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中图分类号：TU971
文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02
【Abstract】In recent years, more and more high-rise buildings, underground, and they are designed into the garage or shopping malls, there is precipitation, pile foundation, and the excavation of foundation pit. Engineering construction on adjacent buildings to produce certain effect, so the impact we will take what control measures, how to reduce the loss to a minimum, the following I will be combined with the actual engineering cases are focused analysis and research.
【Key words】 dewatering engineering, excavation, pile foundation, effect analysis
【摘要】：
近几年来，高层、超高层建筑越来越多，且地下大都设计成车库或商场，这样就存在降水、桩基、和基坑开挖工程。工程施工时会对临近建筑物产生一定的影响，那么对产生的影响我们将采取什么防治措施，怎样才能把损失降低到最小， 下面我将结合实际工程案例进行有重点的分析研究。
【关键词】：降水工程，基坑开挖工程，桩基工程，影响分析
一、降水工程：建筑物基坑开挖深度在水位线以下，为了便于基础施工需要在基坑周围进行降水，将局部水位降至基坑底线以下，在基坑周围布井降水。降水工程在一定范围内改变了土体应力的变化进而可能影响到此范围内建筑物的变形。降水工程贯穿于整个基础施工阶段，为了避免变形的发生，保证施工过程中周围建筑物的安全和基坑施工面的干燥，必须有效的控制基坑开挖速度、降水速度。同时在基坑周围设置混凝土搅拌桩止水帷幕，桩长14-20m，直径0.6m,间距0.4m。施工期间每天不定时的观测周围建筑物的沉降，作好记录，并分析研究前后数据变化。
二、 基坑开挖：基坑开挖对周围环境造成一定影响，其根本原因在于引起周围土体的位移，使保护对象产生了过度的附加变形及附加应力，一方面基坑开挖过程中围护系统及周围地层位移的变化规律和相关因素，另一方面保护对象对位移的变化所做出反应的机理。为了在基坑开挖时避免或者减少对周围建筑物的影响，应采用水泥搅拌桩坑底加固措施或劈裂压密注浆土体加固，注浆材料为32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5-0.6.同时布设沉降监测点，记录数据对比变化。
三、 预应力桩：预应力静压桩由于具有很多优点，在城市中被广泛应用。比如施工工期短、质量较直观、施工过程无噪声。但在施工中会产生挤土与超静孔隙水压力，对周围毗邻建筑物产生严重影响，特别是在软土地基中产生的影响更为严重。所以在施工中应采取相应的防治措施，设置沉降观测点随时跟踪观测。下面就挤土效应和影响进一步分析：1、静压预应力桩属于挤土桩，由于大量桩体积的压力破坏了土体的相对平衡状态，在不排水条件下桩必须向外挤开与自身体积相等的土体体积。施工的桩数越多，压桩的速度越快，土侧压力增量就越大，当桩周围土体结构破坏并产生隆起时，对周围建筑物或地下管线就可能产生损坏。在饱和软土层中，由于其渗透系数小，土体挤压后导致了孔隙水压力的急剧增大，即产生了超静孔隙水压力。它通过地层中的含水层迅速向四周传播，其影响范围更甚于一般土体挤密的挤压应力。压入一根桩后就能使桩周围2米—3米范围内饱和软粘土中孔隙水压力U大于G。（G为上覆土总重）在此范围之外，超静孔隙水压力△U逐渐减小。在不同的土质条件下，由于土的参透系数不同，孔隙水的压力变化规律也不同，淤泥渗透系数低，超静孔隙水压力不易消散。而在淤泥与粉细砂交互层中，由于粉细砂层渗透系数相对好，淤泥中产生的超静孔隙水压力将通过粉细砂层较快消散。
在压桩过程中，土体挤压应力和所造成的超静孔隙水压力，对临近建筑物的影响起了共同的作用。根据施工实践反应为浅层大，深层小，近处大、远处小，影响范围可达1-1.5倍的桩长，并与土质状况，平面布桩率、压桩速度、施工顺序等因素有关。同时沉桩本身产生的土体压力与超静孔隙水压力还将对已施工的桩产生水平位移和上浮，造成桩质量事故。随着打桩间隙时间的推移，所增大的土体应力与超静孔隙水压力将逐步扩散以至消失。地层重新固结，对周围建筑物形成不利影响。
四、主要防治技术措施：
