高层建筑桩基施工对邻近建筑物的影响论文_黄勇

高层建筑桩基施工对邻近建筑物的影响论文_黄勇

摘要:改革开放以来,我国经济得到了快速发展,随之而来的城市化规模也得到了膨胀式的发展,但城市建筑用地非常有限,这就需要提高城市建筑用地的利用率,人们自然而然的就开始对有限的城市建筑用地进行立体开发,从而出现了高层建筑、立体交通、立体铺设城市管线等设施。采用高层及多层建筑提高土地利用率,这就需要稳定性好、承载力强的基础,由于天然土体根本满足不了这种建设的要求,桩基础具有稳定性好、承载力强、抗拔力强等优点,在高层建筑基础中得到了广泛应用。本文探讨了高层建筑桩基施工对邻近建筑物的影响,同时提出了相关建议,希望以此为广大研究相同问题的人士提供有价值的参考。

关键词:高层建筑;桩基施工;邻近建筑物;影响

引言

伴随社会经济的持续发展,在建筑物密集区域涌现出了很多高层以及超高层建筑,其中,高层建筑有着非常复杂的基础施工,对邻近建筑物会带来很多不好的影响。高层建筑桩基施工由于挤土与振动效应,对邻近建筑物带来了程度不一的影响。经过对其影响机理的有效分析,同时采用合理的评价方式,能够得到较为客观的影响结论。所以,为确保邻近建筑物与市政管网可以安全且正常运用,在进行桩基施工的时候,需要制定出科学的举措,尽量降低其带来的影响。

1 高层建筑桩基施工对邻近建筑物影响分析

桩基敲打进土层的过程中,会导致四周隆起,进而对建筑造成挤土影响效应,伴随桩基数目的持续增大,桩基往下位移增加,造成古建筑土层位移变大。因为在实际施工中桩基四周的水压未曾分散,需要等待压力消散以后才能进行下一步施工工作,否则会损坏古建筑。对于道路管线的影响。由于桩基数目较大,时间越长,对于道路表明沉降的影响就会越来越大,地表沉降会给地下管路排布带来影响,对施工四周管路多的情况,需要科学设置打桩顺序,并且开展间歇式施工,防止施工过程中地下管路水压影响桩基与土层。具体见下文内容.

1.1 桩基施工振动影响

高层建筑桩基施工对于邻近建筑物的振动影响一般体现在以下几个方面:①空气振动;②土体振动。在这之中,空气振动产物是建筑施工中产生的噪音,这种振动影响对人体的感官有很大的影响,对于建筑物影响较小。可是,施工中的噪音会对人体的生理与心理状态带来不良影响,对邻近建筑物居民的正常生活与工作是不利的,在实际施工过程中需要科学设置施工时间,严禁在人们睡眠的时候开展施工工作。桩基施工对于邻近建筑物振动影响通常体现在土体振动方面,在振动影响作用下,土体结构会出现瞬时激振,引发地层介质被迫产生振动,同时还以波动的形式传播至远方。在振动区域,振动波主要以体波为核心,超过一定距离以后就会构成主导波。当介质被迫振动时,机会出现正应力与剪应力应变。如果振动超出极限,必然会导致邻近建筑地基结构和建筑结构产生失稳的现象,从而对建筑构件耐久性造成影响,严重一点还有可能导致楼体塌陷。

1.2 桩基施工时的挤土影响

由于挤土桩在施工时对周围土体造成的破坏,当在城市或者邻近其他建筑物进行施工时就有可能造成其相邻建筑物的破坏,比如造成附近建筑物地面开裂、隧道坍塌等后果。所以本研究需要了解其对在施工过程当中的破坏机理及破坏模式,并就此提出一些措施来减小对附近建筑物的危害。现有的挤土效应研究方法主要有圆孔扩张理论、有限元法、应变路径法、滑移线理论以及模型槽试验等方法。而在实际工程计算当中,圆孔扩张理论及有限元法应用相对较多,本研究主要是使用这两种方法研究打桩挤土效应对周围建筑环境产生的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆圆孔扩张理论模型的基本假定为:(1)土是均匀的、各向同性的理想弹塑性材料;(2)饱和软土是不可压缩的;(3)土体符合摩尔库仑强度准则;(4)小孔扩张前土体各向的有效应力均等。

