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摘要：城市化进程地加快，有效推动了建筑行业的发展。但是目前城市用地比较紧张，使得建筑物向高空和地下的发展趋势突出，同时也给施工带来了压力，二者施工都需要进行深基坑开挖，但是，深基坑的开挖对周围建筑会产生一定的影响，如果处理不好就会威胁到人们的生命财产安全。因此本文通过对深基坑的了解，分析了深基坑开挖对临近建筑的影响。
关键词：深基坑；开挖；周围建筑；影响
引言
近年来，我国城市化进程加快，城市规模和人口数量不断的增加，城市的高中层甚至超高层建筑大批量崛起，因此深基坑工程应运而生。深基坑施工过程中，不仅要保证施工人员的安全作业，还要减少对周围建筑物的影响。由于基坑地层性质变异性大、施工存在不可预见性和环境因素错综复杂等影响，极有可能诱发周围建构筑物损坏、基坑坍塌、管线爆裂和道路开裂等事故。因此，要采取措施避免深基坑的开挖对周围建筑物的影响。
1深基坑的含义及其特点
1.1深基坑的含义
深基坑是指开挖深度超过5米（包含5米）；地下室在三层或者三层以上；开挖深度没有超过5米，但是其地址条件、地下管线和周围环境较复杂的工程。
1.2深基坑工程的特点
深基坑具有以下特点：第一，深基坑工程具有较强的综合性，深基坑工程的支护与施工不仅与工程的地质条件、水文条件有关，还与周围建筑物、地下管线等有关，保护深基坑周围的建筑物和市政设施的安全是深基坑开挖的重点。因此，深基坑开挖过程中要综合考虑周围的影响因素，加强对支护结构变形的关注；第二，基坑工程是系统工程，基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系施工是否成功具有重要作用。不合理的深基坑开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形，甚至引起支护体系失稳而导致破坏。另外，大量土方外运也将对交通和弃土点环境产生影响；第三，基坑工程具有环境效应，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，严重的将危及其正常使用或安全；第四，深基坑的支护体系属于临时结构，安全系数较小，具有较大的风险性，深基坑在开挖过程中应实时进行检测，并制定应急预案，以防发生危险，需要及时补救。同时在施工过程中，应加强监测，力求实行信息化施工。
2深基坑开挖对周围建筑物的影响
2.1造成周围建筑物的倾斜
深基坑的开挖会使周围建筑物发生倾斜。在深基坑开挖过程中，破坏了周围建筑物的基础，进而影响建筑物上方的受力情况，使之发生倾斜变形。在施工中减少深基坑的开挖对周围建筑的影响，要对其进行检测，其检测的原理与连续墙顶竖向位移检测一样，具体的建筑物沉降观测点如图1所示。对于建筑物倾斜的监测可以选择测水平距离法、几何水准法或测水平角法进行测量，可以通过测定建筑顶部到底部固定点的倾斜方向、倾斜度及倾斜变化速率来得出相关数据参数。在实际工程施工过程中，由于受到多方面因素的限制，一般选择几何水准法对建（构）筑物倾斜情况进行测量。
图1建筑物沉降测点示意图
2.2造成周围建筑物沉降
深基坑的开挖会影响周围建筑的土体变化，其主要影响范围在深基坑外侧开挖深度的2倍范围内，由于深基坑外地表的沉降随着基坑的距离而变化，导致建筑结构发生沉降。建筑物基础距深基坑最近的位置地表沉降最大，分析建筑物基础沉降的实测数据，表明刚性基础对上部结构的不均匀沉降有一定抑制作用。由图2可知，远离建筑物一侧地表沉降模拟曲线与实测曲线变化趋势一致，两者最大值相差3mm，都位于0.5倍坑深处；对比分析基坑两侧的地表沉降曲线可知，临近建筑物一侧地表沉降模拟值和实测值明显大于未有建筑物的地表沉降值，且两者地表沉降最大的位置有所差别。相比之下，临近建筑物侧的地表沉降最大的位置更接近围护桩体。同时根据基坑土石方的开挖深度不断的加深，建筑的沉降量就越大，施工过程中，通过研究及第三方监测发现土石方开挖一次性开挖深度超过3m时，基坑侧壁的土压力会瞬间加大，基坑顶部的位移及沉降量会瞬间加大，随着基坑的土石方继续开挖，基坑顶部位移及沉降量将会变缓（变化量一般是0.2mm到0.6mm）。
开挖到不同土体层对基坑周边建筑影响分析
深基坑场区地层自上而下由人工填土层（Q4ml）、冲积层（Q4al）、残积层（Qel）及白垩系（K）基岩四大类组成。现将各岩土层的分布特点及物理力学性质分述如下：
