基础打桩及降水对周围建筑物影响的探讨

基础打桩及降水对周围建筑物影响的探讨

吴旭初

浙江省大成建设集团有限公司浙江杭州310012

摘要：建筑物沉降观测是基础施工过程中不可忽视的工作之一，通过沉降观测，可以了解周边建筑物在基础施工过程中发生的垂直变形情况，便于及时发现异常情况，采取措施，保证施工顺利进行。影响周边建筑物变形的主要因素有地下水位、地质情况及应力等。基础打桩和基坑井点降水情况下邻近建筑物的变形情况十分复杂，对其沉降观测必须根据实际施工进度适时调整观测周期，准确分析建筑物的垂直位移变化情况。

关键词：基础打桩；降水；周围建筑物

前言

基础打桩和基坑井点降水情况下邻近建筑物的变形情况十分复杂，对其沉降观测必须根据实际施工进度适时调整观测周期，准确分析建筑物的垂直位移变化情况。在建筑区内进行打桩及基础降水施工，对相邻建筑物有着复杂的影响。

一、基础打桩及降水对周围建筑物影响

测量工作开始前，应根据变形类型、测量目的、任务要求及测区条件进行施测方案设计。重大工程或者具有重要研究意义的项目，应进行监测网的优化设计。实测精度应经过实地勘选、多方案精度估算和技术经济分析比较后选取。每测站观测限差和技术标准，应按照现行的国家水准测量规范中的所选精度等级规定执行。仪器、标尺要经过法定检测机构检定，具有有效期内的鉴定证书。基准点须埋设在坚实稳固的基土中，保证基准点不易受到破坏且在变形影响范围以外，同时基准点周围无遮挡物，便于测量。基准点共埋设三个，三点高程数据需多次联测检核。沉降观测点要埋设在最能反映变形特征并且便于测量的位置，在建筑物上设置的沉降观测点最好对称，且相邻点之间的距离小于15m，均匀分布在建筑物的周围，每幢楼房布设的沉降观测点不少于4个。沉降观测采用精密水准测量方法，在观测过程中，各项偏差控制及内业数据处理须按照现行规范中各项规定执行。沉降观测自始至终要遵循原则尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更好，使所观测的沉降量更真实。将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值，从而确定出沉降量并统计汇总。沉降观测是判断周边建筑物受影响程度最有效的方式，遇到打桩和基坑井点降水的情况下，周边建筑物就会出现在打桩时上升，在基坑开挖、井点降水时下沉的现象。周边建筑物沉降观测工作方法进行探讨和研究。严格遵守适当的周期安排观测次数，通过对相同时间间隔的观测结果进行分析，便于实践3时监控沉降速率、不均匀沉降量及最大沉降量。合理安排观测次数，是准确反映建筑物垂直位移变化情况的必要条件，充分体现了沉降观测的周期性。在观测过程中，如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。当建筑物突然发生大量沉降或上浮，不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日连续观测。根据设计要求，结合这两幢楼房是对沉降敏感的结构且距基坑距离近等特点，选择了变形测量的二级标准。每次观测结束后，应检查记录的数据和计算是否正确，精度是否合格，然后，调整高差闭合差，推算出各沉降观测点的高程，并填入沉降观测表中。打桩时基土应力造成周边建筑物上升，基坑井点降水时地下水位下降造成周边建筑物下降。而且距基坑越远，垂直变形量越小。

二、建议

1.设计。基础设计时应合理选用桩型，减少桩基施工时挤土效应和振动效应的影响，建议尽量少采用实心预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩等挤土桩，而采用钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等非挤土桩。

