05逆作法施工基坑对周围建筑沉降影响的工程实例分析.pdf

第 “卷 第期建筑结构 “年月 逆作法施工基坑对周围建筑沉降影响的工程实例分析 蒋利学 （上海市建筑科学研究院有限公司 ） ［提要］ 兴业大厦工程位于上海市中心繁华地段， 其基坑施工环境十分复杂， 采用逆作法施工。介绍了兴业 大厦施工期间周围建筑的监测情况， 分析了基坑施工对周围建筑的影响， 重点探讨了基坑施工时周围建筑沉 降变形监测的控制指标。 ［关键词］ 逆作法基坑施工周围建筑沉降 “ / ’ */ 4 ’ . 4 . 2 ’ * . - ’ ; ’ * ’ 2 ’ 6 3 7 ; - 4 . ;， ; 6 0 . ’ 8 - . 4 . 7 8 6 0 . 8 7 - ; 6 ’ 7 F ’ 6 . , 4 C 6 ’ 7 7 ’ 6 2 2 - 3 3 7 - ; ’ * - ’ ; ’ * 2 ’ 2 A . ; G 0 . ; ’ 2 4 - 2 2 ’ 7 ’ 2 8 7 4 - 2 . ;7 6 0 . 4 7 6 3 7 ’ * ’ ; . , . 2 8 7 3 6 0 . 2 . 6 6 . H E . 6E 7 ’ 6 7 3 ’ *7 8 6 0 . 2 - 3 3 7 - ; ’ * - ’ ; ’ * 2; - 3 ’ *. , 4 C 6 ’ 7 A * 9 2 3 . C . 3 2 . 2 . D - . 4 . 4 7 2 6 3 - 4 6 ’ 7 E . 6 0 7 ;；8 7 - ; 6 ’ 7 F ’ 6 . , 4 C 6 ’ 7 ；2 - 3 3 7 - ; ’ * - ’ ; ’ *；2 . 6 6 . E . 6 软土环境下深基坑施工对周围环境的影响是一个 十分复杂的问题。环境监测是确保周围建筑安全和指 导施工的重要措施， 但用什么指标来控制周围建筑沉 降变形的监测， 目前尚无十分成熟的经验。常用的沉 降变形控制指标是沉降和相对沉降 ［I H ］。下面结合一 个工程实例对此进行分析 B 工程概况 兴业大厦工程基地位于上海四川中路与汉口路交 汇处， 工程地下层， 地上I J层， 基坑形状为带缺口的 矩形， 设计开挖深度为I K LI M K L E； 基坑周围有N幢 上海市优秀历史建筑 （图I） ， 其中华东设计院大楼、 交 通银行大楼、 三井洋行大楼三幢大楼离基坑的最近距 离在I E以内， 定为需重点监测的一类监护建筑， 其 基本情况见表I。 由于兴业大厦地下工程在软土环境下施工， 基坑 开挖较深， 周围建筑保护要求很高， 施工环境极其复 杂， 故地下工程采用逆作法施工。按照工程总承包单 位上海第二建筑有限公司的施工方案， 基坑围护采用 地下连续墙， 墙体自防渗； 墙厚N I EE， 深 L E， 详见图I。西、 南侧坑外做一排拱形树根桩和 二排双头深层搅拌桩， 东、 北侧做一排深层搅拌桩； 坑 内， 在宽L K E、 坑底以下“ E深范围内用深层水泥搅拌 桩进行土体加固。 工程的实际施工进度如下 I J J J年月， 树根 桩 与 搅 拌 桩 施 工 ， 后 停 工 。 年月 重 新 开 工 建 三幢一类监护建筑的基本情况表B 房屋名称 竣工 年代 地面 层数 上部结构形式基础状况 距基坑最近 距离 （E） 华东设计院大楼 I J “ I I 钢筋混凝土框架 地下室O箱型底板， 长I I E木桩 M K N 交通银行大楼 I J L 钢筋混凝土框架 筏板， 长ME木桩 I K 三井洋行大楼 I J I M 砖木结构大放脚H三合土条形基 M K N 注N层加个夹层。 图I基坑周围环境及最终沉降监测结果 （EE） 设， 月初M月中旬， 地下连续墙施工； 年N月 中旬I 月上旬， 工程桩施工， 井点降水； 年I 月上旬 年月中旬， 地下层I施工； 年 M月， 地下层施工； 年“月， 地下层施工； 年J月 M年I月， 地下层西端深部施工； “ “ 年 “月， 上部结构施工。 最终监测结果表明， 至兴业大厦主体结构封顶， 周 围建筑沉降基本稳定， 基坑周围建筑的 最 大 沉 降 在 “ 7/ 7 7 1/ 3 7 4 2 1/ 3 7 3 1/ 3 3 3 3 2 6/ 7 7 4 1 2 7/ 7 77/ 7 7 游离4 1 ./ . 7 7/ 7 77/ 7 7 侵蚀性4 1 7/ 7 7 防护等级表“ 综合评 价腐蚀 等级 防护 等级 水泥 水灰比 最小水泥用量 （ A ／“2） 水土水土 铝酸三钙 含量 （B） 防护层 厚度 （C “） 弱腐蚀 一级 防护 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥 7 D 6 77 D 6 32 - 72 6 72 2 72 3 7“. 