深基坑对周边建筑结构的影响及应对措施

深基坑对周边建筑结构的影响及应对措施

苏锦辉

身份证号码：45011119850409xxxx广西南宁

摘要：在经济水平的发展下，建筑工程的数量与日增加，大多数基坑周边都有房屋建筑工程、市政管线与地铁隧道工程，在开挖基坑时，会致使周边土体出现变形问题，严重影响建筑物的安全。在基坑开挖的过程中也会影响到周边土地，致使土地稳定性与形状出现变化，继而干扰到基坑施工稳定性，为了保障工程施工质量，必须要对科学的设计基坑支护，本文主要分析深基坑开挖对周边建筑物的影响和治理方案。

关键词：深基坑开挖；周边建筑物；影响；治理方案

引言

近年来，我国经济水平的迅猛发展，城市建筑用地不断减少，以至于城市中建筑物的层数越来越多，高度不断增加。为了提高土地的利用效率，建筑行业的技术必须越来越先进，因此，深基坑不断的应用到地下结构和高层建筑中，但是，深基坑的施工过程是比较复杂的，在施工中，各个方面都需防护与检测，稍有不慎就会对周围建筑物产生相应巨大的影响，因此，在施工过程中，深基坑周围建筑结构的防护与加固是迫切需要研究的问题。

1.深基坑的特点

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；第二，基坑工程是系统工程，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。

2.深基坑对周围建筑结构的具体影响

2.1周围建筑物基础沉降

在深基坑施工过程中，周围建筑特别是在此之前就处于上方的房屋建筑物的基础，在基坑开挖后，基础的一侧失去水平力支撑导致基础发生沉降。随着开挖深度的增加，沉降量也在逐渐变化，距离基坑最近的测点沉降量最大。

2.2建筑结构倾斜

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[1]。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。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。

2.3对周围地下水的影响

深基坑开挖过程中，如果在地下水位较浅的区域，就会进行大面积的地下降水，如果没有按照相关规定进行降水，深基坑的开挖会对周围建筑带来不利影响，当发生基坑管涌等现象时，也会严重的影响周围建筑物。因此为了确保地下水维持在一个合理的范围内，并处于可控制的范围内，则需要对基坑潜水水位进行动态监测，从而更好的了解和掌握基坑降水深度、隔水性能，避免对周围建筑物的影响[2]。从对基坑水位的监测发现，随着土石方开挖的深度不断加深，水位的下降也随着下降，同时也有个别地方存在相对稳定的状态。

3.深基坑支护的类型和周围建筑结构的加固措施

由于深基坑在施工过程中会对周围建筑结构造成一定程度的影响，故在深基坑施工过程中对深基坑本身采取一系列的支护措施和对周围建筑结构加固，从而提高深基坑的刚度、强度、稳定性和增强周围建筑结构的抵抗外界干扰的能力。

（1）深基坑的支护类型如下：

1）悬臂式支护是指依靠没有支撑的悬臂围护结构进行支护的形式，主要利用支撑结构嵌入土中的深度起到的加固作用，并结合结构自身抗弯刚度来控制基坑变形。适用范围与土质较好、基坑深度较小的情况下。

2）拉锚式支护主要利用地面拉锚结构抵抗土体和用锚固定体来保持锚具自身平衡来进行深基坑的支护加固。

3）土钉支护是指利用土钉、土体和喷射混凝土面层的结合形成的一种复合支护结构，这种方式对减轻土体松动现象有较好的改善[3]。目前，土钉支护结构是我国应用最广泛的基坑支护形式，适用范围：粘性土质、距离地下水层较近的深基坑支护。

4）复合土钉支护是在土钉支护的基础上增加了锚杆与桩基础的组合系统，改善了土钉支护在土质疏松、软弱地域保持平衡的问题。

（2）建筑物加固方法如下：

1）增大截面加固法是指在建筑物构件周围再包裹一层，以增大构件的截面和配筋，根据构件的受力情况分为单面、双面、三面或四面加固，加固完成后增强构件的强度、刚度、稳定性。适用范围：梁、板、柱等混凝土构件的加固。该方法加固要求：使用的加固混凝土比原结构的混凝土高一个等级其大于C30；必须处理好新旧结合处材料的整体协同性。该方法的缺点:费时长，工作量大，加固后原净高减小，自重荷载增大，刚度提高，相应的延性有所降低。

2）外包型钢加固法中运用角钢和扁钢这两种型钢。加固方法分为：有粘结外包型钢和无粘结外包型钢，有粘结外包型钢采用结构胶粘合原构件和型钢，无粘结外包型钢采用水泥砂浆封闭原构件和型钢的缝隙[4]。该方法的优点：一般不改变其结构尺寸，但能极大的提高构件的承载力，主要因为采用该方法加固后，构件处于三轴应力状态；施工简单，耗时短。

3）换置混凝土加固主要用于有局部缺陷的混凝土构件，置换混凝土的构件是否成功取决于新旧混凝土结合处是否能协同工作，新旧混凝土界面的粘合要依靠结构界面胶来完成，以保证新旧混凝土能够较好的协同变形。

4）粘贴钢板加固法是一种较为新型的加固方法，该方法用结构胶黏剂把钢板粘于结构构件上，用来增强建筑结构构件的强度、刚度和承载能力[5]。该方法的优缺点表现为：加固强度高，作业速度快，应用灵活。适用范围：钢筋焊接点断裂处、梁破坏及旧楼改造。

5）粘贴纤维复合材料加固法是指为提高构件的受弯、抗剪能力，在被加固构件的受拉面用高性能粘结剂粘贴碳纤维布的方法。该方法的适用范围：钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压以及受拉构件。该方法的优点为：刚度高、自重轻，基本不增加构件、适用范围广、施工方便易于操作等。

4.结语

在基坑开挖的过程中，必然会影响到周边土地，致使土地稳定性与形状出现变化，继而干扰到基坑施工稳定性，为了保障工程施工质量，必须要对科学的设计基坑支护，为了保障设计效果，必须要详细收集沉降数据，为设计工作的开展提供准确的预测。根据本组研究结果可以得出，影响基坑稳定性的因素是多种多样的，而时间因素、压密注浆、距基坑距离、支护桩的布置都会影响基坑建筑的沉降，在支护过程中，必须要把握好各种影响因素，这样才能够有效提升支护效果。

【参考文献】

[1]王卫勇,宋瑞瑞.深基坑对周围建筑结构的影响及应对措施[J].四川水泥,2018(02):351+337.

[2]成怡冲,龚迪快,章玉明,沈俊杰.深基坑周边建筑安全评价的事故树分析法[J].施工技术,2017,46(06):97-101.

[3]高超巧.复杂环境下高层建筑深基坑施工探讨[J].福建建筑,2016(08):72-74+99.

[4]路华丽,熊春宝,李志.基坑开挖引起周边建筑沉降的数值模拟[A].天津大学、天津市钢结构协会.第十四届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C].天津大学、天津市钢结构协会:,2014:8.

[5]张向东,范世兴,张晨光,刘家顺.周边建筑对深基坑支护结构的影响分析[J].水资源与水工程学报,2014,25(01):76-81.