某基坑開(kāi)挖對(duì)相鄰既有磚混建筑影響的分析

■任廷選 ■甘肅省建筑科學(xué)研究院，甘肅 蘭州 730050

1 工程概況

某建筑物為二層磚混結(jié)構(gòu)，建造于2008年，總長(zhǎng)度為23.04m，總寬度為10.74m，建筑物總高度為9.25m，室內(nèi)外高差0.45m，一～二層層高均為3.0m，基礎(chǔ)采用磚砌條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1.6m，上部設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱，樓、屋蓋均采用現(xiàn)澆混凝土樓板。(見(jiàn)圖1)

圖1 磚混房屋平面布置圖

2 地質(zhì)狀況調(diào)查

根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》可知，該場(chǎng)地勘探深度內(nèi)只有黃土狀粉土，揭露厚度18m～22.50m，未穿透，為大厚度具有IV級(jí)自重濕陷性黃土，具有嚴(yán)重的濕陷性。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)宏觀調(diào)查，在建筑物南側(cè)曾于2012年11月中旬開(kāi)始基坑開(kāi)挖施工，并于2013年5月20日進(jìn)行了土釘墻邊坡支護(hù)，西側(cè)開(kāi)挖道路存在由于水沖擊形成的溝壑，基坑底部有明顯積水的痕跡，直至2014年6月下旬，我院到工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，上述基坑仍舊暴露在大氣環(huán)境中，未進(jìn)行正式施工。

3 建筑物現(xiàn)狀調(diào)查

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，該建筑物基礎(chǔ)局部?jī)A斜率在1.79‰～11.80‰之間，整體傾斜率在4.77‰～8.75‰之間，均不滿(mǎn)足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的要求。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)宏觀調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該建筑物西側(cè)室外地面開(kāi)裂下陷，散水開(kāi)裂，建筑物南側(cè)散水及毛石砌擋土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，南側(cè)休息平臺(tái)擋墻開(kāi)裂，上述裂縫均呈現(xiàn)東向西寬度逐漸變大的規(guī)律。

4 理論計(jì)算分析

根據(jù)計(jì)算需要，對(duì)該建筑物與后開(kāi)挖基坑平面布置圖進(jìn)行測(cè)繪，見(jiàn)圖2

圖2 建筑物與基坑位置關(guān)系

由圖中可以看出，基坑邊緣到客房部外墻最小水平距離約為10.5m，基坑上邊緣到客房部室外地坪垂直距離約3.53m。

(1)計(jì)算軟件：理正巖土6.0;

(2)計(jì)算模型：按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值建立;

(3)坡面信息(見(jiàn)表1);

表1 超載1距離2.9(m)寬10.5(m)荷載(20．－20．kPa)270．(度)

(4)計(jì)算參數(shù)

土質(zhì)：濕陷性黃土

土重度：15.0KN/m3

粘聚力：18.0Kpa

內(nèi)摩擦角：28度

計(jì)算基坑深度：9.0m

(5)計(jì)算條件

圓弧穩(wěn)定分析方法：瑞典條分法

土條重切向分力與滑動(dòng)方向反向時(shí)：當(dāng)下滑力對(duì)待

穩(wěn)定計(jì)算目標(biāo)：自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑裂面

條分法的土條寬度：1.000(m)

搜索時(shí)的圓心步長(zhǎng)：1.000(m)

搜索時(shí)的半徑步長(zhǎng)：0.500(m)

(6)計(jì)算結(jié)果

計(jì)算結(jié)果簡(jiǎn)圖(見(jiàn)圖3)

最不利滑裂面。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，該基坑最不利滑動(dòng)面滑動(dòng)圓心為(－15.900，17.790)(m)，滑動(dòng)半徑為 23.860m，滑動(dòng)安全系數(shù)為0.909，不滿(mǎn)足《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 120－2012)和《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330－2013)最小穩(wěn)定安全系數(shù)的要求，該基坑存在最危險(xiǎn)滑裂面，最危險(xiǎn)滑裂面面距離客房部基礎(chǔ)水平距離約為5.2m。

5 原因分析

該建筑物基礎(chǔ)開(kāi)裂及上部結(jié)構(gòu)傾斜，主要因?yàn)榈鼗畬?dǎo)致地基土濕陷而產(chǎn)生的地基不均勻下沉造成。而該工程場(chǎng)地為大厚度IV級(jí)濕陷性黃土狀粉土，原地基處理標(biāo)準(zhǔn)較低，基礎(chǔ)下灰土、素土壓實(shí)系數(shù)均不滿(mǎn)足規(guī)范要求，加之南側(cè)基坑開(kāi)挖時(shí)未及時(shí)進(jìn)行邊坡支護(hù)，2013年5月20日雖進(jìn)行了臨時(shí)支護(hù)，但至今仍暴露在大氣環(huán)境中，坑壁及坑底滲水進(jìn)一步加劇地基土濕陷下沉。該基坑開(kāi)挖對(duì)相鄰建筑物安全性影響較大。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著城市建筑越來(lái)越密集，基坑開(kāi)挖對(duì)相鄰建筑物影響的事故越來(lái)越多，通過(guò)此案例不難看出，如果基坑開(kāi)挖后，不立即對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)及施工，尤其在濕陷性黃土地區(qū)，基坑開(kāi)挖對(duì)相鄰建筑物的影響比較大。因此，在基坑開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)及施工，同時(shí)還需要對(duì)基坑周邊的排水進(jìn)行處理，以防基坑周邊出現(xiàn)滲水或者積水。如出現(xiàn)特殊情況，基坑不能進(jìn)行施工時(shí)，還必須對(duì)基坑及相鄰建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止出現(xiàn)不必要的損失。

［1］GB/T50344－2004建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［2］GB/T50315－2011，砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［3］JGJ79－2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范［S］．

［4］GB50025－2004，濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范［S］．

［5］JGJ120－2012，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程［S］．

［6］GB50330－2013，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范［S］．

［7］陳錦標(biāo)，顧祥林．既有建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定規(guī)范的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)［J］．住宅科技，2008(6)：37 －38．

［8］刁學(xué)優(yōu)，鮑白均．既有建筑結(jié)構(gòu)鑒定實(shí)務(wù)與案例分析［M］．北京：中國(guó)電力出版社，2009．