高層建筑基礎(chǔ)施工對相鄰建筑物的影響分析

曹連恒 成美穎

摘 要：當(dāng)前我國城市用地開始呈現(xiàn)逐年緊缺狀態(tài)，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(xiàn)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(chǔ)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(fù)面影響，比如：水平位移、不均勻沉降等。

關(guān)鍵詞：高層建筑；基礎(chǔ)施工；相鄰建筑物

1高層建筑深基坑變形及其機(jī)理分析

1.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)變

在開挖基坑作業(yè)面時會卸去支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)部分土的向下壓力，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)承受被動區(qū)的土壓力，基坑外側(cè)受主動區(qū)土壓力作用，基坑內(nèi)外土高差與其開挖深度成正比，最終會導(dǎo)致地面各種超載以及基坑內(nèi)外土面高差形成荷載疊加作用，同時還會致使支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)基坑內(nèi)的側(cè)向變形。當(dāng)支撐基坑開挖程度較淺，還未對其進(jìn)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(xù)墻等），墻體都會出現(xiàn)側(cè)向變形，主要表現(xiàn)為墻頂位移較大、墻體繞底部某一點(diǎn)向基坑內(nèi)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(shè)置，墻體側(cè)向變形主要表現(xiàn)為墻體向基坑內(nèi)不突出，墻頂位移減小。

1.2 周邊地表沉降

受基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向變形影響和土質(zhì)影響，主動土壓力區(qū)的土地會逐漸向坑內(nèi)移動，使得土體水平應(yīng)力減小，剪力增大，導(dǎo)致塑性區(qū)的出現(xiàn)，進(jìn)而引起支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)出現(xiàn)地表沉降開裂等現(xiàn)象。地質(zhì)土體性質(zhì)改變是被動因素，因此，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形是導(dǎo)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(xiàn)坑底土地隆起現(xiàn)象，是由于坑底土地原有受力狀態(tài)，因其垂直開挖卸荷失去荷載而發(fā)生改變。當(dāng)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(xiàn)彈性隆起現(xiàn)象。若其底部為注漿加固土或者良好的原狀土?xí)r，會導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)被抬高?？拥讖椥月∑饡陂_挖停止后立即停止，一般表現(xiàn)為，坑底中部隆起較大，兩邊較小，但不會導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)側(cè)向變形。

2 高層建筑當(dāng)中基坑施工對鄰近建筑物影響

2.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)施工對鄰近建筑物影響

2.1.1 支護(hù)樁施工的影響

支護(hù)樁或施工支護(hù)是為了保障基坑開挖的穩(wěn)定，其支護(hù)結(jié)構(gòu)采用排樁的方式支護(hù)工程，其中包括了灌注樁、板樁、預(yù)制樁等。在支護(hù)樁施工當(dāng)中，其擠土樁占多數(shù)施工，施工當(dāng)中擠土效應(yīng)頻發(fā)，要采取的上述應(yīng)對擠土效應(yīng)的措施對支護(hù)樁施工進(jìn)行優(yōu)化改善。

2.1.2 軟土和砂土地區(qū)開挖

孔樁對鄰近建筑物影響在軟土和砂土地區(qū)采用人工的方式開挖孔樁及易以其涌砂、塌孔現(xiàn)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(qū)域不能使用這種施工方式施工。在一些特殊的工程當(dāng)中，其施工地區(qū)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(dǎo)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(chǔ)施工中的一項(xiàng)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(shí)際的施工中，若注漿壓力不合理、漿液的實(shí)際凝固時間較短且稠度大都會導(dǎo)致地面出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。此外，注漿壓力大，漿液凝固時間長但稠度稀則會導(dǎo)致地面首先隆起，隨后壓力消失后土體受擾強(qiáng)度下降，進(jìn)而發(fā)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(huán)境造成嚴(yán)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(jìn)行降低地下水，但實(shí)際的工作中抽降地下水勢必會引起地面的沉降，進(jìn)而改變周圍的地質(zhì)環(huán)境，給周圍建筑物的地基造成一定影響，嚴(yán)重的情況下會導(dǎo)致周圍建筑物發(fā)生傾斜的嚴(yán)重事故?；庸こ痰慕邓€會使外圍的地下水水頭下降，周圍土體本身產(chǎn)生固結(jié)，導(dǎo)致其有效應(yīng)力增加，引起地面沉降的發(fā)生。為減少高層建筑基礎(chǔ)工程對鄰近建筑物的影響，要配合基坑支護(hù)重視降水牽扯到的各方面內(nèi)容，合理的降水從將沉降控制在允許的范圍內(nèi)，保障基坑和周圍建筑物的安全穩(wěn)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(hù)條件下，支護(hù)墻體剛度變化對建筑傾斜程度并不明顯。而出現(xiàn)此種現(xiàn)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(zhì)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(dǎo)致建筑物出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。所以在建筑物距離基坑的一定范圍內(nèi)，相鄰建筑物靠近基坑一側(cè)與距離基坑較遠(yuǎn)一側(cè)的底部土地會受到不同的約束作用，因此會導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)背離基坑的傾斜；墻體剛度的增加會在一定程度上加強(qiáng)相鄰基坑一側(cè)的約束作用，使得傾斜程度逐漸加大。但地下連續(xù)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(hù)的情況，其支護(hù)結(jié)構(gòu)變形程度較大，對土體約束能力相對較弱，會導(dǎo)致建筑物底部基坑一側(cè)的沉降遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)離基坑一側(cè)的沉降，進(jìn)而導(dǎo)致建筑物朝基坑方向出現(xiàn)傾斜，極易導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)以及建筑的開裂倒塌現(xiàn)象的出現(xiàn)，因此在高層建筑基礎(chǔ)施工過程中，應(yīng)最大程度避免使用懸臂支護(hù)。

結(jié)束語

綜上所述，高層建筑基礎(chǔ)施工對相鄰建筑物的影響研究，首先要分析高層建筑基礎(chǔ)施工的特性，以及需要開展高層建筑物施工的施工地點(diǎn)周圍特點(diǎn)，進(jìn)而分析正常的高層建筑物基礎(chǔ)施工當(dāng)中可能對相鄰建筑物造成的影響。在分析工程實(shí)例后，通過對具體的施工技術(shù)和施工工藝進(jìn)行優(yōu)化改善，以降低基礎(chǔ)性的施工對周圍建筑物的影響，同時優(yōu)化原本的高層建筑物的施工結(jié)構(gòu)，增加高層建筑物基礎(chǔ)施工的質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)我國高層建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，使建筑工程能夠體現(xiàn)出更大的經(jīng)濟(jì)價值。

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