李 偉 偉

(山西省建筑科學(xué)研究院有限公司，山西 太原 030001)

0 引言

隨著房地產(chǎn)市場(chǎng)不斷的發(fā)展變化，土地資源變得越來(lái)越緊缺?，F(xiàn)如今樓與樓之間的距離是越來(lái)越近了，而為了保證新建建筑物質(zhì)量安全以及最大限度的利用地下空間，各新建建筑基坑開(kāi)挖深度大都已經(jīng)超過(guò)了與鄰近既有建筑基礎(chǔ)邊緣的水平距離，因此基坑開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)周邊建筑物的影響越來(lái)越大，本文通過(guò)工程實(shí)例來(lái)剖析基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近建筑物的影響，并提出建議。

1 工程概況

其幼兒園教學(xué)樓建于20世紀(jì)80年代，3層，磚混結(jié)構(gòu)。幼兒園建筑平面呈“凹”字形南北向布置，由3個(gè)獨(dú)立的建筑單體組成。其中北側(cè)教學(xué)樓長(zhǎng)17.0 m，寬12.5 m，建筑總面積約650 m2。

據(jù)幼兒園相關(guān)人員反映，幼兒園北側(cè)教學(xué)樓于2016年3月、4月份發(fā)現(xiàn)墻體裂縫；伴隨鄰近工地的開(kāi)挖，教學(xué)樓墻體裂縫隨之加劇、發(fā)展。

2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

2.1 基本情況調(diào)查

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可知，與幼兒園北側(cè)鄰近待建建筑為太原市某綜合樓，主體結(jié)構(gòu)為地下3層、地上24層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，其建筑總高度為98.7 m，總建筑面積為58 140 m2，其開(kāi)挖基坑接近正方形，深度14 m～16 m，周長(zhǎng)約300 m，而由于規(guī)劃問(wèn)題，其基坑邊緣與周邊最近建筑水平距離僅為10.5 m，現(xiàn)場(chǎng)各建筑平面布置位置示意圖如圖1所示。

2.2 場(chǎng)地巖土資料調(diào)查

因教學(xué)樓建設(shè)年代較早，相關(guān)資料短缺，本次場(chǎng)地巖土資料借鑒鄰邊新建綜合樓項(xiàng)目場(chǎng)地巖土勘察報(bào)告，主要情況為：1)地下水位：本次勘察期間，揭露的場(chǎng)地地下水類(lèi)型為承壓水，第一層地下水穩(wěn)定水位埋深介于1.80 m～2.10 m，第二層地下水穩(wěn)定水位埋深介于4.90 m～5.30 m，混合水位埋深介于1.60 m～2.40 m之間，混合水位標(biāo)高介于780.52 m～781.32 m之間，主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降雨及側(cè)向徑流補(bǔ)給。2) 場(chǎng)地地貌屬于汾河?xùn)|岸二階地。巖性以雜填土、細(xì)中砂、粉土、粉質(zhì)粘土為主。3)本次勘察期間，揭露的場(chǎng)地地下水類(lèi)型為承壓水，地下水位季節(jié)性變化幅度為1.00 m。4)本次勘察為揭露黃土及黃土狀土，擬建地為非濕陷性場(chǎng)地。

2.3 基坑基本情況介紹

該綜合樓基坑支護(hù)采用TRD工法樁(渠式切割型鋼水泥土連續(xù)墻)，即，通過(guò)鏈狀刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)和橫向移動(dòng)，對(duì)地基土體進(jìn)行渠式切割與上下攪拌，并與注入的水泥固化液混合，施工過(guò)程中插入型鋼形成的水泥土連續(xù)墻，利用該墻體直接作為擋土和止水結(jié)構(gòu)。基坑水平支撐結(jié)構(gòu)：采用混凝土支撐(基坑西北角)和預(yù)應(yīng)力型鋼組合支撐(其余部位)。支承豎向道數(shù)結(jié)合基坑開(kāi)挖深度、周邊環(huán)境變形控制要求確定，混凝土支撐范圍設(shè)置兩道，型鋼組合支撐范圍設(shè)置三道。基坑降水措施：本工程采用850厚TRD工法墻止水，將坑內(nèi)外地下水完全隔斷；坑內(nèi)加設(shè)自流深井疏干，以便于挖土及基礎(chǔ)施工。

