土方開挖對鄰近既有建（構）筑物的保護案例

[摘要]城市鬧市區的新建的工程，往往緊鄰原既有建筑物。本文介紹了深基坑施工中，土方開挖對鄰近既有建筑物的影響，結合已施工的工程實例，論述了對既有建筑物的監測勘察與保護方法。

[關鍵詞]深基坑 土方開挖 既有建筑物 保護

一、概論

我們知道， 深基坑施工在土方開挖工況階段，因土方的卸載作用，對基坑的支護結構產生很大的影響，應力的變化從而導致支護結構的水平位移，垂直位移等等，從而可能影響到鄰近既有建筑物的安全。

（一）對既有建筑物增載和保護的勘察

既有建筑物的增載和保護的巖土工程勘察應注意以下6點。

①評價地下工程施工對既有建筑物的影響時，應分析伴隨巖土體內的應力重分布出現的地面下沉、撓曲等變形或破裂，施工降水的環境效應，過大的圍巖變形或坍塌等對既有建筑物的影響。

②評價建筑物的增層、增載和鄰近場地大面積堆載對建筑物的影響時，應查明地基土的承載力，增載后可能產生的附加沉降差；對建造在斜坡上的建筑物還應進行穩定性驗算。

③評價基坑開挖對鄰近既有建筑物的影響時，應分析開挖卸載導致的基坑底部剪切隆起，因坑內外水頭差引發管涌，坑壁土體的變形與位移、失穩等危險；同時應應分析基坑水引起的地面不均勻沉降的不良環境效應。

④評價地下水抽降對建筑物的影響時，應分析抽降引起地基土的固結作用和地面下沉、傾斜、撓曲或破裂對既有建筑物的影響，并預測其發展趨勢。

⑤對建筑物接建或在其緊鄰新建建筑物，應分析新建建筑物在既有建筑物地基土中引起的應力狀態改變及其影響。

⑥搜集建筑物的荷載、結構特點、功能特點和完好程度資料，基礎類型、埋深、平面位置，基底壓力和變形觀測資料；場地及其所在地區的地下水開采歷史，水位降深、降速、地面沉降、形變，地裂縫的發生、發展等資料。

建筑物的增層、增載和鄰近場地大面積堆載的巖土工程勘察應包括下列5項內容。

①巖土工程勘察報告應著重對增載后的地基土承載力進行分析評價，預測可能的附加沉降和差異沉降，提出關于設計方案、施工措施和變形監測的建議。

②壓縮試驗成果中應有 曲線，并提供先期固結壓力、壓縮指數、回彈指數和與增荷后土中垂直有效壓力相應的固結系數，以及三軸不固結不排水剪切試驗成果；當擬增層數較多或增載量較大時，應做載荷試驗，提供主要受力層的比例界限荷載、極限荷載、變形模量和回彈模量。

③勘探方法除鉆探外，宜包括探井和靜力觸探或旁壓試驗；取土和旁壓試驗的間距，在基底以下一倍基寬的深度范圍內宜為0.5m，超過該深度時可為1m；必要時，應專門布置探井查明基礎類型、尺寸、材料和地基處理等情況。

建筑物按建、鄰建的巖土工程勘察應符合下列4條要求。

① 應對建筑物的結構和材料適用局部撓曲的能力做出評價。

②巖土工程勘察報告應評價由新建部分的荷載在既有建筑物地基土中引起的新的壓縮和相應的沉降差，評價新基坑的開挖、降水、設樁等對既有建筑物的影響，提出設計方案、施工措施和變形監測的建議。

③壓縮試驗成果中應有 曲線，并應提供先期固結壓力、壓縮指數、回彈指數和與增荷后土中垂直有效壓力相應的固結系數，以及三軸不固結不排水剪切試驗成果。

④除按相關規范要求對新建建筑物布置勘探點外，還應為研究接建、鄰建部位的地基土、基礎結構和材料現狀布置勘探點，其中應探井或靜力觸探孔，其數量不宜少于3個，取土間距宜為1m。

