某會展中心廣場基坑施工對周邊建筑物的影響

姚立偉

(太原市建筑工程質量檢測站，山西太原 030002)

1 基本概況

某會展中心廣場項目為地下1層超市，場地現場環境條件一般，基坑深為7.5 m，地下水位自然地坪下2.50 m ～2.85 m，現階段僅基坑周邊開挖，深度約3 m，并已開始降水。

5層框架結構商業樓，建于2005年，廣場基坑北側。基礎形式為鋼筋混凝土筏板基礎，筏板厚度500 mm。基底標高－5.4 m，室內外高差1 500 mm。采用換填土進行地基處理，換填厚度1.0 m，四周從基礎邊外擴 1.5 m。

2 地質情況

根據《會展中心廣場項目巖土工程勘察報告》(詳勘)揭示:

1)地基土構成及巖性特征。

褐色、褐黃色，稍濕～濕，結構松散，土質不均。主要由灰渣、磚塊、瓦片、石灰等建筑垃圾組成，混粉土，堆積年代大于5年。

該層層厚1.80 m ～4.50 m，層底深度 1.80 m ～4.50 m，層底標高95.45 m ～98.02 m。

土工試驗參數:Ck=8 kPa，Фk=12°。

黃褐色，中等壓縮性，濕，中密～密實，搖振反應中等，無光澤反應，干強度低，低韌性，粘粒含量 ρc=14.4% ～19.5%;含云母、煤屑、鈣質菌絲、零星鈣質結核、氧化鐵、混粉質粘土。該層壓縮系數 a1－2=0.16 MPa－1～ 0.48 MPa－1，平均壓縮系數 a1－2=0.025 MPa－1;標貫試驗錘擊數(實測值、下同)N值介于5.0擊～7.0 擊之間，平均6.0 擊。

該層普遍分布于整個場地，層厚2.50 m～5.70 m，底層埋深7.00 m ～7.80 m，底層標高92.11 m ～92.95 m。

土工試驗參數:Ck=12 kPa，Фk=14°。

黃褐色，濕，密實，具中壓縮性，搖振反應中等，無光澤，干強度低，低韌性，含云母、氧化鐵、鈣質結核、混粉質粘土。粘粒含量ρc=17.0% ～ 21.5%。該層壓縮系 數 a1－2=0.10 MPa－1～0.32 MPa－1，平均壓縮系數 a1－2=0.021 MPa－1;標貫試驗錘擊數N 值介于9.0擊 ～16.0擊之間，平均11.4擊。

該層所有鉆孔未予揭穿，最大揭露厚度13.00 m，最大揭露深度20.00 m。

土工試驗參數:Ck=12 kPa，Фk=14°。

2)地下水。

勘察期間實測首層穩定水位埋深2.50 m～2.85 m，首層穩定水位標高97.12 m～97.34 m。水位年變幅約0.5 m，勘察期間為枯水期，豐水期有所上升。

3 支護止水小樁工程及降水工程

雙排高壓注漿護坡止水小樁樁徑150 mm，樁長8 m，間距1.0 m(原設計為樁長9.0 m，間距1.2 m，專家論證后修改此值)，排距0.5 m，梅花形布置，內置φ48鋼管，復合型添加劑∶水泥=1∶10水泥漿高壓注漿。根據《會展中心廣場項目基坑支護及降水工程施工專項方案》進行測量放線、鉆機就位、鉆孔、放置鋼管、注漿等施工作業。該工程采用管井降水，管井施工成孔直徑不小于600 mm，管井內徑400 mm，深15 m，基坑內間距20 m，基坑外間距15 m。基坑開挖前提前7 d～10 d預降水。降水深度至基坑底以下0.5 m ～1.0 m，保證施工工作面。

