商业综合体深基坑开挖对周边建筑影响分析及对策研究

商业综合体深基坑开挖对周边建筑影响分析及对策研究

Summary：商业综合体深基坑开挖对于周边建筑的影响直接而深远，并且严重的话还会带来巨大的安全隐患。本文通过简要分析商业综合体深基坑开挖对周边建筑的具体影响，重点就如何降低商业综合体深基坑开挖对周边建筑的影响提出了几点对策。Keys：商业综合体；深基坑；建筑分析引言深基坑项目的支护和具体的施工不仅仅与工程所在地区的水文条件和地质条件相关，还与项目所在地区的地下管线排布、周边建筑排布等因素相关，在商业综合体深基坑项目开挖的过程中，保护好其周边的建筑物以及城市基础设施是其需要重点关注的问题。一、商业综合体深基坑项目的含义及特点分析（一）深基坑的含义所谓的深基坑其实指的就是项目的开挖深度大于或者等于五米，一般都包含了地下三层或者三层以上的深度，通常被应用于当前的商业综合体项目之中[1]。还有一类较为特殊的深基坑项目指的则是尽管开挖的深度没有大于五米，但是由于其周围环境相对比较复杂以及地下管线的设置较为复杂，也可以被视作深基坑项目，在实际的项目施工过程中通常也需要进行深基坑的开挖。（二）商业综合体深基坑工程的特点商业综合体深基坑工程的特点较为明显，其中最为核心的一个特点就是大部分商业综合体深基坑项目都具有很强的综合性，在商业综合体深基坑项目开挖的时候需要考虑的周边环境因素以及内部结构因素相对较多，需要强化对支护结构以及变形影响的关注。此外，商业综合体深基坑工程也是一项系统性的工程，通常情况下，涉及到深基坑开挖的项目主要包括土方开挖以及支护体系的建设这两部分。其中土方开挖的过程施工是否专业合理将直接决定后续的支护体系建设是否能够发挥出其效果，不专业以及不合理地去进行深基坑开挖，无论是其具体的开挖步骤不对还是其相关的开挖操作不对都将会直接导致项目主体的结构桩基出现变形或者变位的情况，有时候还可以导致出现由于支护体系过大而产生的结构变形情况，严重的情况下甚至还会导致整个支护体系失去该有的稳定性进而对建筑主体造成破坏[2]。并且，深基坑开挖势必会带来大量的土方运输，这在一定程度上不仅仅会影响正常的交通运输，也会对土方弃置点的环境造成巨大的影响。与此同时，商业综合体深基坑项目还具有很强的环境效应，因为伴随着深基坑的开挖必然会导致周边区域内的应力场以及相关的地下水位或者地下管线出现不同程度的改变，进而影响周边的地基和地质情况出现明显的变形，更明显的周边区域的建筑物也会受到变形威胁，情况严重的话还会在一定程度上造成安全隐患，影响相关建筑物的正常使用。此外，商业综合体的深基坑项目的支护体系其实在一定层面上属于临时性的结构，无论是从安全系数上还是从后续的使用上，都存在很大的隐患。因此大部分商业综合体深基坑工程在实际的开挖的时候都应该进行更加专业的实时检测，并制定出较为完善的应急预案，从而避免危险情况的出现，而针对于开挖过程中出现的任何风险隐患，都需要及时采取措施处理，力求深基坑项目的顺利开挖和安全应用。二、商业综合体深基坑开挖对周边建筑的具体影响（一）导致周边建筑物倾斜商业综合体深基坑的开挖对周边建筑最明显的一个影响就是会导致周边建筑物出现不同程度的倾斜状况。在商业综合体深基坑工程开挖的过程中，会直接对周边建筑物的基础造成破坏，进而导致建筑物上层的受力结构产生变化，从而出现变形和倾斜。在商业综合体深基坑项目建设的过程中，要想切实避免开挖深基坑对周边建筑物的影响，需要对深基坑进行专业的检测，其中具体的检测原理与连续性地墙顶竖向位移检测相类似，需要结合建筑物的沉降观测点（图2-1）进行检测。