起变形、紧邻建筑物地墙隆起变形量逐渐变小，基坑内土体锚固作用显著；在基坑开挖第三层土时，立柱桩基隆起变形、紧邻建筑物隆起起变形值逐渐上升，表明桩基承受着较大的内侧压力。

 

由此可得出，基坑开挖完工后，为提升基坑结构底板作业速度，在之后便开始浇筑区结构底板的浇筑施工。立柱隆起变小后，立柱桩基隆起出现回落，致使紧邻建筑物地墙隆起逐渐趋于相同。

 

通过上述分析，笔者得出结论主要包括以下几点：首先，支护墙后桩排对土体水平侧移产生的影响比较大；其次，对于基坑开挖来说，其空间效应显著，在开挖过程中，基坑长边紧邻的建筑物桩基会出现附加侧移与弯矩，但是基坑角部桩基受到的影响比较小；再次，开挖深度如不断加深，则紧邻建筑物桩基附加侧移与弯矩会大幅增加；第四，紧邻建筑物桩基产生各种不同的附加侧移量与弯矩值，以及桩基、基坑边缘距离之间的关系比较大，在此条件下，如果距离基坑距离小，则所受影响越大；第五，如果邻近桩基桩身刚度不同，那么基坑开挖影响效果差异大，通常而言，如果桩身刚度越大，则桩头产生附加侧移越小，桩身附加弯矩越大。

 

3施工监控与应对措施

 

(1)对于压桩作业，土体垂直隆起与位移如果超出压桩区域，则会对紧邻建筑物造成影响，对于本工程来说，由于工程处于繁华的闹市区，施工场地有限，因此，对紧邻建筑物会造成一定的影响。为最大程度上降低对紧邻建筑的影响，应采取必要的技术防治措施，比如严格控制压桩速度、合理确定沉桩顺序等，并设置隔离带。

 

(2)合理确定压桩顺序。首先压人土体中的桩体，由于两者之间会产生一定的摩擦力，这种摩擦力可防止在压人桩时土体出现隆起。等于说，在桩体向前推进之前，便可能发生土体隆起，为了防止不对紧邻建筑物产生影响，应采用由近到远的方式，首先压入长桩，然后再压人短桩。

 

(3)严格控制压桩速度。严格控制压桩速度，并不意味着一味降低压桩速度，而是根据情况需要，适时调整压桩速度，确保压桩不对紧邻建筑物的桩基结构造成不良的影响，把危害程度控制在允许的范围内。而实际的压桩速度，应根据桩位平面布置图、紧邻建筑物监测数据来确定，在靠近建筑物时把速度放缓，而后加快压入速度。

 

(4)设置隔离带。在压桩施工前，应在紧邻建筑物一侧设置1～2排砂井，在井中灌人中粗砂，与边桩的距离控制在5m～6m的范围内，而砂井的直径控制在~200mm～300mm之间，砂井间距控制在800mm～1200mm范围内，而砂井的深度应在lOm～16m之间。通过砂井来防止超静孔隙水流人砂井，使压力快速消散。在工程施工中，可适时补充取土，减少土层的水平位移，从而有效降低对紧邻建筑物的影响。

 

4结束语

 

基坑开挖度紧邻建筑物有着重要的影响，尤其是高层建筑基坑开挖，由于开挖工程量大、面积大等，周围建筑物的影响更大。因此，这就要求采取切实有效的监控措施，把对紧邻建筑的影响降到最低。在本文中，笔者结合自身工作实际，首先分析了基坑开挖对紧邻建筑物的影响，然后从设置隔离带。控制压桩速度与合理确定施工工序等方面指出了施工监控与应对措施。

 

 

参考文献

[1]罗星，徐士海．工程基坑开挖对邻近建筑物的影响研究[J]．城市建设理论研究(电子版)，2012(03)．

[2]周斌，张科能，刘翠莲．高层建筑基础施工对相邻建筑物的影响[J]．四川建筑科学研究，2009(01)．

[3]周红兵．某高层建筑基础施工对邻近房屋的结构安全影响鉴定[J]．工业建筑，2010(02)．

[4]王华臣，黄烨．综合分析高层建筑对邻近建筑物产生的影响及应对措施[J]．城市建设理论研究(电子版)，2013(O9)