4 基坑開挖及降水對周圍樓體影響分析

4.1 墻體裂縫

經現場檢測，商業樓地下1層靠近基坑一側外墻(填充墻)與框架柱連接處開裂，裂縫寬度1.0 mm，見圖1;靠近基坑一側，個別外墻(填充墻)有豎向裂縫，裂縫寬度約0.3 mm，見圖2;靠近基坑一側個別框架梁有輕微橫向裂縫，裂縫寬度小于0.3 mm，詳見圖3～圖6。

圖1 框架柱與填充墻連接處開裂

圖2 外側填充墻豎向裂縫

圖3 框架梁橫向裂縫（一）

圖4 框架梁橫向裂縫（二）

圖5 框架梁橫向裂縫（三）

圖6 框架梁橫向裂縫（四）

4.2 基坑開挖及降水對樓體影響分析

裂縫商業樓為鋼筋混凝土筏板基礎，基礎邊無外擴，基礎底標高為－5.4 m。會展中心廣場地下超市基坑邊緣距商業樓最外邊緣約14 m，根據地基處理工程有限公司出具的《降水施工專項方案》中降水對環境的影響范圍分析得知:基坑降水影響半徑R=34.6 m(《基坑支護及降水工程基坑降水施工專項方案》第4頁)。會展中心廣場地下超市基坑與最近一側商業樓基礎相對位置見圖7。

據了解，基坑降水之前，該商業樓地下室地面以上有積水，是由于地下防水處理不好，地下水從該地下室外，地梁頂與墻底之間約10 cm厚的墊層滲入造成的。平時水位在地下室瓷磚地面以上300 mm左右，地下室地面距筏板頂約1 m。相鄰基坑開始降水后地下室內積水外滲，至目前地下室水下降至地下室地面以下約8 cm。

圖7 基坑與相鄰建筑基礎相對位置示意圖

根據上述內容，可得出如下結論:

1)會展中心廣場地下超市基坑底與商業樓基底高差為3.6 m;會展中心廣場地下超市基坑邊緣與大樓基礎最外邊緣距離為14 m，遠大于兩者高差的2倍。故會展中心廣場地下超市基坑深度不影響商業樓，不會造成其沉降。2)大樓在會展中心廣場地下超市基坑降水影響范圍之內;會展中心廣場地下超市基坑降水引起了商業樓所在場地地下水位的降低。但基坑降水影響半徑R=34.6 m，是指該工程降水完成時的影響，即地下水降至該基坑底以下0.5 m～1.0 m時的影響范圍。現階段會展中心廣場地下超市基坑降水處于開始階段，影響范圍小;商業樓地下室積水水位雖然下降，但仍在基礎底面以上，所以，現階段地下水位的下降并未對商業樓地基的承載力及上部結構的安全造成影響。地下室填充墻(實心機紅磚墻)的豎向裂縫寬度較小，且填充墻為非承重墻體，墻體裂縫不影響墻體及框架主體結構的安全性;框架梁上的橫裂縫寬度均比較細微，從裂縫的部位、形態、走向分析，該裂縫不屬于結構沉降造成的。在目前不能確定墻體裂縫與框架梁裂縫是原有裂縫，還是降水開始后產生的裂縫的情況下，判斷其產生的原因與地下水降低有關是不恰當的。

5 結論

1)會展中心廣場地下超市基坑開挖深度不影響商業樓，不會造成其沉降;2)會展中心廣場地下超市基坑降水引起了商業樓地下室內地面積水水位的降低，但仍在基礎底面以上，現階段基坑的開挖深度及降水不構成對商業樓地基承載力及上部結構的安全影響。

6 建議

1)在相鄰基坑施工降水過程中密切觀測該裂縫是否發展，若有發展記錄其發展趨勢;2)對基坑及基坑周邊環境進行變形監測，掌握基坑及周邊環境穩定性;3)在基坑外設地下水位觀測井，掌握基坑外地下水位的變化;4)當地下水位可能下降至商業樓基礎底面時，應及時回灌，控制其水位下降不影響大樓的地基下沉。