大型深基坑施工对邻近建筑物的影响

第28卷2010年第4期

大型深基坑施工对邻近建筑物的影响

高学伸

邹厚存

蒋毕忠

（江苏扬建集团有限公司，江苏扬州225002）

分析了深基坑开挖、降水及回灌对基坑周边土体变形及邻近建筑物沉降的影响。监测结果表明，降【摘要】通过基坑监测，

水和回灌在基坑施工初期对周边土体变形起主导作用，中后期对土体变形有一定的影响；施工初期，降水对邻近建筑物沉降影响显著，回灌在整个施工过程中均能起到减缓沉降变化速率的作用；土方开挖在基坑施工中后期控制着周边土体变形和邻近建筑物的沉降；采用坑内加固土体的方法，可以减轻基坑施工对邻近建筑物的影响。

基坑监测；坑内加固；环梁支撑【关键词】基坑降水与回灌；

【中图分类号】TU441+.6

【文献标识码】B

（2010）04－0015－04【文章编号】1671－3702

AffectofLargeDeepFoundationPitConstructionontheNeighboringBuildings

GAOXue-shen

ZOUHou-cunJIANGBi-zhong

(JiangsuYangjianGroupCo.,Ltd.,Yangzhou225002,China)

Abstract:Troughmonitoringofthefoundationpit,theaffectofdigging,dewateringandrechargeofthedeepfoundationpittosurroundingsoilbodydeformationandneighboringbuildingssettlementisanalyzed.Resultshowsthat:dewateringandrechargeplayaleadingroleonthedeformationofthesurroundingsoilbodyatthebeginning,alsohaveaneffectonitinthemiddleandtheend.Atthebeginning,dewateringhaveastrongeffectontheneighboringbuildingssettlement,rechargecanretardthesettlementduringthewholeconstruction;earthexcavationcancontrolthedeformationandthesettlementinthemiddleandtheendperiod;methodofstrengtheningsoilbodyinpitcanreleasetheeffectontheneighboringbuildings.

Keywords:foundationpitdewateringandrecharge;foundationpitmonitoring;innerpitstrengthening;ringbeamsurpporting

1工程概况

中国移动江苏分公司苏中话务楼（扬州）建筑高度59.6m，地下1层，局部地下2层，地下室面积6100m2。1层地下室基坑开挖深度6.75～8.75m，局部2层地下室基坑开挖深度10.05m。基坑东侧部分紧邻移动通信老楼，最近距离仅0.783m；南侧及东南侧为居民楼，最近距离为5.14m；西侧有一条市政污水管线，最近距离北临文昌西路，有大量市政管线。为1.8m；

基坑支护形式以深层搅拌桩（局部为旋喷桩）为防水滞幕，以钢筋混凝土和钢管为内支撑，第一道支撑采

作者简介：高学伸，男，岩土工程硕士，工程师，主要从事岩土工程、结构工程设计和施工。

用钢筋混凝土圆撑+对撑+角撑桁架组合形式；第二道支撑采用Φ609×16钢管对撑+角撑形式；1层地下室局部落深处采用钢管换撑。2工程地质及水文地质条件

在场地基坑影响范围内的土层分布情况：1层为杂填土，基本为碎砖瓦砾等建筑垃圾；2层为粉土夹粉砂，局部夹少量薄层粉质粘土，分布较均匀；3层为粉4质粘土夹粉砂，局部为淤泥质粉质粘土，土层较软；层为粉质粘土、粘土，土层不均匀，层面大致向东南方向倾斜，粉质粘土为可塑状态。各土层的物理力学参数如表1所示。

现场±0.00相当于绝对标高7.95m，场地历史最

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质量检测ualityTest

表1

土层物理力学参数

粘聚力（kPa）

垂直渗透系数（cm/s）

钻孔灌注桩

序号

表2

qsik（kPa）20553865

280850qpk（kPa）

1234567

基坑监测内容及监测点数量

监测内容

监测点数量（个）

层号

重度（kN/m3）

固结快剪内摩擦角（°）

围护结构的水平及竖向位移围护结构外土体侧向变形支撑轴力监测立柱桩的沉降和拱起围护结构外围地下水位基坑周边道路的管线监测周围建筑的位移与沉降监测

201117107440

1234

18.718.818.519.9

10.03.012.123.3

18.829.213.516.6

1.2×109.2×10

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高水位6.50m，常年平均水位5.5m，变化幅度±1.0。地下水主要补给来源为大气降水，主要排泄方式为蒸发和层间径流。3基坑监测

为确保基坑及地下室结构施工的安全和顺利进行，同时为设计人员提供准确的现场检测结果，使之与理论预测值相比较，以方便用分析法求得更准确的设计参数，做到信息化设计和施工，本工程对表2所列内容实施监测。

本文主要探讨基坑开挖、降水及回灌对邻近建筑物的影响，因此文中仅以支护结构位移、土体沿深度的侧向位移及邻近建筑沉降等三个项目为研究对象，监

测点的布置如图1所示。4监测数据分析

选取3个有代表性的位置进行监测数据分析：①南侧居民楼，7层钢筋混凝土结构，条形基础；②东南侧居民楼，7层钢筋混凝土结构，条形基础，坑内采用旋喷桩加固处理；③移动通信老楼，桩筏基础，坑内采用旋喷桩加固处理。邻近小区住宅楼及老移动通信大楼周边水位监测点的水位线随施工的变化曲线如图2所示（图中，SW5为回灌井）。