3 現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)

3.1 基礎(chǔ)檢查

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，選取該教學(xué)樓北側(cè)局部進(jìn)行基礎(chǔ)開(kāi)挖、尺寸復(fù)檢。

經(jīng)探坑開(kāi)挖檢查可知，建筑采用墻下混凝土條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約1.8 m，墻體外擴(kuò)500 mm；基底下設(shè)100 mm厚素混凝土墊層；整體規(guī)格尺寸與設(shè)計(jì)基本相符。但現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)周邊及基底回填土多為素土，且土體很濕，有滲水。

基礎(chǔ)示意圖及相關(guān)圖見(jiàn)圖2～圖4。

3.2 建筑墻體裂縫檢測(cè)

相關(guān)人員先后4次針對(duì)性對(duì)該建筑墻體及地面裂縫進(jìn)行排查，測(cè)量，發(fā)現(xiàn)裂縫大多位于門(mén)洞口、與東樓交接處等薄弱部位，具體裂縫部位及變化記錄如表1所示。

3.3 主體結(jié)構(gòu)傾斜觀(guān)測(cè)

采用DJD2-J型經(jīng)緯儀對(duì)該北側(cè)教學(xué)樓主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行主體傾斜觀(guān)測(cè)，受現(xiàn)場(chǎng)條件所限，部分角部無(wú)法觀(guān)測(cè)，觀(guān)測(cè)布點(diǎn)示意圖則見(jiàn)圖5，具體測(cè)量數(shù)據(jù)如表2所示。

表1 幼兒園北樓主體裂縫位置及變化記錄表

表2 幼兒園北樓主體傾斜變化記錄表

依據(jù)GB 50292—2015民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)第7.3.10條“各類(lèi)結(jié)構(gòu)不適于繼續(xù)承載的側(cè)向位移評(píng)定”規(guī)定可知，砌體結(jié)構(gòu)多層建筑墻體H>10 m，頂點(diǎn)位移應(yīng)不大于H/330(10.4 m/330=31.5 mm)時(shí)結(jié)構(gòu)適于繼續(xù)承載，參考以上測(cè)量數(shù)據(jù)，該幼兒園北樓1號(hào)點(diǎn)處建筑主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀已嚴(yán)重超標(biāo)，雖傾斜趨勢(shì)有所減緩，但仍處于繼續(xù)傾斜變形狀態(tài)。

3.4 基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

1)測(cè)斜管，共10點(diǎn)，報(bào)警值：圍護(hù)體最大側(cè)向位移4.5 cm，南側(cè)3.5 cm。連續(xù)3 d變形超過(guò)3 mm/d；2)水位管，共6點(diǎn)，報(bào)警值：1 d水位變化幅度超過(guò)50 cm；3)基坑周邊沉降，共13點(diǎn)。監(jiān)測(cè)報(bào)警值：累計(jì)沉降超過(guò)30 mm，累積地表水平位移超過(guò)4.0 cm；4)立柱沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)，共10點(diǎn)，報(bào)警值為：日變量大于2 mm，累計(jì)量大于20 mm。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)綜合樓項(xiàng)目基坑開(kāi)挖檢測(cè)階段性可知：幼兒園教學(xué)樓Y1和Y2點(diǎn)(建筑西側(cè)兩角點(diǎn))在基坑開(kāi)挖最后階段(6月、7月間)變化比較大，平均沉降速0.254 mm/d；從8月開(kāi)始變化加劇，這一階段平均沉降速為0.888 8 mm/d，超出預(yù)警值；從11月份開(kāi)始變化減小為0.052 mm/d。基坑監(jiān)測(cè)布點(diǎn)見(jiàn)圖6。

