基坑開(kāi)挖對(duì)臨近建筑地基承載力的影響探討

祁莉萍

[摘要]基坑開(kāi)挖在整個(gè)建筑中占據(jù)的時(shí)間較短，但是會(huì)對(duì)周?chē)慕ㄖ?、設(shè)施管線產(chǎn)生巨大影響。在墻的內(nèi)部和外部的壓力差情況下，基坑開(kāi)挖的荷載量減少將會(huì)引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平位移，并且使圍護(hù)墻外的土體發(fā)生形變，進(jìn)而影響周?chē)鼗姆€(wěn)定性。本文從地基承載力的角度介紹基坑開(kāi)挖對(duì)臨近建筑物的影響，并且提出了相應(yīng)的處理措施。

[關(guān)鍵詞]基坑開(kāi)挖；承載力；建筑物；變形 文章編號(hào)：2095-4085（2017）05-0107-02

1基坑工程的概念

基坑工程屬于復(fù)雜工程，牽涉領(lǐng)域廣泛，例如：土力學(xué)、工程地質(zhì)、基礎(chǔ)工程、原位測(cè)試技術(shù)、土與結(jié)構(gòu)相互作用等。開(kāi)挖基坑大部分是在短時(shí)間內(nèi)完成，一方面工程經(jīng)費(fèi)控制比較嚴(yán)格，另一方面影響開(kāi)挖基坑原因有很多，比如：地下水情況、地質(zhì)條件、天氣變化、施工順序及管理等?；庸こ谭?wù)涉及工程的多個(gè)方面，土建、橋梁、道路、管道和海域附近工程等。

2工程實(shí)例

高層建筑周?chē)?幢多層和10多間低矮的房屋，根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，高層地下室兼作人防工程?；娱_(kāi)挖將采取降水、支護(hù)開(kāi)挖，最大開(kāi)挖深度達(dá)到9.2m左右，涉及到的土層大致可分為粉質(zhì)黏土，粉土。施工過(guò)去沒(méi)幾天，周?chē)恍┑蛯咏ㄖ霈F(xiàn)裂縫。

基坑周?chē)鷺欠考案邔邮芰訛棰賹臃弁?，基礎(chǔ)深度為1.2m（地層）、2.0 m（多層），直接下臥層采用②層粉質(zhì)黏土。關(guān)于施工著重關(guān)心的高層建筑，因?yàn)樗幕A(chǔ)下①層粉土厚度只有0.3 m，所以，該試驗(yàn)主要向第②層進(jìn)行。出現(xiàn)裂縫的建筑離基坑邊緣大概6m～10 m左右，去掉外伸半寬基礎(chǔ)，實(shí)際離開(kāi)基坑最外邊達(dá)5.2m～9.2m左右。按照基坑開(kāi)挖理論得出的②層黏土粉質(zhì)承載能力：225kPa。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，多層建筑設(shè)計(jì)采用數(shù)值120 kPa。到開(kāi)挖基坑之后，照著方法計(jì)算，由于側(cè)限抗力變小而變小的承載力值：36 kPa，得出安全系數(shù)K=2，減少18kPa，大致占設(shè)計(jì)值15%。根據(jù)同個(gè)勘察現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推出，降低變大約6mm～8mm，如果再考慮降水變化，周?chē)鷪?chǎng)地由于基坑施工而造成的附加降低數(shù)值會(huì)高于10.0 mm，歸納原本的建筑強(qiáng)度、設(shè)計(jì)和質(zhì)量等特質(zhì)，得到合理回答：即使有圍護(hù)，依然存在很多原因造成大量較低建筑出現(xiàn)裂縫。采用不同的方式對(duì)地面沉陷進(jìn)行計(jì)算，可以看出：在距離基坑邊緣4m～8 m范圍內(nèi)，理論沉陷值在15mm～9mm之間，與該文中陳述的結(jié)果基本一致。與采用剛性基礎(chǔ)的低層建筑不同，采取柔性基礎(chǔ)的多層建筑由于整體剛度較好，直到基坑工程全部完工都沒(méi)有裂縫。

