摘要:近年来,随着城市轨道交通建设的不断发展,地下车站越来越多,而轨道交通地下车站基本上都采用明挖深基坑开挖的方式进行,城市区域内场地有限,深基坑的开挖,不可避免地会对附近原有建筑物造成影响,引起附近周围建筑物的开裂,倾斜。特别当基坑出现土体位移等险情时,将引起周围建筑物的沉降位移,造成严重的生命财产损失。本文就某深基坑开挖时由于基坑土体位移对附近建筑造成的影响进行长期的查勘和观测,并提出相应的处理意见。
关键词:深基坑施工;邻近建筑;影响分析
前言
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
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。
3 结论
毋庸置疑,基坑施工对邻近建筑有着十分重要的影响,必须充分分析其影响的程度,采取适当的保护措施,在开挖、加固过程中,贯穿邻近建筑的影响保护措施,这样才能把这种影响降低到最小,才能使基坑施工技术迈入全新的台阶。
参考文献:
[1] 刘国彬,王卫东:《基坑工程手册》,《中国建筑出版社》,2009年08期
[2] 徐中华:《深基坑变形控制指标研究》,《地下空间与工程学报》,2010年06期
[3] 潘延平,王美华,鲁智明:《中心城区深基坑工程建设周边环境风险控制指南》,《中国 建筑工业出版社》,2011年11期
[4]阮艳妹.复杂条件下深基坑施工对邻近建筑的影响及加固 设计[J].甘肃科技,2009(11):86-88.
[5]赵凤珍.深基坑周边建筑物地基的注浆加固技术[J].铁道 建筑,2005(2):87-88.
论文作者:朱贤军
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第16期
论文发表时间:2019/3/4
标签:基坑论文; 建筑物论文; 建筑论文; 过程中论文; 深基坑论文; 条件下论文; 地表论文; 《建筑细部》2018年第16期论文;