基坑开挖对邻近建筑物的影响剖析论文_邓曦

(中铁建工集团有限公司深圳分公司,广东深圳518000)

摘要:随着社会的进步与经济的不断发展,在城市当中高层建筑的存在已是普遍现象,从而也不断的扩大了基坑开挖技术在建筑中的应用。由于城市空间的位置是有限的,所以,为了使土地资源能得到节约,往往都会在施工中缩短建筑物间的距离,怎样能使基坑开挖对临近建筑物影响的减少,已成为施工人员需要面临的问题。通过与实例的结合,选取沉降观测的方法,对基坑开挖对邻近建筑产生的影响进行计算分析。

关键词:基坑开挖;临近建筑物;影响

前言

对邻近建筑物而言,基坑开挖所产生的影响也是不同的,较为严重时能让已有建筑物出现损坏现象,并且对其使用安全也会带来一定的影响,也会使在建工程的正常运行受到阻碍。所以,人们需要对建设中和建设前等有关问题进行妥善处理,从而对基坑开挖进行控制。

1概述工程状况

某小区有17851.79m2左右的建筑面积,有27083.3m2左右的地下车库面积。此小区的D楼为新建楼,由于受到规划的限制,其基坑坑壁与南侧旧楼E楼间的距离为3m。场地方位的设置东高西低,地面的标高在16.50~20.14m左右,使得最大高差在3.56m左右。上层滞水是已建场地的地下水类型,主要在①层杂填土当中赋存,在勘察的过程中测出,0.91m~1.61m左右为静止水位的埋深高度,15.11m~18.69m为水面高标。生活用水与大气降水是场地地下水的主要补给来源,季节和天气对地下水的影响比较显著。具体岩土体的物理力学指标见表1。

在坑外可构造一个建筑模型:长条形的轮廓是建筑物的外形,4.5m为建筑物的宽度,22.5m为建筑物的长度,建筑物的层数为三层,且每层建筑物的高度为3m,由此可见,建筑物整体的高度为9m,标准层为3、2层,2.0m*1.5m是门洞口的尺度,1.8m*1.5m是窗洞口的尺度,并且门开洞面积与窗开洞面积的比例大约在20%,具体大小见图1。

在模型当中,楼板、横隔墙、横墙、纵墙等材料,在弹性材料中是最为理想的建筑材料。在对柱、梁影响不考虑的情况下,可选用0.10m作为楼板的厚度。30GPa为弹性模量,μ(泊松比)0.2 ,选取0.24m可作为墙体的厚度,并且选用墙下条形基础为建筑物的扩展基础。根据上述所示,在工程的实际过程中,当建筑物在基坑附近时,其建筑物的刚度不同,特别像一些比较老旧的建筑物,在对这些老旧建筑物的刚度进行整体评估时,很难找到其准确位置。所以,为了使建筑物的整体变形样式能够更好的反应出来,需要以建筑物精细化模型为基础 ,在自重作用下通过调整建筑物产生的不均匀沉降,对建筑物的墙体刚度进行反算。经过专家学者的研究讨论可以知道,当土地层中的砌体结构发生下凹挠曲变形,若砌体结构的长高比小于3时,可以允许其挠度比为0.4%;若砌体结构的长高比大于5时,可以允许其挠度比在0.67%~0.71%范围内。另外,根据《建筑地基基础设计规范》可以知道,中、高压缩性地基当中的建筑局部倾斜限值在2%-3%范围内。

2邻近建筑物中基坑开挖的影响分析

对基坑开挖而言,沉降是作为主要的观测因素存在,所产生的影响也是非常重要的。通过上述的工程案例可以知道,在基坑开挖施工的过程中,新楼D需要对临近的旧楼E进行沉降观测。把三个沉降观测点分别布置在旧楼E的东面墙体上,可在沉降观测点平面布置图上间具体的点位,具体见图2。与新楼D相临近的旧楼E东面墙体上可设置观测点,距离地面的高度大约为0.56m。每隔一天观测一次为观测的频率,180天为观测的时间。所观测的数据可由施工单位所提出,由此可以知道,绘制高程关系曲线各个观测点的时间,具体见图3。通过图3可以看出,旧楼E的东面墙体是离基坑坑壁最近的,其观测点4#、3#、2#的高程变化较小,而且弹性特征较好,若是孔隙水压力得到恢复,那么土垫层变形也会随之得到快速的恢复,滞后现象也会消失。不过,砂垫层被大气降雨所渗透,并与粉质黏土隔水层相遇后,其下渗的速度的变得缓慢,会导致砂垫层出现快速回弹现象,也会快速减小建筑物的沉降量,使得实测数据出现微小上浮的趋势。在旧楼E的东面墙体上,其观测点的沉降差和沉降值在《建筑地基基础设计规范》允许的范围内。换句话说就是新楼D在建设过程中时,与旧楼E的东面墙体发生沉降量减小,对旧楼E整体结构安全也不会产生影响。