3基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近建筑物地基承載力影響的整治措施

3.1注漿法

注漿法利用氣壓、液壓、電動(dòng)化學(xué)方法，使用注漿管將介質(zhì)平均地注入到土里，漿液利用滲透、擠密、填充等，除去沙粒之間和石頭縫隙的水分和空氣后擁有空余空間，經(jīng)過(guò)人工控制，漿液會(huì)從松散或者縫隙狀態(tài)結(jié)合成一體，變成完全不同的剛度高、滲透性好還有化學(xué)穩(wěn)定性好的“結(jié)石體”。原材料、水或其他溶液和各種添加劑的混合漿液注漿法。一般使用的注漿原料通常指漿液用的原材料，根據(jù)用途分類(lèi)，外加劑有氧化劑、催化劑、懸浮劑等。注漿材料種類(lèi)各式各樣，包括以水泥漿為主的水泥漿材，一般用于巖石加固，往往在施工中比較常用。

3.2深層攪拌樁

加固飽和粘性土和粉土等地基，深層攪拌樁無(wú)疑是最佳的方式之一。該方法使用了石灰水泥等作為固化劑，利用特殊的操作機(jī)器，及時(shí)把強(qiáng)化劑和地基進(jìn)行攪和，從而令土基加固并具備遇水穩(wěn)定性、綜合整體性和硬度效果好的水泥加固土，進(jìn)而增強(qiáng)地基強(qiáng)度提高變形模量值。依據(jù)強(qiáng)化劑混進(jìn)形態(tài)的不同，將分為漿液和粉體噴射攪拌。前面一個(gè)用漿液和地基土強(qiáng)制攪和，后面一個(gè)是用粉體和地基土強(qiáng)制攪和?，F(xiàn)今，噴漿型式的濕法攪拌機(jī)器有單、雙軸、三軸，還有多軸，在社會(huì)上都比較常用。噴粉機(jī)器現(xiàn)在有攪拌機(jī)只有單軸一種類(lèi)型，加固土有止水要求時(shí)，應(yīng)該選擇漿液攪拌法進(jìn)行。

3.3高壓噴射注漿法

（1）對(duì)于粉質(zhì)土、砂質(zhì)土、黃質(zhì)土、素填土和碎石土以及淤泥、淤泥質(zhì)土、流動(dòng)或軟黏性土等地基，運(yùn)用高壓噴射注漿法都能起到較好的加固地基作用，然而碰到硬黏性質(zhì)土或者是含有大量小石或部分植物殘留草根的地基，阻擋、削弱噴射流的情況，使沖擊破碎力大幅度減少，造成切削范圍小和處理效果不好；遇到含有大量微生物的土體，該方法的處理效果也會(huì)不一樣，要依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果得出適用程度；針對(duì)濕陷性黃土地基，也應(yīng)該預(yù)先有現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。（2）高壓旋噴樁加固的有效直徑或范圍要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)或工程經(jīng)驗(yàn)確定。當(dāng)用作止水帷幕的時(shí)候，加固體的搭接要長(zhǎng)于30cm。（3）根據(jù)土類(lèi)的特性，強(qiáng)化規(guī)范還要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和以往經(jīng)驗(yàn)得出壓噴射注漿的施工數(shù)據(jù)，而且在施工時(shí)必須按規(guī)范進(jìn)行調(diào)制。高壓噴射注漿以水泥為主要材料時(shí)，對(duì)于特殊要求的工程項(xiàng)目，應(yīng)采用32.5級(jí)以上普通硅酸鹽水泥，依照要求加入適量的外加劑和摻合料。一般通過(guò)試驗(yàn)得出外加劑和摻合料的用量，水灰配合比一般取0.8～1.5左右。（4）高壓噴射注漿的順序可分為鉆機(jī)就位、鉆孔、置入注漿管、高壓噴射注漿和拔出注漿管等。泵和空壓機(jī)的水灰比、流量壓力、提升速度等施工參數(shù)一旦確定就必須嚴(yán)格執(zhí)行，并且使鉆孔的垂直度符合要求。施工作業(yè)完成后要馬上清洗機(jī)具和孔口。

4結(jié)語(yǔ)

基坑開(kāi)挖對(duì)承載力的影響應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視，本文提出的解決措施只是工程中常見(jiàn)的方式，筆者將會(huì)帶著這個(gè)問(wèn)題繼續(xù)探討和研究。在飛速發(fā)展的未來(lái)，必須要有更有效的預(yù)防措施和整治措施來(lái)應(yīng)對(duì)地基承載力的問(wèn)題，才能夠減少損失和危害。