1、人工填土层（Q4 ml）：本层稍湿，松散，欠压实，成份多由建筑垃圾、余泥渣土、碎布等
1）淤泥质土：结构疏松。
2、第四系冲积层（Q4al）：流塑，粘性较强，含较多粉细砂。
2）粉砂：饱和，稍密，含较多粘粒，分选差，本层多呈透镜体状。
3）中（粗）砂：饱和，稍密~中密，以稍密为主颗粒不均匀，含少量粘粒，分选差。
4）粉质粘土：湿，可塑状，粘性一般。含较多粗砂。
3、残积层（Qel，粉质粘土）：本层呈褐红色，硬塑为主，由粉砂质泥岩风化堆积而成，以粉质粘土为主。
4、白垩系基岩（K）：白垩基岩（K）岩性为粉砂质泥岩，青灰色为主，细粒结构，厚层状构造，分布于地下深部。按其所受风化程度可分为强风化泥岩、中风化泥岩、微风化粉砂质泥岩。现分述如下：
1）强风化泥岩：岩石强烈风化，岩芯呈半岩半土状、土柱状，部分碎块状，岩石风化不均匀，含较多中风化岩块。
2）中风化泥岩：岩芯呈块状-柱状，以块状为主，岩石较破碎，属极软～软岩。
3）微风化粉砂质泥岩：岩芯多呈短柱状，属较软岩。
通过研究发现基坑顶部土体力学性能差的，地表的沉降量就差。
综上可知，建筑物沉降变化与土石开挖的方法及建筑物到基坑边的距离、场区的土体情况有密切关系，所以深基坑土石方开挖前要认真熟悉场区的地质情况、做好土石方开挖的技术交底。虽然建筑物的存在坑外地表沉降增大的因素，但由于建筑物的分布范围不同，所发生的沉降不同。
2.3对周边地下管线的影响
深基坑开挖过程中，一般会采用几何水准观测法对周围地下管线进行监测。但是，在实际过程中，由于勘察不利，施工人员并不了解地下管线的埋深、接头位置、平面布置等情况，在施工过程中并没有合理的处理周围建筑的地下管线，对周围建筑物带来影响。所以，在深基坑进行开挖过程中，加大勘察力度并设置管线监测点，对于直径大于300mm的煤气、自来水等刚性管线，或者直埋的通信、电力等柔性管线，都可以借助包裹法来进行测量，对于无法设立直接监测点的，可以将抱箍式间接监测点布置于管线上方即可。
2.4对周围地下水的影响
深基坑开挖过程中，如果在地下水位较浅的区域，就会进行大面积的地下降水，如果没有按照相关规定进行降水，深基坑的开挖会对周围建筑带来不利影响，当发生基坑管涌等现象时，也会严重的影响周围建筑物。深基坑在开挖的时候容易使地表产生沉降问题，从而使得邻近建筑物发生沉降开裂。这种沉降位移的产生大多数与地表水的含水量有关，如果地表水的含水量降低的话，沉降范围一般而言会比较大。这种沉降位移也同护坡的变形有关，一旦护坡发生变形，在深基坑的附近就会发现沉降位移。当基坑发生位移的时候，严重的话还会产生地下的承压水受压力而向上喷涌的现象产生，由此更会使得基土开裂，避免对周围建筑物的影响因此为了确保地下水维持在一个合理的范围内，并处于可控制的范围内，则需要对基坑潜水水位进行动态监测，从而更好的了解和掌握基坑降水深度、隔水性能，避免对周围建筑物的影响。从对基坑水位的监测发现，随着土石方开挖的深度不断加深，水位的下降也随着下降，同时也有个别地方存在相对稳定的状态。
结束语
高层、超高层建筑物的出现，使得深基坑开挖作业成为相关研究的一项重要内容。深基坑的开挖不仅可以提高建筑物的使用空间，还可以保证后续施工地顺利进行。基坑的开挖与土地之间有着必然的联系，若要保证土体的形状以及保证土体的稳定性，因此，在建筑物深基坑开挖过程中，要对施工现场的地质条件、水文条件和物理参数等进行分析，同时结合基坑临时围护结构的实施情况，制定合理的深基坑开挖实施方案，并做好深基坑开挖过程中对周围建筑物地保护工作，加强对周边建筑物的沉降监测工作，从而确保工程施工的顺利进行，保证周围临近建筑物的安全。
参考文献：
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[3]彭志雄，周元刚.深基坑开挖对临近建筑物相互影响效应分析[J].施工技术，2017，08：32-35.
论文作者:丁洪建
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/9
标签：建筑物论文; 基坑论文; 深基坑论文; 泥岩论文; 管线论文; 地表论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第33期论文;