分析软土地区深基坑施工对周边建筑物的沉降影响因素

分析软土地区深基坑施工对周边建筑物的沉降影响因素

陈新凤

（冠县建设工程质量监督站山东聊城252500）

【摘要】通常情况下软土地质环境较差，而周边的环境对基坑变形有着较高的要求。本文以举例的方式结合基坑施工的实际监测情况，探讨软土地区深基坑施工对周边建筑物的沉降影响因素，从而提出一系列安全保护措施，以供参考。

【关键词】软土地区;深基坑施工;沉降影响因素

AnalysisoftheInfluenceFactorsofDeepFoundationPitConstructionontheSurroundingBuildingsinSoftSoilArea

ChenXin-feng

【Abstract】Ingeneral,thesoftsoilgeologicalenvironmentispoor,andthesurroundingenvironmentoffoundationpitdeformationhasahighrequirement.Inthispaper,basedontheactualmonitoringoffoundationpitconstruction,thispaperdiscussestheinfluencefactorsofdeepfoundationpitconstructiononthesurroundingbuildingsinsoftsoilarea,andputsforwardaseriesofsafetymeasuresforreference.

【Keywords】Softsoilarea;Deepfoundationpitconstruction;Settlementinfluencefactors

【中图分类号】TU433【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2016）20-0145-02

当前，我国南部有较多的土地都属于较为典型的软土地基，地质条件不是很好，而且地下水位相对较高，有的还聚集了较多的老旧建筑群，很容易导致建筑群出现倾斜以及地面开裂的情况，不但严重影响了建筑物的使用，同时也影响了周边建筑工程的施工。

1.例举某工程概况分析

冠县某建筑工程位于较为繁华的公交客运站地下，周边的建筑包括了公交调度楼、办公楼、发车区以及大小不一的各种多层建筑。当地的地下连续墙埋深超过了30米，入土的墙深度为6米，基坑长度为290米，宽19米，深23米，上层的支撑采用的是砼支撑，下部为钢管结构。而车站建筑的位置大多处于海陆交通的淤泥质土与砂层淤泥，分布较为广泛，尤其在站场内部埋藏相对较浅，层厚在0.4米~13.5米之间，稳定水位埋深在2米左右，平均为1.75米，标高平均为6.25米。公交的调度楼在基坑的东南角位置，建筑面积近2000平方米，地面主体建筑结构有4层，最近处距离基坑是8米，房屋基础的桩深为17米，土质为淤泥砂层，埋藏较浅，但却有较高的含水量，且孔隙相对较大，抗剪强度较低，很容易导致压缩变形，地面沉降的情况。以下图1代表场地监测的平面位置图示。

2.基坑以及调度楼的监测

2.1项目监测分析

在开挖基坑的工作中要进行以下项目的监测工作，包括围护桩水平的位移情况、桩体和土体的测斜、支撑的轴力、基坑周边的水位以及土体的沉降情况、调度楼的沉降情况[1]。

2.2监测的频率、时间等

每一个监测项目的初始值要在产生基坑施工发生影响以前获取，监测每三天进行一次，必要情况下每天进行一次。另外，只要是符合当前行业的规范标准要求的，警戒值均为设计值的80%。

2.3监测结果分析

图2表中代表一年时间中对该项目监测与比较的结果，由于调度楼存在一定程度的异常变形，超过较多的警戒值，且沉降的差异性也较大，离基坑越近的建筑物沉降起伏越大，相反，离基坑越远的建筑物沉降起伏越小，而周边建筑物则出现了比较明显的裂缝以及不同程度的倾斜，裂缝最大的超过了3厘米，斜率最大的超过1.1%。在相关的标准下已经可以定为危房。

3.沉降的原因研究

在收集资料并进行整理后发现，公交调度楼的监测大致可以分为三个阶段，第一阶段为静止的状态，还没有进行任何项目的施工，而在这一阶段中累计沉降有最大点，数据显示为-0.71mm，沉降的速率几乎为0。进入第二阶段以后，要陆续进行连续墙、砼支撑等多个项目的施工工作，这个阶段中累计最大的沉降点数据为6.76mm，沉降为-0.06mm/天。进入第三阶段以后，主要进行基坑开挖，并进行阶段性的爆破工作，累计最大数据点是-90.16mm，沉降速率是-0.45mm/天。

以上是冠县某工程的数据分析，由此可以得出以下结论，调度楼沉降引发的是基坑施工，也正因为基坑的开挖而使得调度楼出现了不规则的沉降情况，因此出现了很多较为严重的后果。本文结合专业知识以及实际工程的情况分析公交调度楼沉降产生影响的原因：主要包括地下水流失、爆破作业产生的振动以及调度楼土体基础侧向位移[2]，以下进行逐一的分析。