1.3 桩基后期沉降对邻近建筑物影响分析

高层建筑桩基的沉降原本就是一个比较复杂的过程,从单桩到群桩再到对周围环境的影响就变得尤为复杂。群桩的沉降计算一直是岩土工程领域研究的重点和难点,现如今工程实践当中对桩基础的应用越来越广泛,正确预测群桩的沉降在工程实践及设计当中变得尤为重要。根据国内外众多学者对群桩沉降理论的研究,群桩的沉降计算理论主要有弹性理论法、剪切位移法、简易理论法以及等代墩基法等,由于剪切位移法考虑了土体的连续性、计算的简便性以及计算结果的正确性,因此本研究选用剪切位移法解析法计算对群桩的沉降,以此来分析高层建筑群桩的沉降对相邻建筑物会产生哪些影响以及影响程度。

2 高层建筑桩基施工影响评价和建议

2.1 影响评价分析

高层建筑桩基施工受施工场地的地质环境影响大,因此需要融合施工场地的勘探结果,对其可能对邻近建筑物造成的影响进行具体分析发现.如:某商贸大楼土层结构上层位素填土,下层依次是粗砂与卵石;含泥粉砂、圆砾卵石层;砂性粘土层;砾砂层。借此对其施工现场展开评价,该等效剪切波速是120m/s,是软弱土III类场地。这一工程施工使用预应力高强混凝土管桩,同时使用静压法,桩基分布不密集。在其邻近建筑桩基主要是以单桩与两桩为主。相关施工记录表示,这一桩基施工的最大成桩是15根,日平均3根,在压桩时,因为夹具打滑,导致桩架垂直冲击地面,给人们带来了很大的压力。

因为使用静压法,桩基施工有着显著的挤土效应。一期工程因为距离已有商用建筑远,因此影响小,可是二期工程桩基密度大,距离近,所以在挤土影响现下,造成邻近建筑物墙体开裂的现象。

2.2 施工建议分析

依据工程实例与影响评价结论,此次对其提出了三点建议:①进行桩基施工以前,应按照有关规定,加强现场勘测,掌握施工场地土层结构特征与四周土质情况,同时把其当作预测桩基施工对邻近建筑影响的参照依据。施工前,检测邻近建筑物,防止由于桩基施工造成邻近建筑地基出现不均匀沉降问题,从而导致更加严重的危害产生。②对四周建筑的桩基形式需要仔细考察,推断出四周建筑可以承受的影响极限,进而制定出科学的施工方案,防止桩基施工带来的影响超过四周建筑承受的极限,导致墙体产生裂缝。③在实际施工中,增强对四周建筑物受影响因素的监测与推断,根据桩基施工影响机理着手,进而得到准确的结论,减少工程争议,保证桩基施工正常开展。

3 结语

综上所述,在桩基施工时,由于地质当中孔隙水压力的存在,若连续快速施工会对临近建筑物造成破坏。基础施工产生的沉降、隆起等都会对相邻的建筑物造成一定的影响。通过对施工影响的机理研究,进行必要的测量和分析,及时发现问题,纠正设计施工错误,同时使用科学的施工方案,能够把高层建筑桩基施工对邻近建筑物的影响减到最小。防患于未然,为高层建筑的稳健施工提供保障。

参考文献:

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[2]周斌,张可能,刘翠莲,等.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(1):143-146.

[3]张爱英.基坑开挖对邻近建筑物影响的数值模拟分析[D].西安:西安科技大学,2008.

论文作者:黄勇

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期

论文发表时间:2019/12/3

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