摘要：随着国民经济和基础设施建设的快速发展，土地资源紧张的矛盾日益凸显，为了更为有效地利用土地资源，高层建筑的发展城市地下空间的开发也成为了必然。在地下空间的开发过程中，势必要涉及深基坑工程诸多技术难题。深基坑工程向“大、深、紧、近”等方向发展，尤其是在城市中心区域的深基坑工程，场地常常较为狭窄，临近常有须保护的建（构）筑物和市政公用设施等。因此，在基坑施工过程中，预测和控制基坑周围建筑物的变形是具有重要实际意义的研究课题。
关键词：基坑开挖；临近建筑物；基础影响
1基坑开挖引起的邻近建筑物损害形式
1.1地表均匀沉降损害
地表的均匀沉降使建筑物产生整体下沉。一般来说，这种均匀沉降对于建筑物的稳定性和使用条件并不会产生太大的影响。但是，倘若地表下沉过大，即便是均匀的沉降，也有可能带来严重问题。例如，当下沉量较大且地下水位埋深较浅时，地表下沉就会造成地面积水。这不仅影响建筑物的正常使用，而且使地基土由于长期被水浸泡，而强度有所降低。
1.2地表倾斜损害
虽然地层沉降本身不至于对建筑结构产生严重的损害，但是由于地层不均匀沉降而导致地层倾斜，从而改变了地面的原始坡度，就有可能对结构产生危害。对于底面积较小的高耸建筑物的影响较大，如烟囱、水塔、高压线塔等。地表倾斜使高耸建筑的重心发生偏移，引起地基附加应力重新分布。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。严重时将引起结构破坏。对于普通楼房，即使不丧失稳定性，过量倾斜会使建构物无法使用。
1.3地表曲率损害
建筑物由于地表弯曲而发生损害，这是一种常见的开挖引起的损害形式。这种损害形式与地基本身的物理力学性质有关，更主要地与开挖引起的地表变形形式有关。这种损害形式与因地基不良而发生的建筑物损害相比，既有类似之处，又有不同。不同之处在于前者是在开挖影响下自行弯曲，它是独立于上部荷载引起的弯曲。在这种情况下，由于叠加了建筑物的自重，便引起了弯曲损害。
1.4地表水平变形损害
地表水平变形分为拉伸和压缩两种，它对建筑物的破坏作用很大，尤其是拉伸变形破坏。建筑物抵抗拉伸变形的能力远小于抵抗压缩变形的能力。压缩变形使墙体产生水平裂缝，并使纵墙褶曲，屋顶鼓起。由于建筑物对于地表拉伸变形非常敏感，位于地表拉伸区的建筑物，其基础底面受到来自地基的外向摩擦力，基础侧面受到来自地基的外向水平推力的作用。而一般建筑物抵抗拉伸作用的能力很小，很小的拉伸变形足以使建筑物墙体开裂。地表压缩变形对建筑物的影响主要为地基对基础侧面的推力以及底部摩擦力，但力的方向与拉伸时相反。一般的建筑物对地表压缩变形具有较大的抵抗能力，即建筑物对地表压缩变形不敏感。但是如果压缩变形过大，将使建筑物发生挤碎性破坏，这种破坏往往在结构薄弱处发生。
2工程概况
2.1深基坑概况
拟建工程位于福州市市区，由3栋20层住宅楼、1栋1层商业楼及1层联体地下室等组成。场地东侧约15m远处为周边地块围挡，南侧约5m远处为已建酒店（基础形式为桩基础），西侧及北侧邻近基坑边均为年代较为长远的一层或两层厂房（基础形式为浅基础）。场地整平标高约为罗零高程7.000m，即相对标高为－0.50m，坑底开挖至标高－6.20m；独立基础高度600mm，开挖至标高－6.45m；主楼部分开挖至标高－7.45m，开挖深度为（5.7～6.95）m，基坑周长约为400m。
场地周边分布着较为密集的砖混结构厂房，其与基坑的相对位置关系详见图1和图2所示，其中图2左侧所示建筑物即为本文重点关注的建筑物，该建筑物为待拆迁旧厂房，采用独立基础。根据相关单位的保护要求，在基坑施工期间应确保该建筑物不发生倒塌破坏。
图1基坑平面布置图
（a）建筑物外景
b）建筑物内景
图2基坑支护照片
2.2场地工程地质条件