而对于已经出现倾斜变形状态的建筑物，则可以直接选择几何水准法或者测量水平角的方式对其倾斜度进行测量，具体操作的时候可以通过测量建筑物底部固定点与顶部固定点之间的倾斜方向和斜率以及倾斜的角度等数据来得出其倾斜的程度分析结果。图2-1沉降观测图（二）导致周边建筑物沉降商业综合体深基坑工程的建设势必还会对周边建筑物的土体带来一定的影响，其较为核心的影响范围就是以商业综合体深基坑为中心，从坑外侧开始计算，以深基坑的两倍深度为半径的圆圈。并且由于距离深基坑的大小不一，这些区域受到影响的程度也会随着距离深基坑越近而越明显。其中距离商业综合体深基坑最近位置的建筑物，其地表出现的沉降情况最明显。结合相关的研究结果，不难发现在商业综合体深基坑开挖的过程中，其周边的建筑物由于受到岩体以及上部结构之间的作用力影响，其地表会出现不同程度的位移。而且商业综合体深基坑开挖模式的不同以及周边区域土地情况的不同也会直接影响周边建筑物沉降或者位移变化的幅度。（三）影响周边地下水及地下管线通常情况下，在进行商业综合体深基坑开挖的过程中都会提前采用专业的技术手段对周边地区的地下水和地下管线进行系统化的检测，其中包括几何水准观测技术。但是在实际的深基坑开挖过程中，受到不同因素的影响，比如勘察不够仔细或者工作人员对于当地的地下情况并不了解等，使其在实际开挖的时候很难合理处理深基坑地下的管线，直接影响周边建筑物的日常运转[3]。而且，针对于地下水位相对较浅的地方来说，在商业综合体深基坑开挖的时候通常需要进行一定程度的地下降水，并且要确保地下降水的量要充足，如果地下降水的标准不符合规定的话，在后续深基坑施工的过程中就会严重对周边的建筑物带来负面影响。其中周边建筑物出现的沉降或者位移等情况与相关部门对地下水的处理不够专业与合理就密不可分。如果地下水的降水量不够的话，周边建筑物出现沉降的可能性会大大增加，并且沉降到范围也会扩大。这种类型的沉降在一定程度上其实也与护坡有关，护坡的变形在很大程度上会直接导致周边建筑物出现严重的沉降和位移。三、降低商业综合体深基坑开挖对周边建筑影响的对策（一）提高深基坑支撑与维护施工的专业性在商业综合体深基坑施工的过程中，对工程桩的施工环节是其中最至关重要的一个部分。所谓的工程桩其实就是在项目工程桩内的提前设置结构柱，通常情况下都是钢柱，对于深基坑来说起着关键的垂直方向的支撑作用，是深基坑工程项目中最重要的支护结构之一。而在工程桩处理完成之后，技术人员需要在第一时间进行钻孔灌注桩以及搅拌桩的处理，结合实际的项目施工经验来说，在商业综合体深基坑开挖的时候需要按照不同开挖的顺序将土体分成不同的部分，从而能够更加有效地提升工序操作的精准性和速度。一般情况下，应该是一块土体开挖结束之后立即就要做好支撑防护工作，而在土体被挖到基底的时候，则需要大力进行大底板施工和垫层施工，从而在保障施工质量的同时，也能提高施工的安全性。比如，为了能够充分发挥出支撑与维护施工对于周边建筑物的保护效果，相关建设单位在具体的商业综合体深基坑施工的过程中可以采取多重钢筋混凝土支撑施工的方式来辅助相关工作的开展。通常情况，多重钢筋混凝土主要是包括三重或者三重以上钢筋混凝土结构，其中在第一重钢筋混凝土支撑结构施工的过程中，相关施工人员需要先将商业综合体的深基坑土方挖掘到第一重钢筋混凝土结构的垫层地面的位置上，之后需要凿开深基坑支撑结构与围檩之间的连接面，之后才可以进行正式的钢筋混凝土施工。而在进行钢筋混凝土施工的过程中也需要注意及时绑扎好起到支撑作用的钢筋，通过树立侧模板以及浇筑混凝土的方式来提升钢筋的支撑作用。