1、在压桩过程中，土体的垂直隆起和水平位移会波及到压桩区域外的一定范围，如果建筑场地陕小，又位于老城区的旧建筑物群中，对周围房屋的破坏就难以避免。为了防止或减轻这种危害，就必须采取一定的技术防治措施。如合理安排沉桩顺序，控制压桩速度，减小压桩的挤土量，设置隔离带等措施。
2、合理安排压桩施工顺序：
由于先压入桩的周围土体固结后，使土体与桩之间存在一定的摩阻力，可以阻止后压入桩时的土体隆起，因此，土体隆起往往向压桩推进前方发生，为保护临近的某栋建筑物或地下管网，压村顺序应采取由近而远的方法，宜先压长桩后压短桩。
3、控制压桩速度：
适时地调整压桩速度，使压桩时所产生的挤压应力及超静孔隙水压力有一个力消散的过程。因此压桩的速度应控制在不对周围环境及桩基自身质量构成危害的限度内，具体情况应视桩位平面布置图及周围建筑物的施工监测结果而定。总的原则是：靠近邻近建筑物时放慢速度，施工后期放慢速度。
4、尽量降低设备自重对地基的不良影响：
静压桩机设备自重大，一般桩机吨位达3000-5000KN以上，因此对机下及附近土体产生的扰动与挤压是客观存在的。因此工程需要送桩时，应及时将送桩孔用砂回填并冲水密实。另外在场地狭小，毗邻建筑物时，不宜采用大吨位静压预制桩机。
5、设置隔离带：
压桩施工前，在需保护的建筑物的一侧设置1排或2排砂井，灌入中粗砂。井与边桩的距离为5m-6m，砂井直径Φ200mm-Φ300mm，间距@800mm-1200mm，砂井深度为10m-16m，宜穿透浅部淤泥层。这样可以使超静孔隙水压流入砂井，从而加快压力的消散。在砂井的内侧约0.8m-1.0m处钻1排空孔，空孔直径Φ200mm-Φ300mm，间距@800mm-1200mm，在压桩施工过程中，根据施工监测情况，随时补钻取土。空孔的设置能减轻土层的水平位移，可有效缓解向邻近建筑物传递的土体挤压应力，并保护砂井的连续性不受影响。这样砂井与空孔相互错开，共同构成的纵深防御带，能有效的保护临近建筑物。
工程实例 黄骅某大厦地上14层，局部4层商业，地下一层商业，框剪结构高度39米，局部20米，桩箱基础，采用预应力静压桩。拟建楼房西侧为5栋6层住宅楼，砖混结构。
本工程采用断面为400mmX400mm的预制桩，桩长有28米和12米两种，桩尖持力层为粘土层。施工设备为400t静压桩机，平面布桩率3.8%，施工过程中将产生较大的土体挤桩和和超静孔隙水压力。因此，在沉桩过程前后，在西侧设置一排300的砂井，深度11米，间距1000mm，砂井内侧1米出处，沿建筑物西侧钻一排空孔（Φ300@1000孔深11米）并根据过程监测情况随时补钻取土。具体平面图如下：
压桩顺序：自西向东，由近及远，每天控制在8根左右。通过观测建筑物不均匀变形均在允许范围内，未对建筑物造成损坏。
降水开挖工程，通过地勘报告制定研究施工方案，在基坑周围布设20眼水井（深度15米，600mm）将地下水位降至基槽底部标高面1米一下。基坑支护采用水泥土搅拌桩做隔水帷幕。施工过程中通过对观测点数据变化进行比较，西侧楼房未发生明显的变形和沉降，且有变形的裂缝楼房也在安全限值内不影响使用功能。
结束语
高层建筑在场地狭小，且四周毗邻旧建筑物的情况下，为保证周围建筑的安全，要根据实际情况制定严密细致的施工方案，采用科学的施工方法和技术措施，争取把损失减小到最低。
参考文献：
【1】罗兴许士海 工程基坑开挖对邻近建筑物的影响研究 《城市建设理论研究》2012年 第3期
【2】 周斌 张可能 刘翠莲 刘源 高层建筑基础施工对相邻建筑物的影响《四川建筑科学研究》2009年第01期
【3】周红兵某高层建筑基础施工对相邻房屋的结构安全影响鉴定《工业建筑》2010年第02期
注：文章內所有公式及图表请以PDF形式查看。
文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02
【Abstract】In recent years, more and more high-rise buildings, underground, and they are designed into the garage or shopping malls, there is precipitation, pile foundation, and the excavation of foundation pit. Engineering construction on adjacent buildings to produce certain effect, so the impact we will take what control measures, how to reduce the loss to a minimum, the following I will be combined with the actual engineering cases are focused analysis and research.