2.桩基施工。如必须采取挤土桩，施工中可采取以下措施减少对周边建筑、管线的影响：合理安排沉桩顺序。施工时可采用背向周边既有建筑物方向进行打桩；在土质较硬地区打桩，宜采取先中间后四周的打桩顺序。②控制沉桩速率。在较短时间内连续打入大量桩，孔隙水压力将巨增，挤土和振动效应显著，应控制沉桩速率和每天沉桩数量。设置防振沟。沿沉桩区域四周设置防振沟，一般宽度应大于６０ｃｍ，深度应在被保护建筑物基础深度的两倍以上，长度应大于保护目标沿道路方向的长度。防振沟内最好不填充物体而保持空气层。④采用钻孔砂桩。砂粧作为应力释放孔，桩内填以砂子，可有效减少水平振动波的能量。

3.地下室施工。基坑支护必须严格按专项设计和专项施工方案施工。在基坑支护过程中，必须采取分层开挖，及时支护的措施；应尽量避免雨季施工。基坑降水前，应依据地质勘察报告、基坑的设计图纸、水文地质条件进行降水系统的设计，合理选择抽水设备。在降水过程中应采取以下措施：施工场地内的井点与其他设施之间应设有回灌井，以持续回灌的方式将清水输送至地下水层，将井点降水的影响范围控制在回灌面以内。冬季时，应在与降水井点相连接的管线上覆盖保温材料，以防管线冻裂。夏季时，对可能出现的塌方、流沙等情况事先制定应急预案，以防不测。

4.加强监测。必须对基坑的沉降及位移进行严密监测，这是保证地下工程施工安全的重要措施。应在深基坑的周边区域布置多个水平位移观测点、沉降观测点和地下水位观测井，根据施工进度，确定各项监测的间隔时间与频次，若现场的气候环境、场地条件发生改变，则加大监测密度。新建工程在开工前宜对周边可能受影响的既有建筑进行房屋安全保全鉴定，保全施工前既有建筑房屋安全现状，明确施工影响责任，以免后续纠纷不断，影响社会稳定。在施工工程中对既有建筑沉降、倾斜、裂缝等项目进行过程监测，受影响建筑一旦出现裂缝、沉降或倾斜等现象，应暂停施工，由具有相关资质的房屋安全鉴定机构进行房屋安全鉴定，并提出解危建议或处理意见，及时组织处理，以确保受影响建筑安全。（1）在建筑区内，进行基础打桩及降水施工，都会对周围建筑物产生程度不同的影响。存在着上升和下降过程，上升过程对应的是基础工程的打桩阶段，下降过程对应的是基坑的降水阶段。说明打桩使地基土体挤密，周围建筑物隆起；降水使地基土体固结，周围建筑物沉降。其隆起、沉降的过程符合正态分布函数的变化规律。（2）工地周围建筑物的水平位移与竖向位移是基本同步的。当竖向位移达到最大时，水平位移也基本达到最大。建筑物隆起时，水平位移背离工地，建筑物沉降时，水平位移指向工地，其变化规律也接近于正态分布函数。由于打桩及降水对周围建筑物的竖向位移、水平位移作用是相反的，因此，可以通过调整打桩及降水的施工程序、施工节拍来减少和控制对周围建筑物的变形和影响。将严重危及别墅安全。经设计、勘察、建设和施工单位共同磋商，决定提前对基坑中心井点进行抽水。实践证明，所采取的调整施工程序、施工进度的措施是行之有效的。

结束语

作好对周围建筑物的监测工作十分重要。这样做，可以分析变形情况，作出预测预报，制定及采取措施，减少影响和损失。施工中，在对相邻建筑物进行监测时，如果能在对地面进行观测的同时，也对相应深度地层内部进行观测（如进行孔隙压力和土压力的观测），则可以收集更多数据资料，更加全面地了解和掌握地基土层的变形情况。通过采取相应有效的防范措施，可以将新建基础工程对建筑的不良影响减少到最小。

参考文献：

[1]殷龙飞，金其坤.工程测量[M].上海：同济大学出版社，2018.

[2]浙江大学数学系.概率论与数理统计[M].北京：高等教育出版社，2017.

[3]同济大学数学教研室.高等数学[M].北京：高等教育出版社，2017.