从图2可以看出，在降水初期，基坑周边水位变化较平稳，曲线近似呈直线状态；SW5回灌时，基坑周边

图1监测点布置平面图

-16-水位会有一定程度的上升，程度远小于回灌井水位变化，在图中表现为各监测点水位变化曲线大致保持一致，这种趋势在后期更为显著。图中SW5曲线出现若干峰值，表示在施工过程中，由于水位变化速率过快或总水位变化超过报警值，快速回灌所致。施工过程中，由于南侧居民楼沉降过大，采取了在SW7观测井回灌的措施，以控制沉降加剧的趋势，保障居民楼的正常使用。

1）南侧居民楼

选取代表点分析施工过程对基坑周边土体变形、邻近建筑物沉降的影响。周边土体表面的水平位移随时间的变化曲线如图3所示，邻近建筑物沉降变形曲线如图4所示。

由图3分析可知，初期降水、回灌对基坑周边土体水平变形影响很大，回灌甚至可使土体水平位移恢复至原始位置，但随着基坑开挖深度的不断增大，这种影响逐渐变小，垫层及基础施工完成后，又会起到较大的作用。由于土体的蠕变，在开挖已经完成，即邻近荷载基本保持不变的条件下，其水平位移仍在不断的变化，这种状态会一直持续到地下结构施工完成。

从图4可以看出，在基坑开挖初期，水位保持在较高的水平，且第一道支撑及圈梁已施工完成，此阶段邻近建筑物的沉降很

小，变化速率可以认为基本保持常数，水位监测井回灌可使建筑物发生微小的隆起。随着水位不断降低及开挖深度的增大，邻近建筑物沉降发展很快，如图中5月24日至7月10日之间，曲线近似成直线变化，由于SW5回灌井距离C31监测点太远，此处回灌对南侧邻近建筑物沉降变形影响甚微。至7月10日后，即基础垫层浇筑完成后，C31的沉降变形明显趋缓，此阶段在SW7处回灌对减小建筑物沉降效果甚佳，图中可以看出有较明显的回弹现象。

2）东南侧居民楼

东南侧基坑周边土体表面变形曲线及邻近建筑物沉降变形曲线如图5和图6所示。

从图5中可以看出，CX10处土体水平位移变形

图4

南侧居民楼沉降变形曲线（C31）

图3

CX1处土体表面水平位移变化曲线图2

水位监测点水位变化曲线

曲线形状和CX1基本一致，不同的是由于CX10离回灌井较近，变形敏感性较后者强，图5中CX10的变形约为CX1的1.2倍。

从图6可以看出，东南侧居民楼沉降变形曲线与南侧明显不同，尤其是在中后期。其原因，一是东南侧居民楼距离基坑很近（东南侧5.8m，南侧14.5m）；二是东南侧基坑开挖深度较南侧基坑深约4.0m。曲线中有两个陡降段，第一个是在圈梁支撑完成后，土方的不断挖深引起的；第二个为第二道支撑完成后基坑进一步开挖至－10.4m所引起的。同样，在基坑垫层、基础完成后，沉降亦明显变缓。

3）移动通信老楼

移动通信老楼附近基坑周边土体水平位移变形

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质量检测ualityTest

曲线及老楼的沉降变形曲线如图7和图8所示。

从图7可以看出，CX7处水平位移变化曲线与CX1及CX10基本一致，但较后一是移动通信老楼邻近基两者小。其原因，

坑内部采用了旋喷桩加固，增加了支护结构的被动土压力；二是此处基坑采用了两道支撑，大大地增加了支护结构的刚度。

从图8可以看出，虽然移动通信老楼和东南侧居民楼所处基坑边界条件基本相同，但因为前者为桩筏基础，且仅有一个临空面，其沉降较东南侧邻近建筑物明显下降，仅约为东南侧建筑物的35%。对于采用桩筏基础的移动通信老楼，在有一道支撑的条件下，土方的浅层开挖对建筑物沉降影响不大，可以认为在分层开挖时，沉降呈缓直线变化；但在进行第二道支撑及继续开挖时，建筑物沉降开始呈陡曲线变化，至垫层、基础浇筑完成后，沉降变形开始变缓。5

结

论

图6

东南侧居民楼沉降变形曲线（C1）

图5

CX10处土体表面水平位移变化曲线

在建筑物密集的市区，采取合理、经济、有效的支护结构及实时的监测保障，预测施工，确保邻近建筑物的安全及正常使用，是本文通过分析一个大型深非常重要的课题。

基坑监测数据，得出了一些可供设计、施工人员参考的结论：

1）降水在基坑施工初期，对周边土体变形起主导作用，此阶段回灌对减少土体水平位移和邻近建筑物沉降效果显著；

2）基坑开挖、降水和回灌对周边土体水平位移变形的影响大致相同，其敏感性会随距离回灌井的远近稍有差异；

3）基坑施工中后期，土方开挖控制着周边土体和邻近建筑物的变形，沉降变形的大建筑物的基小随建筑物距离基坑边界远近、

础形式及坑内是否采取加固措施等而变化。

参考文献

[1]GB50021－2001，岩土工程勘察规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2001.

图7CX7处土体表面水平位移变化曲线

图8移动通信老楼沉降变形曲线（C44）

[2]JGJ120－1999，建筑基坑支护技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[3]GJ/T8－97，建筑变形测量规范[S].北京：中国建筑工业出版社，1998.

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