为了能使建筑物的正常与安全使用得到保障,需要根据在外荷作用下,对基地产生的变形量和内部的应力规律进行研究。旧楼E和新楼D间的差距为3.0m,依照新楼D的单桩竖向承载力特征值、筏板基础布置图、桩基础布置图等,对沿桩身线性增长分布的筏板基地荷载、桩端和形式等分布特点,设定桩侧摩擦阻力。新楼D的筏板基地与桩端的应力,在与旧楼E的地基下产生附加应力进行计算时,可采用应力叠加法与角点发的方式进行计算。θ为桩周摩擦力向外扩散角的公式。在公式当中,Φn是桩身范围内各土层的内摩角加权平均值。

3基坑开挖所产生的影响

3.1基坑变形有所减少,施工过程得到有效控制

为了使基坑变形能有所减少,对施工质量进行控制是必不可少的。由于基坑变形在施工的全过程当中是源头的存在,所以,为了使建筑物基础沉降能够得到控制,需要先从基坑变形着手。对建筑物影响的减少,需要先使基坑的变形减少,这个方法也是最为简单、直接的方法。对大部分基坑工程而言,减少基坑变形的方法是应用较为普及的。工程在施工当中,要想让周围环境的影响能减少,需要让基坑变形先减小,而基坑变形的减小可采用加大围护桩的嵌固深度、增加内支撑刚度、施工工艺和优化施工工法等。

3.2坑外土地和基地的关联减少

基坑变形会导致土层出现移动现象,然后再由地下水和坑外土体的传播蔓延到周围建筑物。可见,建筑物结构的不稳定也是由地下水位的改变与土地的变形所导致的。在采取措施时可以传播途径方面的实施,较为常用的方法便是隔断法。主要是减少或者切断街坑和坑外土体的联系。隔断法的实施,需要在基坑和基础间的土体当中采取微型桩、隔水墙、隔断墙打设,并在基坑滑动面下进行插入,能有效使地层的滑动得到控制,从而使周边的环境也能有所减小。在工程当中,由于对隔断法作用机制的研究相对较晚,理论的分析也不够全面,导致实际施工当中,还是需要把以往的工程经验作为依靠,对隔断墙的施工和设计也要谨慎考虑。

3.3对建筑物四周的基坑变形能力进行提高

在一些特殊的情况下,为了能在基坑施工前,对建筑物进行白虎与加固,能使建筑物本身的抗变形能力得到提高,而且也能使建筑物不均匀沉降得到有效减小。像跟踪注浆、注浆加固、基础托换等方法都是较为常见的方法。

4结语

综上所述,就邻近建筑物而言,基坑开挖的必定会给其带来影响。所以,在找到变形因素根本前,需要先进行观测。并采取一些措施对基坑开挖进行控制,使得能让基坑变形现象的出现有所减少。通过对邻近建筑物的影响控制和分析,可以体现出基坑开挖的重要性。

参考文献:

[1]潘久荣,袁运波.基坑开挖对临近建筑物的影响分析[J].山西建筑,2014(36)

[2]汤梅芳,卜铭,桂建刚.地铁车站深基坑开挖对邻近建筑物的影响分析[J].铁道建筑,2014(01)

[3]娄承滨.深基坑开挖对临近建筑物影响的实测及有限元分析[J].铁道勘测与设计,2013(04)

[4]王立宪,何佳,狄生奎,项长生.基坑开挖对邻近建筑物变形的影响[J].低温建筑技术,2015(07)

论文作者:邓曦

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月上

论文发表时间:2016/9/19

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

基坑开挖对邻近建筑物的影响剖析论文_邓曦
下载Doc文档

猜你喜欢