基坑开挖影响范围内的主要土层为①杂填土、②粉质粘土、③淤泥质土（淤泥）、④粉质粘土、⑦砂土状强风化花岗岩，其中各土层的主要特征如下：①杂填土：浅黄色、灰黄色，松散为主，湿，成分以粘性土为主，硬杂质含量约10～40%，堆填时间约4～8年。该层全场分布，层顶标高为6.77～7.55m，层厚1.40～2.90m，平均2.01m。②粘土（粉质粘土）：灰黄、褐黄、褐红等色，可塑为主，湿～饱和，该层主要由粘土组成，切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。全场共10个钻孔揭示，厚度0.80～1.60m，平均厚度为1.21m。③淤泥质土（淤泥）：深灰色、灰黑色，流塑，饱和，淤泥质土为主，含腐殖质，少量烂木屑、植物根等，具臭味。切面有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。全场共21个钻孔揭示，厚度1.80～4.60m，平均厚度为2.78m。④粉质粘土：浅黄、灰黄、浅灰等色，硬塑为主，饱和，以粉质粘土为主，局部为粘土。切面稍有光泽反应，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。层厚变化大，厚度1.00～10.60m，平均厚度为5.70m。⑦砂土状强风化花岗岩：浅黄、褐黄、灰白等色，饱和，硬，石英砾粒含量约28～55%，粘性土含量约17～35%，原岩结构大部分破坏。浸水易软化崩解，为极软岩～软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。层厚1.40～8.90m，平均厚度为4.06m。
3基坑变形分析
在基坑开挖到底时，基坑坡顶水平位移、沉降及深层水平位移情况具体如下：
3.1坡顶水平位移及沉降
在基坑开挖完成后，基坑西侧坡顶水平位移及沉降如表1所示。
表1坡顶水平位移及沉降
由表1可知，在基坑开挖完成后，坡顶水平位移最大值为49.0mm，坡顶沉降最大值为40.40mm，均在基坑变形允许范围内。其中，坡顶沉降值与基坑开挖深度的比值为0.43～0.68，大于Clough＆O’Ｒourke（1990）归纳的数值（0.1～0.3）；而沉降值与水平位移值的比值为0.76～0.83，亦大于Ouetal.（1993）中相应的比值。对比上述文献，本工程坡顶水平位移及沉降值较大的主要原因在于：本工程基坑支护采用土钉墙进行支护，而上述文献所针对的支护结构体系主要为排桩结构，支护结构体系变形相对较小，对应的土体位移亦相对较小。
3.2深层水平位移
在基坑开挖完成后，土体深层水平位移如图3所示。
由图3可知，土体的深层水平位移曲线呈悬臂型分布，与悬臂式支护结构的变形性状类似，其最大水平位移发生在地表处，在基坑开挖深度附近，其土体的水平位移逐渐趋于零。
图3土体深层水平位移
4建筑物沉降分析
在基坑开挖完成后，基坑西侧建筑物的沉降如表2所示。
表2邻近建筑物沉降
由表2可知，尽管基坑边土体沉降最大值达到40.40mm，但邻近基坑一侧的建筑物角点最大沉降值为16.89mm，远离基坑一侧的建筑物角点最大沉降值为7.54mm，均可满足建筑物的变形控制要求。
结束语
本文将结合具体工程实例，对深基坑开挖引发邻近建筑物的变形情况进行研究，以便于更深入了解深基坑开挖对邻近建筑物的影响。
参考文献：
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[3]李青青.邻近建筑物对基坑工程影响的研究[D].长安大学，2016.
[4]原利明.基坑开挖对周边框架结构建筑物影响[D].吉林建筑大学，2016.
论文作者:马晓
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
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