地下连续墙施工对临近建筑物沉降的影响

地下连续墙施工对临近建筑物沉降的影响

摘要：本文结合实例说明地下连续墙施工队临近建筑物沉降的影响，从地下连续墙施工着手，最后提出了建筑物沉降的过程控制方法。

关键词：地下连续墙；深基坑；临近建筑物沉降；影响

地下连续墙施工简述

地下连续墙施工技术被广泛应用于基础工程与地下工程中。地下连续墙的施工工艺过程可分为筑导墙、槽段开挖、灌注护壁泥浆、钢筋笼制作和安装、浇筑混凝土与接头施工等几个阶段。预先进行成槽作业，形成具备一定长度的槽段，在槽段内放入预制好的钢筋笼，同时浇注混凝土构成墙段，这样连续施工，各墙段相互连续构成一道完整的地下墙体。施工中，不论在成槽时，还是在完成槽段之后，深槽内都应填满泥浆，借泥浆的护壁作用，来保证土体的稳定，致使墙体在筑成之前不会发生槽壁坍塌的危险。任何一个施工方法都会对周围的环境造成影响，例如导致周围土体应力状态产生改变进而发生位移。

工程案例

工程概况

该工程为广州市某一方形深基坑工程。工程建设规模为地上部分五层，主要为商场之用，主体采用现浇钢筋混凝土框架结构，地下部分为二层，分别作为商场、停车库及人防掩蔽区。地下部分长53m，宽为49m，总建筑面积4719m2。，开挖深度12.4m。

水文地质条件

场地地下水大多为孔隙水，勘查期间测得水位埋深为1.21~1.61m，地下水来源主要靠大气降水。场地第四系除人工填土外，为粉质粘土、粉土，均为弱透水层，基岩亦未见明显的容水、导水构造，故本场地为弱透水水文地质环境。但浅部填土透水性较大。场地和近邻均无明显断裂构造，场地构造稳定性良好。

建筑物场地岩土层自上而下为人工填土层、坡积层、残积层和基岩。场地土类型为中软场地土，场地类别为Ⅱ类，根据钻探资料，描述如表1所示。

表1 土层物理力学参数

临近建筑物及周边环境

基坑场地周边建筑物比较密集，施工区南侧有一些学校与一些多层居民住

宅，北侧有很多幢高层建筑物，而以南侧建筑物距基坑较近，是施工时关键环境保护对象。在基坑施工中发生很大差异沉降的建筑物为基坑南侧中学的一幢教学楼，该楼距基坑大概14~16m，西侧宽为20.883m，东侧宽为15.188m，东西向长87.882m，为有圈梁的钢筋混凝土砖混结构，浅埋条形基础，建成于20世纪70年代末。

通过查阅建筑物施工时的有关地质资料，在建筑物所在位置有两处暗浜分布，分别位于建筑物的西端与中部偏东的位置。该楼有关测点布置与地质条件如图1所示。

该楼建造时在西端的暗浜分布区采用混凝土预制桩基础，桩截面200×200，桩长7.5m。据调查，由于该处的地质条件比较复杂，土质极差，房屋建成后至车站基坑施工之前，该楼已有40cm左右的整体沉降。

建筑物沉降监测

建筑物监控量测分为沉降监测和倾斜监测。沉降观测点的位置和数量应根据工程地质和水文地质条件、建筑物的体型特征、基础形式、结构种类、建筑物的重要程度及其与基坑结构的距离等因素综合考虑。建筑物倾斜监测原则上只在重要的高层、高耸建筑物或桥墩上进行，对于重要程度较高的建筑物也可以根据实际情况增设。基坑施工活动的影响范围称为基坑邻域，实践中常取基坑深度的 2 倍范围作为其邻域。对邻域内建筑物进行沉降监测是最可靠的安全监测措施，其监测精度较高、成本较低，对保护邻域内建筑物作用最为明显。基坑邻域建筑物沉降监测，一般按光学测微法进行，通常使用DSI 型水准仪、铟瓦合金标尺等。

基坑监测前对受基坑施工影响的建筑物仔细调查，获取建筑物结构和基础设计资料，如受力体系、结构平面布置、基础类型、基础尺寸和埋深、建筑高度等相关资料，并对建筑物的现有质量缺陷做好拍照、录像和记录。对于重要性程度较高的建筑物，还应进行房屋危险等级的评定，指导监测方案的制定。对邻近建筑物而言，自基坑施工开始之日起，就需要按照相关规范对基坑工程影响范围内的建筑物进行监测，直至评定其已经稳定，即变形值和变形速率稳定在正常值范围内。

基坑周边环境监测结果及分析

基坑开挖对坑外地下水影响

基坑外周围地下水的监测点如图2所示，共布设了7个监测点，后因现场施工不甚将其W5、W6、W7三个监测点水位计破坏，致使后续无法读取数据。从图表。中地下水位随时间变化曲线图可以看出，地下水的变化在基坑开挖阶段，呈杂乱无章趋势，表明坑内地下水的抽降不影响基坑外地下水位，从而说明地下

连续墙具有很好的抗渗性起到很好的止水效果。

基坑周围建筑物沉降的影响

基坑场地周边建筑物较为密集，在这些建筑物靠近基坑边设有6个监测点，对建筑物的沉降进行实时监测。图3为其中三栋建筑物在基坑开挖到地下工程施工完成期间发生的沉降曲线。从图中可以看出，在基坑开挖前期周围建筑物沉降速率明显，在基坑开挖完成后趋于稳定。发生最小沉降点是G2，仅有3mm。因为此栋建筑物距离基坑有一段距离，且此点在建筑物中心，而非角点更偏向安全。发生最大的沉降点的是G6监测点，因为G6监测点距离基坑最近。最大沉降值达到5.5mm，在预警范围之内。在基坑外南侧，有一栋较长的5层建筑物，在周围设有5个监测点，图4即为民房沉降曲线，从图中可以看出他们的沉降量很接近，最大沉降量与最小沉降量只有2mm而已。说明同一栋建筑物沉降量相差不大，是因为同栋建筑物有一个整体性。图3~图6即为周围建筑物随基坑开挖发生的沉降曲线。

建筑物沉降过程控制的实施

事前预控

制定总的控制目标、分解控制目标

基坑施工中建筑物沉降总的控制目标是指即时保证建筑物的正常使用安全。具体到监测项目上即是指各监控量测项目处于安全水平。为了保证这一总的控制目标，需要按照设计施工阶段和流程，进行施工控制目标分解。

控制方案的确定

在制定控制方案时，可以根据具体施工工艺将控制方案进行分类。针对基坑邻近建筑物沉降发生的机理过程，将基坑邻近建筑物沉降控制方案分为源头控制、传递路径控制、保护建筑物变形的个别控制。

建筑物沉降的产生主要有三个因素：变形来源、传播途径和保护对象。基坑施工的卸载作用导致围护结构向基坑内变形，从而引起其后面的土体位移以填充