【Key words】 dewatering engineering, excavation, pile foundation, effect analysis
【摘要】：
近几年来，高层、超高层建筑越来越多，且地下大都设计成车库或商场，这样就存在降水、桩基、和基坑开挖工程。工程施工时会对临近建筑物产生一定的影响，那么对产生的影响我们将采取什么防治措施，怎样才能把损失降低到最小， 下面我将结合实际工程案例进行有重点的分析研究。
【关键词】：降水工程，基坑开挖工程，桩基工程，影响分析
一、降水工程：建筑物基坑开挖深度在水位线以下，为了便于基础施工需要在基坑周围进行降水，将局部水位降至基坑底线以下，在基坑周围布井降水。降水工程在一定范围内改变了土体应力的变化进而可能影响到此范围内建筑物的变形。降水工程贯穿于整个基础施工阶段，为了避免变形的发生，保证施工过程中周围建筑物的安全和基坑施工面的干燥，必须有效的控制基坑开挖速度、降水速度。同时在基坑周围设置混凝土搅拌桩止水帷幕，桩长14-20m，直径0.6m,间距0.4m。施工期间每天不定时的观测周围建筑物的沉降，作好记录，并分析研究前后数据变化。
二、 基坑开挖：基坑开挖对周围环境造成一定影响，其根本原因在于引起周围土体的位移，使保护对象产生了过度的附加变形及附加应力，一方面基坑开挖过程中围护系统及周围地层位移的变化规律和相关因素，另一方面保护对象对位移的变化所做出反应的机理。为了在基坑开挖时避免或者减少对周围建筑物的影响，应采用水泥搅拌桩坑底加固措施或劈裂压密注浆土体加固，注浆材料为32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5-0.6.同时布设沉降监测点，记录数据对比变化。
三、 预应力桩：预应力静压桩由于具有很多优点，在城市中被广泛应用。比如施工工期短、质量较直观、施工过程无噪声。但在施工中会产生挤土与超静孔隙水压力，对周围毗邻建筑物产生严重影响，特别是在软土地基中产生的影响更为严重。所以在施工中应采取相应的防治措施，设置沉降观测点随时跟踪观测。下面就挤土效应和影响进一步分析：1、静压预应力桩属于挤土桩，由于大量桩体积的压力破坏了土体的相对平衡状态，在不排水条件下桩必须向外挤开与自身体积相等的土体体积。施工的桩数越多，压桩的速度越快，土侧压力增量就越大，当桩周围土体结构破坏并产生隆起时，对周围建筑物或地下管线就可能产生损坏。在饱和软土层中，由于其渗透系数小，土体挤压后导致了孔隙水压力的急剧增大，即产生了超静孔隙水压力。它通过地层中的含水层迅速向四周传播，其影响范围更甚于一般土体挤密的挤压应力。压入一根桩后就能使桩周围2米—3米范围内饱和软粘土中孔隙水压力U大于G。（G为上覆土总重）在此范围之外，超静孔隙水压力△U逐渐减小。在不同的土质条件下，由于土的参透系数不同，孔隙水的压力变化规律也不同，淤泥渗透系数低，超静孔隙水压力不易消散。而在淤泥与粉细砂交互层中，由于粉细砂层渗透系数相对好，淤泥中产生的超静孔隙水压力将通过粉细砂层较快消散。
在压桩过程中，土体挤压应力和所造成的超静孔隙水压力，对临近建筑物的影响起了共同的作用。根据施工实践反应为浅层大，深层小，近处大、远处小，影响范围可达1-1.5倍的桩长，并与土质状况，平面布桩率、压桩速度、施工顺序等因素有关。同时沉桩本身产生的土体压力与超静孔隙水压力还将对已施工的桩产生水平位移和上浮，造成桩质量事故。随着打桩间隙时间的推移，所增大的土体应力与超静孔隙水压力将逐步扩散以至消失。地层重新固结，对周围建筑物形成不利影响。
四、主要防治技术措施：