變形監(jiān)測(cè)階段性結(jié)論：

1)從整個(gè)基坑開(kāi)挖過(guò)程的監(jiān)測(cè)資料反映，除幼兒園西北角Y1和Y2點(diǎn)外，各點(diǎn)的變化均比較正常，在基坑開(kāi)挖到最后階段沉降速率雖然比較大但是沒(méi)有到達(dá)預(yù)警值且從11月開(kāi)始各點(diǎn)的沉降都趨于穩(wěn)定，沒(méi)有太大變化。2)雖然基坑水平位移2號(hào)、3號(hào)、11號(hào)、12號(hào)點(diǎn)都到達(dá)了預(yù)警值，但在施工過(guò)程中11號(hào)、12號(hào)都曾經(jīng)被水泥掩埋過(guò)，不排除在挖出點(diǎn)位的過(guò)程中有移動(dòng)現(xiàn)象，后期監(jiān)測(cè)變化均不大。3)各點(diǎn)在基坑開(kāi)挖至底部時(shí)變化最大，但是從11月開(kāi)始，變化速率和變量比較小，基本趨于穩(wěn)定變化狀態(tài)。

3.5 沉降觀(guān)測(cè)

由現(xiàn)場(chǎng)對(duì)幼兒園進(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)可知，幼兒園北側(cè)教學(xué)樓Y1，Y2，Y3，Y12(建筑北側(cè)三點(diǎn)及西南角一點(diǎn))初始2016年6月變化均較為明顯，其中尤以Y1(建筑西北角)變化最為明顯；發(fā)展至2016年8月下旬～同年10月中旬以上各點(diǎn)呈明顯加劇發(fā)展變化趨勢(shì)；2016年11月后發(fā)展變化趨勢(shì)明顯減緩，但尚未進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，沉降觀(guān)測(cè)布點(diǎn)示意見(jiàn)圖7。

沉降監(jiān)測(cè)階段性結(jié)論：

1)幼兒園沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)Y1,Y2,Y3,Y12的累計(jì)沉降量均已超過(guò)25 mm，已超過(guò)報(bào)警值。2)幼兒園北部單體局部?jī)A斜最大點(diǎn)已超過(guò)規(guī)范允許值。3)幼兒園沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)Y1最后100 d的沉降速率大于0.04 mm/d，超過(guò)規(guī)范規(guī)定允許值，未達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。

3.6 地下水位監(jiān)測(cè)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地下水位檢測(cè)可知，除接近醫(yī)科大幼兒園北樓西北角點(diǎn)位水位標(biāo)高明顯高于其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)位水位標(biāo)高均屬同一水平，且所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位水位日常變化量均為超過(guò)報(bào)警值(50 cm)。

4 分析評(píng)價(jià)

由上述基坑資料查勘及現(xiàn)場(chǎng)所得數(shù)據(jù)可知，新建綜合樓基坑施工控制出現(xiàn)明顯問(wèn)題——基坑水平變形控制超標(biāo)、基坑止水性破損等直接導(dǎo)致鄰近幼兒園北側(cè)教學(xué)樓及周邊地面出現(xiàn)變形、開(kāi)裂、破損。好在應(yīng)急措施得到控制及時(shí)，尚未造成嚴(yán)重的局面產(chǎn)生，待其地下工程全部結(jié)束，基坑回填、降水停止后，該區(qū)域場(chǎng)地內(nèi)大的變形影響會(huì)逐步消失；周邊建筑結(jié)構(gòu)安全隱患會(huì)日趨消亡。

而基坑鄰近幼兒園北側(cè)教學(xué)樓地基基礎(chǔ)仍處于變形不穩(wěn)定狀態(tài)，且上部結(jié)構(gòu)水平側(cè)向位移已嚴(yán)重超標(biāo)，不適于繼續(xù)承載；而上部主體結(jié)構(gòu)墻體裂縫日趨加寬，破損嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)整體性已部分破損，結(jié)構(gòu)牢固性日益薄弱，瀕臨破壞；亟待進(jìn)行針對(duì)性加固補(bǔ)強(qiáng)處理。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)該工程實(shí)例我們可以得出，基坑開(kāi)挖過(guò)程中除應(yīng)合理的加快施工進(jìn)度、密切監(jiān)控基坑變形、地下水位等指標(biāo)(尤其是超過(guò)預(yù)警值的部位)以外，還應(yīng)密切關(guān)注與其鄰近建筑物的表觀(guān)質(zhì)量、沉降以及主體結(jié)構(gòu)變形等數(shù)據(jù)，切不可掉以輕心。