3.1地下水流失的影响

因为基坑不断开挖，而地下水不可避免地处于流失的状态，离基坑越近地下水流失就会越多，逐渐形成一个水流的漏斗，而土体中的孔隙以及水的压力会逐渐被消散，使得土体增加了有效应力，土层不断被压缩，导致地面下沉。

在建筑工程中，连续墙本身属于一种较好的档土之水的屏障，在进行开挖基坑的同时，就不会出现基坑较大规模的渗水，这表示地下水的流失不会太严重。这片地区水位的监测也表明了一个事实，那就是在调度楼拆除的过程中，地下水位其中一个监测点位置仅仅下降了0.8米，于是发生的沉降也较小，而上述最大点沉降是90.16mm，由此可以确定地下水流失不应该成为沉降的主要影响因素。

3.2爆破作业产生的振动影响

在监测中可知该地基坑淤泥质土以下有坚硬的岩石，因此必须进行爆破的作业，但是如果应力波的强度减少到无法使得岩石产生变形的程度时，那么弹性波会在岩石中进行传播，对建筑结构产生一定的破坏。爆破作业对建筑物的影响大致有两个方面，首先是爆破作业产生的不断性振动作用，会对一些具有一定深度的土体结构造成损伤，而有一些裂隙的则会出现进一步扩大的情况，大大降低了原有力学的性能，其次爆破作业会形成一种惯性力，加大推动土体的塌落，因塌落而进一步弱化土体抗力以及地应力，也是对土体本身稳定条件的削弱[3]。

3.3土体侧向移动的影响

因为开挖基坑的作业会导致该地方的土体失去荷载，但周边土体的荷载却不会消失，于是原本平衡的力因消失而打破，周边土体则会形成一种侧向应力向基坑方向集中，使得建筑物最底部的土体出现侧向移动的情况，另外还会引起土体剪切性破坏，逐渐变得更加松软，减少了土体之间的摩擦力，于是导致建筑物的沉降。

因此在开挖基坑时，支护结构会发生变形的作用，土体遭到渗透，于是基坑的方向位移，那么就要在公交调度楼以及基坑中间位置预埋土体测斜孔，以监测的形式及时发现测斜孔底部和顶部的稳定情况，控制变形的情况。另外，由于连续墙的中间位置较为薄弱，变形的程度往往最大，也常常会产生最大的位移，因此还要释放基坑的开挖应力，解决此处土体明显松弛的问题，控制摩擦桩以及周边土体的摩擦力，也要注意一些离基坑越近、摩擦力越小的建筑会产生不均匀沉降的情况。而在相关的数据收集与分析中可知，这一原因是调度楼沉降最为重要的因素。

4..建筑物沉降影响的措施分析

首先，必须明确深基坑的施工作业必然会对周边的建筑物产生一定影响，但也正是由于一些建筑物较旧，基础较差，同时离基坑近，所以因变形而严重威胁了建筑物安全。工作人员在施工工作开展以前必须加强了解周边建筑物的性质与结构，采用先加固再施工的方式，确保建筑物不会因此而发生较大的沉降。

其次，工作人员要详细全面的分析相关的数据信息以及具体的施工工况，尤其是针对严重影响建筑物变形的因素进行全方位研究分析，尤其是有关开挖以后建筑物土体出现侧向位移的这一导致建筑物沉降的最重要原因，更是要密切监测相关的数据与实际情况，及时找出主要原因，并提出有效的保护措施对建筑物加以保护。比如在本文的案例中就可以在基坑以及调度楼之间增加隔离墙，最大程度上阻隔土层应力产生作用而造成的损失。

最后，进行基坑施工的同时，工作人员要积极采用现代化与信息化施工的方式，采用监测数据以及各种科技功能进行指导，更合理地进行开挖与施工工作，才能在逐步的施工操作中保证基坑以及基坑周边的建筑物的变形情况时刻处于工作人员可以控制的状态，这样才能保证在出现异常情况的同时及时采取有效措施加以解决。

5.结束语

综上所述，建筑施工工作人员必须要全面了解软土地区以及软土本身的性质和特征，提高对周边环境以及变形处理的操作要求，全面分析基坑施工过程中对周边建筑产生沉降的因素，更好地避免沉降情况的发生，真正实现对建筑物的全方位保护。

参考文献

[1]丁勇春.软土地区深基坑施工引起的变形及控制研究[D].上海交通大学,2012,9(1):11-13.

[2]寇润胜.深基坑周边建筑物沉降预测及安全性评估[J].重庆大学,2014,5(22):17-19.

[3]郑刚,刘新荣.基坑工程与地下工程安全及环境影响控制[J].中国土木工程学会第十二届全国土力学及岩土工程学术大会论文摘要集,2015,7(17):417-418.