（二）水位變化的影響

評價地下水抽降影響的巖土工程勘察工作應符合下列要求：

①勘探孔深度應超過可壓縮地層的下限，并應取土試驗或進行原位測試；

②研究地下水抽降與含水層埋藏條件、可壓縮土層厚度、土的壓縮性和應力歷史等的關系，做出評價和預測；

③壓縮試驗成果中應有 曲線，并提供先期固結壓力、壓縮指數、回彈指數和與增荷后土中垂直有效壓力相應的固結系數，以及三軸不固結不排水剪切試驗成果。

（三）基坑開挖對鄰近建筑物影響

評價基坑開挖對鄰近建筑物影響的巖土工程勘察工作應符合下列3條要求。

①巖土工程勘察報告除應符合相關的規范要求外，還應著重分析與預測坑底和坑外地面的卸荷回彈，坑周土體的變形位移和坑底發生剪切隆起或管涌的危險，分析施工降水導致的地面沉降的幅度、范圍和對鄰近建筑物的影響，并就安全合理的開挖、支護，降水方案和監測工作提出建議。

②查明降水、開挖等影響所及范圍內的地層結構，含水層的性質、水位和滲透系數，土的抗剪強度、變形參數等工程特性。

③搜集分析既有建筑物適應附加沉降和差異沉降的能力，與擬挖基坑在平面與深度上的位置關系和可能采用的降水、開挖與劫掠措施等資料。

（四）、地下土方開挖

評價地下開挖對建筑物影響的巖土工程勘察工作應符合下列3條要求：

① 分析已有勘察資料，必要時應做補充勘探測試工作；

②分析沿地下工程主軸線出現槽形地面沉降和在其兩側或四周的地面傾斜、撓曲的可能及其對兩側既有建筑物的影響，并就安全合理的施工方案和保護既有建筑物的措施提出建議；

③提出對施工過程中地面變形、圍巖應力狀態、圍巖或建筑物地基失穩的前兆現象等進行監測的建議。

二、工程實例

（一）工程概況

××大飯店處于市中心的舊城改造區，總建筑面積86600㎡，地上21層，地下兩層，工程樁采用鉆孔灌注樁。基坑平臺設計為103.9m×98.6m，基坑開挖深度為原地面下9.8m。場地北側距基坑邊線約12米。西側為6層的學校教學樓（人工挖孔樁基礎）及6層的教師住宅樓（天然地基），距基坑邊線約6.9m，南側為3-6層的居民住宅舊樓（天然地基），距基坑邊線約10.3m，東側距基坑邊線約8.1m。

（二）對既有建筑物的監測保護措施

每棟既有建筑物的監測內容：①垂直沉降：用水準儀，按建筑物距基坑邊線的距離在建筑物遠、中、近設三個觀測點；②傾斜：用經緯儀，同樣設遠、中、近三個點；③裂縫：用裂縫觀測儀，遠、中、近不少于三點。

1、監測點布置

本工程所處周邊環境較為復雜，在施工過程中應加強監測。為預防不必要的糾紛，對周圍建筑物在基坑開挖前進行全面檢測、拍照、存檔以備查。

2、工況及問題處理

施工過程中基坑北側曾出現較大水平位移，通過分析，造成基坑水平位移的原因是該處有一緊挨基坑的2層觀景樓荷載略超過設計允許堆載25kPa，觀景樓的景觀游泳池注水導致游泳池產生的荷載增大、進一步導致了基坑的水平位移的急劇增大。針對上述情況，采取的解決方案是：

① 減小基坑超載，將觀景樓景觀游泳池的水全部抽干；

② 觀景樓范圍圍護樁樁間均在-4.2m處增設一道錨桿，錨桿采用Φ28mm鋼筋，孔徑為130mm，長度18m，入射角為25°，腰梁采用Q345[20的槽鋼；

③加大觀測頻率，若水平位移進一步發展則進行回填土方。

通過以上技術措施確保了基坑支護結構的安全，實際效果明顯，基坑變形未進一步發展，地下室施工基本未受影響。

監測數據顯示，沉降和水平位移量增大主要發生在基坑底人工挖孔樁開挖和爆破期間，在基坑土方開挖和樁基及地下結構施工過程中，部分監測數據接近預警指標，但未對周邊建筑物、地下管線及支護結構本身造成不良影響。

三、結束語

加強監測監控，做的信息化施工，確保基坑的安全，是周邊建筑物安全的基本保證。

【參考文獻】

1、《建筑基坑支護技術規程》JGJ 120-2012

2、《建筑基樁檢測技術規范》JGJ 106-2003

[作者簡介]劉振威，男，1972年生，廣東省廉江市建筑工程總公司工程師，研究方向為建筑工程施工及管理。