中等 腐蚀 二级 防护 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 抗硫酸盐水泥 7 D 3 77 D 3 32 6 72 . 72 3 72 0 7 “. “. “3 2 7 强腐蚀 三级 防护 抗硫酸盐水泥 7 D - 77 D - 32 . 7- 1 72 0 7- 7 7“2- 7 钙含量小于3B的普通硅酸盐水泥， 其粒径和级配应 符合有关的设计和施工规范要求。 3 D 1配合比的要求 水灰比和水泥用量对混凝土的密实度起控制作 用， 对提高混凝土的抗渗性及减缓腐蚀速度有重要影 响。 岩土工程勘察规范 对水灰比及水泥用量也作了 明确规定， 见表2。 鉴于地下水对混凝土具强腐蚀性，对混凝土中的 钢筋具4 弱腐蚀性， 因此设计中要求达到表2中最 后一行的防护等级。 结论 （） 天津市经济技术开发区属于欠固结软粘土地 区， 地基土承载力低， 压缩性大， 对于地面堆载较大的 工业厂房， 厂房地面一般设计为工程短桩， 以满足承载 能力及地基变形的要求。同时必须考虑地面荷载产生 的不均匀变形及对上部结构的不利影响， 设置沉降缝 是消除不利影响的有效措施。 （1） 根据 天津市预防混凝土碱集料反应技术管理 规定 ， 滨海开发区桩基、 承台及零层板混凝土均属“ 类工程。因此当采用非活性集料时， 混凝土中总碱含 量不受限制。否则， 必须采取相应的预防混凝土碱集 料反应的技术措施。 （2） 对处于侵蚀环境特别是强腐蚀环境中的钢筋 混凝土， 必须针对腐蚀等级合理选择混凝土材料和确 定配合比， 提高桩及基础的耐久性， 进而增强其抗腐蚀 能力。 参考文献 D龚晓南/地基处理手册 （第二版）/中国建筑工业出版社，1 7 7 7/ 1 D地基基础设计规范 （E 3 7 7 7 01 7 7 1）/ 2 D建筑地基处理技术规范 （F E F 0 ,1 7 7 ）/ - D岩土工程勘察规范 （E F 3 7 7 1 1 7 7 ）/ （上接第1 1页） 用大放脚条形基础， 两幢房屋均无地下室， 上部层数较 少， 且垂直于基坑边线的方向为房屋的长向。华东设 计院大楼的基础G上部结构刚度明显好于交通银行大 楼和三井洋行大楼， 仅发生整体倾斜， 交通银行大楼和 三井洋行大楼有一定的弯曲变形。 结语 （） 兴业大厦地下工程施工环境的复杂程度在国 内是少见的， 但在整个施工过程中周围保护建筑基本 完好无损， 工程施工取得了成功。逆作法是复杂环境 条件下地下工程施工的良好方法。 （1） 建筑物受邻近地下工程施工影响的沉降变形 监测， 应以沉降和局部倾斜共同控制， 以局部倾斜控制 为主。若建筑物已有倾斜很小或已有倾斜以整体倾斜 为主， 且邻近地下工程施工引起的各部位沉降变形变 化平缓， 则将邻近地下工程施工引起的局部倾斜控制 在H1H以内时， 一般房屋不会产生明显损伤。 （2） 对于邻近地下工程施工前的已有沉降或邻近 地下工程施工引起的附加沉降的规律较复杂的建筑， 以及保护要求较高的建筑， 在对沉降和局部倾斜进行 控制的同时进行相对弯曲变形分析， 可以更好地掌握 地基基础沉降变形与上部结构损伤之间的关系， 对监 测过程具有重要的指导作用。 致谢 上海市建筑科学研究院有限公司的伏胜新、 周旭等同志参加了本项目的监测工作， 监测过程中还 得到了建设单位上海兴力浦房地产开发有限公司、 总 包单位上海第二建筑有限公司及同济大学胡中雄教授 的帮助， 在此深表谢意。 参考文献 D赵永胜， 王炳龙， 周顺华/基坑开挖施工对邻近建筑影响的监测分 析/地下空间， 1 7 7 7，1 7 （）/ 1 D刘二栓/基坑支护结构的变形控制设计/工程建设与设计，1 7 7 -， （ 1）/ 2 D金安石， 袁 勇， 李洁/基础施工的环境影响监测限值分析/结 构工程师， 1 7 7 1， . （）/ - D上海市工程建设规范/地基基础设计规范 （ E F 7 . , , ,）/ 3 D建筑地基基础设计规范 （E 3 7 7 7 01 7 7 1）/ 6 D刘大海， 钟锡根， 杨翠如/砖填充墙框架房屋的地震内力分析/建 筑结构学报， , . ， （1）/ 0 D王利民， 曾马荪， 陈耀光/深基坑工程周围建筑及围护结构的监测 分析/建筑科学， 1 7 7 7， 6 （1）/ 31