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摘要：软土地区深基坑施工经常会遇到邻近建筑物的保护问题，深基坑的变形控制和治理问题已经成为目前岩土工程中的热点问题。针对深基坑施工会对临近既有建筑物造成一定程度的影响，尤其是使用年限较长，基础类型较差的浅基础建筑，本文分析深基坑开挖对临近文物建筑的影响，从深基坑施工对周边环境的破坏机理出发，在简要阐述深基坑施工对周围环境影响的保护原则的基础上，提出软土地区深基坑开挖对周边环境影响范围的一些看法。文网
关键词：深基坑开挖；临近建筑；分析；措施
当前，随着城市建设的发展，深基坑问题越来越多，由于这些深大基坑一次性卸荷量大，施工工期长、施工条件复杂困难，使得深基坑开挖对周边环境的影响十分显著，主要表现为周边建筑、道路、地下管道和管线因地基不均匀沉降开裂或断裂破坏等，造成了恶劣的社会影响和巨大的经济损失，受城市地面空间限制，很多基坑工程施工都会面临一个棘手的难题：基坑工程对邻近建筑影响的控制，尤其是对基础类型较差的浅基础建筑物。在设计、施工不当的情况下，基坑施工常会造成建筑物倾斜和地面、建筑物开裂等事故，危及周围各种建筑物的正常使用因此，研究深基坑施工对周边环境的影响，并提出科学的优化控制措施，对保护邻近建筑的安全并保证其正常使用很有必要。
1深基坑施工对周边环境破坏机理
1.1地表沉降损害
地表的均匀沉降使建筑物产生整体下沉。一般而言，该均匀沉降不会对建筑物的使用条件及稳定性造成太大影响，但若地表下沉过量，即使是均匀的，也可能从另一方面带来严重问题，如下沉量较大，地下水位又较浅时，会造成地面积水，既对建筑物的使用功能造成影响，且使地基土长期浸水，强度减低。
1.2地表倾斜损害
虽然地层沉降本身对结构物不至于产生严重损害，但地层不均匀的沉降所导致的地表倾斜使地面原始坡度改变，可能危害建筑物安全，特别是对高耸建筑物危害较大，往往使其重心发生偏斜，引起附加应力重新分布，建筑物的均匀荷重将变成非均匀荷重，导致建筑物结构内应力发生变化而引起破坏。对于普通楼房，即使不丧失稳定性，过量倾斜会使建筑物的使用条件恶化。某些大型精密设备在基础倾斜后，必须另行调平，以保证设备正常使用。同时地表倾斜会改变排水系统的坡度，造成污水倒灌和影响铁路的运营。
1.3围护结构变形
基坑开挖时，支护结构内侧卸去部分土压力，导致基坑外侧受主动区土压力，同时坑底支护结构内侧又受被动区土压力，随着开挖深度的不断加大，坑内外土面高差不断加大，当开挖到一定深度时，基坑内外土面高差所形成的加载和地面各种超载的作用，就会使支护结构产生向基坑内的侧向变形。
1.4坑底加固体龄期对围护结构及其周边环境影响
近年来随着经济的快速增长和城市化进程的不断加快，各种地下建筑飞速发展，基坑的开挖深度愈来愈深。大量的工程实践表明，基坑坑底被动区土体的加固可以有效减小围护结构变形和基坑周边土体位移。特别是在软土地区，近年来更多地通过基坑坑内加固土体以提高和改善基坑内侧土体物理力学参数，从而达到控制围护结构侧向变形以及周边土体位移的目的。但对加固区的作用效果，一般很难作出定量的评价，实际工程中基坑设计人员也通常仅凭工程经验确定坑底加固的范围。
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2基坑施工对周围环境影响的保护原则
2.1重视地质勘察和环境调查
严格勘察深基坑开挖所在地的地形、地貌及工程地质特点，做好场地土质的稳定性问题评述工作，将可能事先摸清导致边坡土体滑坡的各种因素，对支护结构的稳定性和安全性易造成威胁的重要地段、重点地层和重要的土质指标要保证其可靠性。
2.2重视深基坑支护的方案和设计
做深做细支护方案及设计工作，做好多种方案的比较，以降低支护的工程费用，并有效防止事故的发生。
2.3重视对地下水的处理
基坑事故绝大部分与水有关，因此要重视对地下水的处理。在支护施工前必须采取有效措施，先降低地下水位，同时深入调查地下管线的渗漏问题并采取必要措施，以保证适当的安全度。
2.4确保基坑支护工程施工质量
深基坑支护属地下工程，出现工程质量事故的几率大，因此必须严把施工质量关，确保桩体、墙体的混凝土强度达到设计要求，不能有蜂窝、露筋现象；止水桩搭接不能出现缝隙而影响止水效果；不能随意改变设计，取消锚杆，将锚固结构变成悬臂结构，等等。
3深基坑开挖防治环境效益的优化策略
3.1优化深基坑加固策略
深基坑开挖或多或少会对周边环境带来相关影响，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，为将该影响控制在最小范围，须在基坑开挖过程中进行加固。加固方法种类繁多，现笔者结合实际经验，简要探讨压密灌浆法进行优化加固的措施。一般而言采取的措施顺序如下：1）加固部位。根据经验，降水影响范围为60m，开挖影响范围约为48m，且当建筑物基础在垂直于基坑开挖边缘这一方向上的刚度较弱时，建筑物的水平拉伸将成为建筑物损坏的主要原因，故靠基坑一侧出现多处裂缝。加固土层为杂填土层。2）加固顺序。从外围开始给杂填土层注浆，深度接近基坑开挖深度。3）注浆材料。一般选用普通硅酸盐水泥。注浆压力：浅部注浆终压为500～1000kPa，深部终压为1600-2000kPa。4）扩散半径尺值可根据理论公式计算，有效影响半径工程依据现场灌浆试验结合工程经验确定。5）注浆孔的布置：注浆孔分两排，第一排垂直孔，第二排倾斜孔，斜孔紧贴建筑物基础施工。先施工垂直孔，注入浆液在地层中形成一道垂直幕墙，以阻止地基土土体的侧向变形及斜孔浆液外侧渗流，再通过倾斜注浆孔向地基下层注入浆液，以改善地基土力学性能指标。
3.2开挖施工优化策略
深基坑在开挖过程中往往会导致基坑变形及建筑物沉降，因此在开挖过程中必须采取合理的施工工序及方法。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，即各层、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。
3.3深基坑围护与支撑的施工
当深基坑在处于工程桩施工工序时，必须在已明确的工程桩内设置好结构柱（即钢柱），结构柱作为基坑支护体系的重要成员用于垂直支撑基坑。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。
4结束语
总之，随着当前施工技术的发展，对周边环境目标的保护要求也提升到一个新的高度，除确保基坑及周边环境的安全外，更重要的是对周边环境的保护必须达到一定的精度控制要求，因而如何严格有效地控制并减小深基坑对周边环境的影响已成为工程实施中非常重要的控制项目，基于此，在施工过程中我们须严格遵守相关规程，在开挖、加固等方面下工夫，将深基坑对周边环境的影响降到最低，使基坑施工技术迈入全新的台阶。
参考文献
[1]许军平.软土地区深基坑坑内土体竖向加固形式研究[D].浙江大学硕士学位论文，2008.
[2]阳吉宝,基坑工程施工对邻近建筑影响的控制，地下空间，2000，第3期，221-224.
论文作者:刘雷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/24
标签：基坑论文; 建筑物论文; 深基坑论文; 周边环境论文; 工程论文; 结构论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;