而在第二重钢筋混凝土的施工过程中，与第一重钢筋混凝土施工的大致流程都比较一致，其中最为特殊的一个工作环节就是在浇筑混凝土的时候需要提前预留好钢筋混凝土支撑梁被拆除之后的爆破孔的位置，并需要做好后续的维护和清理工作。之后每一重钢筋混凝土结构的增设都与上述工艺流程相一致。（二）重视深基坑降水措施的实施对于商业综合体深基坑内的土体来说，必要的排水能够起到固结的效果，并且其整体强度也会进一步提升，因此在商业综合体深基坑开挖之前，通常需要在开挖之前的20天，就需要在深基坑内进行降水，并且还需要设立专门的灌溉设备，结合降水过程中周边建筑物出现的沉降情况进行系统化分析，必要的情况下还可以采取回灌的方式。而在进行具体的回灌的过程中，技术人员也不能浪费地下水资源，更不能污染地下水资源。其中可以在回灌管和抽水管上面设置水样检测和采集的设备来实现对地下水的实时监测，并且这也需要严格按照退水和取水的标准进行操作。比如，为了能够降低商业综合体深基坑开挖对周边区域的负面影响，相关建设单位需要结合实际情况制定并实施科学合理的深基坑降水方案。在整个过程中，相关技术人员需要秉持着满足基本降水需求的基础上不进行过度降水的工作原则。结合不同的项目情况，可以在降水井与周边的建筑物之间设置回灌沟或者是回灌井等方式，在进行降水的时候也引导水流能够回灌到这些回灌井或者回灌沟之中，在一定程度上能够有效降低靠近基坑内部的建筑物的地下水的下降，对于建筑物沉降情况有很好的防治效果。与此同时，在进行具体降水的时候，还需要注重降低实际的降水速度，确保建筑物在沉降的时候也能够更加均匀，施工人员可以通过在降水井附近设置阀门等方式，减少具体的出水量。此外，在进行人工降水的过程中，技术人员还需要严格控制降水中的含沙量，要避免地下砂石的流失，可以通过设置观测井的方式对地下水位和地下砂石进行不同类型的观测和检查，随时掌握周边建筑物的沉降情况，在出现突发问题的时候，也能够大大提高应对的效率和质量。（三）做好周边建筑物的加固处理在商业综合体深基坑项目开挖之前，相关工作人员就需要对施工的主材料，其中包括混凝土以及水泥浆等材料做好严格的质量把控，并且需要严格依据专业的注浆工艺标准提前做好隔离桩以及注浆环节的施工工作，为周边建筑物的加固奠定坚实的基础。其中针对于基础是桩的建筑物来说，技术人员需要对建筑物底部的每一个桩进行完整的注浆操作从而实现对建筑物的基础加固，并且无形之中也能够提高建筑物桩体的密实度与承重效果。而针对于桩基的长度较短的情况，相关技术人员则需要在地面上重新设置深桩，并利用钢筋等材料将其进行扩大化操作，从而提升桩基的载荷能力，提高应对变形的能力。比如，为了能够最大限度地降低周边建筑物出现变形以及沉降情况的可能性，相关建设单位在商业综合体深基坑项目开挖之前就可以适当采取措施来对周边区域进行加固。在整个过程中，相关技术人员可以采取墩式加固（图4-2）的方式，将加固的土地放置在基坑周边的跨中区域或者是阳角的位置。而在进行具体的加固深度范围的设置上，技术人员则应该从第二重支撑底入手，以此为基础，测定其与开挖面之间的距离，通常情况下都是设置在支撑底与开挖面之间距离4m的位置，针对于地表存在机械施工的情况，技术人员还可以采取在加固过程中渗透一定数量的水泥材料的方式来提升加固效果。图4-2墩式加固总结：综上所述，商业综合体深基坑项目的开挖与建设势必会对周边建筑物造成不同程度的影响，其中包括建筑物倾斜以及沉降等情况，从而影响周边建筑物的正常使用和安全。因此，相关建设单位需要重视商业综合体深基坑开挖工作的专业性，通过提高技术水平等方式强化支撑支护体系，并针对意外情况做好处理，实现对深基坑项目的有效控制。Reference