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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物不同基础形式的影响。
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。深基坑对周围建筑物产生的沉降是高层、还是多层影响大？本文通过一个实例介绍深基坑对周围建筑物沉降产生的影响。
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。
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，综上可知，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。
3 实例
3.1工程概况
某深基坑工程位于某市市区位置，主楼24层，裙楼4层，均带三层地下室，基坑开挖深度12.8米，基坑开挖面积8761m2，基坑周长367m。
3.2地质情况
本场地在最大勘探深度范围内分布的岩土层，从上到下依次为杂填土、粉土、淤泥质粘土、粉质黏土、粉质黏土夹粉土、黏土、含砂姜黏土和下伏基岩。
简单叙述如下：
①杂填土（
）：杂色，以建筑垃圾为主，含混凝土、砖块、碎石等，局部有混凝土基础分布，厚度0.2~0.5m，杂填土厚度0.70~4.30m，平均厚度2.51m，偶夹黏性土，场区内普遍分布。
②粉土（ 
）：黄灰~灰褐色，稍密~中密，摇振反应迅速，中等压缩性，该层仅场地部分钻孔揭露，层厚薄，分布不稳定，采取原状样困难，对本层判别主要以野外鉴定和原位测试手段为主。
③淤泥质粉质黏土（
）：灰色~灰褐色，软塑，局部流塑，有臭味，切面稍有光泽，含水量较大，干强度中等偏低，韧性中等偏低，高压缩性，该层在杂填土较厚地段缺失。层厚薄，采取原状样困难，对本层判别主要采用野外鉴定及原位测试为主。
④粉质黏土夹粉土（
）：灰~黄灰色，软塑，局部可塑，见有黄色斑点条纹，干强度中等偏低，韧性中等偏低，中等偏高压缩性，夹薄层中密状态粉土。
⑤黏土（
）：灰褐~黄褐色，可塑，局部硬塑，土性不甚均匀，干强度中等，韧性中等，中等压缩性。
⑥黏土（
）：黄~黄褐色，硬塑，局部可塑，含有黄色、黄绿色条纹，见黑色铁锰质结核及砂姜颗粒，局部密集，砂姜粒径从上到下渐大，可达2~3cm，含量10~30%，切面有光泽，干强度高，韧性高，中等偏低压缩性。
⑦粉质黏土（
）：褐~褐红色，硬塑，局部可塑，见有黄色、灰绿色斑点条纹，夹有黑色铁质氧化物斑点，有砂姜颗粒，有光泽，干强度中等，韧性中等，中等压缩性。
⑧含砂姜黏土（
）：黄~黄褐~黄棕色，硬塑~坚硬，切面有光泽，见有黄色及灰绿色斑点条纹，夹砂姜颗粒及黑色铁锰质结核，干强度高，韧性高，中等偏低压缩性。
⑨粉质黏土（
）：黄~褐红~棕黄色，可塑，局部硬塑，以粘性土为主，下部夹大直径砂姜颗粒，呈层、块状不规则分布，本层底部夹强风化岩屑，土芯遇水后开裂、分散，钻进进尺较慢，干强度中等偏高，韧性中等偏高，中等压缩性。
⑩钙质页岩（ 
元古界青白口系土门组）：黄绿~青黄~黄白色，中风化~微风化，中厚层状，场地内基岩上部约1.0m内局部见有泥质灰岩，黄色，节理裂隙较发育，岩芯呈块状，下部岩石较为完整，岩芯呈短柱状，钻探所取岩芯最长可达0.2~0.8m，RQD值在70~80%以上。根据钻探揭露，地层走向NE，倾向SE。根据临近场区取岩样试验结果为较软岩，岩石较破碎，岩体级别为Ⅳ类。
各层土深度、厚度、承载力等见下表
根据本次勘察，场地内无地表水体。勘察期间经钻探揭露，场地上部地下水为上层滞水或孔隙潜水，主要赋存在上部杂填土、粉土及软弱粘性土层中，为松散沉积物中的孔隙潜水。分布不均匀，水量少，以大气降水为其主要补给来源，排泄方式主要以自然地面蒸发和人工抽取为主，其动态类型为入渗～蒸发型。水位随季节变化，雨水季节水位埋深很浅，枯水季节该层水水位可较深，年变化幅度在1.5m左右。
3.3基坑支护方案
基坑支护方案采用swm工法+三道钢筋混凝土支撑，基坑降、排水采用封闭式止水帷幕+坑内管井降水。
3.4周围环境情况
基坑形状为直角梯形，斜边及一条直角边为城市道路，另外两条边靠近已有建筑物。其中一条直角边上靠近两栋建筑物，一栋为14层高层住宅，一栋为4层办公用房。14层高层住宅采用桩基础，4层办公用房采用阀板基础，房龄都超过5年。
3.5基坑施工对不同形式建筑物的沉降影响情况
基坑施工中在高层住宅上布设6个沉降观测点，在多层住宅上布设4个沉降观测点，观测时间历时整个施工周期，自2015年3月4日至2016年7月26日，历时507天，观测100余次。
沉降观测数据较多，抽取部分数据见表一。
根据表一作出已有建筑物沉降量随时间的变化图见图一。
图一 建筑物沉降观测点沉降量随时间的变化图
从图一、表一可以直观看出深基坑对周围建筑的影响，高层建筑一般采用桩基础，影响较小，多层建筑一般采用浅基础，影响较大。
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。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，特别是多层建筑物的保护，并且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：
[1]梁光波.深基坑开挖对近距离建筑的安全影响[J].低碳世界，2017，01
[2]工程地质手册（第五版）2018.02
[3]新都国际基坑监测报告，无锡水文工程地质勘察院，2016.05
论文作者:石磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
标签：建筑物论文; 基坑论文; 深基坑论文; 黏土论文; 压缩性论文; 地表论文; 局部论文; 《基层建设》2018年第27期论文;