1、在压桩过程中，土体的垂直隆起和水平位移会波及到压桩区域外的一定范围，如果建筑场地陕小，又位于老城区的旧建筑物群中，对周围房屋的破坏就难以避免。为了防止或减轻这种危害，就必须采取一定的技术防治措施。如合理安排沉桩顺序，控制压桩速度，减小压桩的挤土量，设置隔离带等措施。
2、合理安排压桩施工顺序：
由于先压入桩的周围土体固结后，使土体与桩之间存在一定的摩阻力，可以阻止后压入桩时的土体隆起，因此，土体隆起往往向压桩推进前方发生，为保护临近的某栋建筑物或地下管网，压村顺序应采取由近而远的方法，宜先压长桩后压短桩。
3、控制压桩速度：
适时地调整压桩速度，使压桩时所产生的挤压应力及超静孔隙水压力有一个力消散的过程。因此压桩的速度应控制在不对周围环境及桩基自身质量构成危害的限度内，具体情况应视桩位平面布置图及周围建筑物的施工监测结果而定。总的原则是：靠近邻近建筑物时放慢速度，施工后期放慢速度。
4、尽量降低设备自重对地基的不良影响：
静压桩机设备自重大，一般桩机吨位达3000-5000KN以上，因此对机下及附近土体产生的扰动与挤压是客观存在的。因此工程需要送桩时，应及时将送桩孔用砂回填并冲水密实。另外在场地狭小，毗邻建筑物时，不宜采用大吨位静压预制桩机。
5、设置隔离带：
压桩施工前，在需保护的建筑物的一侧设置1排或2排砂井，灌入中粗砂。井与边桩的距离为5m-6m，砂井直径Φ200mm-Φ300mm，间距@800mm-1200mm，砂井深度为10m-16m，宜穿透浅部淤泥层。这样可以使超静孔隙水压流入砂井，从而加快压力的消散。在砂井的内侧约0.8m-1.0m处钻1排空孔，空孔直径Φ200mm-Φ300mm，间距@800mm-1200mm，在压桩施工过程中，根据施工监测情况，随时补钻取土。空孔的设置能减轻土层的水平位移，可有效缓解向邻近建筑物传递的土体挤压应力，并保护砂井的连续性不受影响。这样砂井与空孔相互错开，共同构成的纵深防御带，能有效的保护临近建筑物。
工程实例 黄骅某大厦地上14层，局部4层商业，地下一层商业，框剪结构高度39米，局部20米，桩箱基础，采用预应力静压桩。拟建楼房西侧为5栋6层住宅楼，砖混结构。
本工程采用断面为400mmX400mm的预制桩，桩长有28米和12米两种，桩尖持力层为粘土层。施工设备为400t静压桩机，平面布桩率3.8%，施工过程中将产生较大的土体挤桩和和超静孔隙水压力。因此，在沉桩过程前后，在西侧设置一排300的砂井，深度11米，间距1000mm，砂井内侧1米出处，沿建筑物西侧钻一排空孔（Φ300@1000孔深11米）并根据过程监测情况随时补钻取土。具体平面图如下：
压桩顺序：自西向东，由近及远，每天控制在8根左右。通过观测建筑物不均匀变形均在允许范围内，未对建筑物造成损坏。
降水开挖工程，通过地勘报告制定研究施工方案，在基坑周围布设20眼水井（深度15米，600mm）将地下水位降至基槽底部标高面1米一下。基坑支护采用水泥土搅拌桩做隔水帷幕。施工过程中通过对观测点数据变化进行比较，西侧楼房未发生明显的变形和沉降，且有变形的裂缝楼房也在安全限值内不影响使用功能。
结束语
高层建筑在场地狭小，且四周毗邻旧建筑物的情况下，为保证周围建筑的安全，要根据实际情况制定严密细致的施工方案，采用科学的施工方法和技术措施，争取把损失减小到最低。
参考文献：
【1】罗兴许士海 工程基坑开挖对邻近建筑物的影响研究 《城市建设理论研究》2012年 第3期
【2】 周斌 张可能 刘翠莲 刘源 高层建筑基础施工对相邻建筑物的影响《四川建筑科学研究》2009年第01期
【3】周红兵某高层建筑基础施工对相邻房屋的结构安全影响鉴定《工业建筑》2010年第02期
注：文章內所有公式及图表请以PDF形式查看。