周边构筑物论文

2024-05-25

周边构筑物论文（精选9篇）

周边构筑物论文第1篇

1.1 地铁施工队构筑物的影响

城市地铁在施工中, 由于地铁工程的特殊性, 将不可避免的地下岩土体, 破坏其原本的平衡状态, 而达到新的应力平衡。在施工中, 浅埋隧道将会影响地表的岩土体可能导致地面塌陷, 路面破损等, 这些因素将会影响周围的构筑物, 甚至破坏构筑物的结构。

一般地铁隧道的开挖对周围构筑物的影响主要分为直接影响和间接影响。其中直接影响主要是指主要影响范围内的建筑物所受的损害;但是在隧道开挖施工中, 除了主要范围受到影响之外, 有些较远的地方的构筑物也受到隧道施工的损害, 这种影响为间接影响。由于间接影响的程度较小, 作用因素多样等原因, 本文主要分析的是直接影响。

1.2 地铁施工中对构筑物的影响因素

在地铁隧道的开挖过程中, 影响构筑物的因素众多, 例如地层特征、建筑物的基础与结构型式、建筑物所处的位置等, 本文针对4个主要因素进行了分析:

1.2.1 地表均匀沉降损害

在地铁隧道的开挖过程中, 一般会导致地表变形, 使得地表的均匀沉降。地表的均匀沉降将会使建筑物产生整体下沉。在一定的沉降范围之内, 地表的均匀沉降对建筑物的稳定性和使用条件并不会产生太大的影响, 但是超过该范围, 或者遇到地下水位较浅的情况是, 地表的均匀沉降将会使构筑物的地面积水, 地基长期的浸泡在水中, 大大的降低了地基的强度, 影响构筑物的安全使用。

1.2.2 地表倾斜损害

地表倾斜主要是由于地铁隧道开挖, 地表不均匀沉降造成的。地表倾斜主要改变了地表的原始坡度, 给构筑物的稳定带来严重的威胁, 尤其是对于高度大而底面积小的高耸建筑物。地表的倾斜将会是这类高耸建筑物的重心发生偏斜, 引起应力重分布, 在重分布过程中, 高耸建筑物的结构将会被破坏。

1.2.3 曲率损害

地铁施工引起的地面变形, 使得地表形成了一个曲面。在形成负曲率的过程中, 建筑物的中央部分悬空, 使墙体产生正八字裂缝和水平裂缝;在正曲率的作用下, 建筑物的两端部分悬空, 使建筑物墙体产生倒八字裂缝。严重的影响了构筑物的使用性能。

1.2.4 地表水平变形损害

在隧道开挖中, 引起的地表水平变性主要分为拉伸和压缩, 两种变性对构筑物的结构都有较大的损害, 尤其是拉伸带来的损害, 主要是由于建筑物抵抗拉伸变形的能力远小于抵抗压缩变形的能力。

2 地铁施工周围构筑物保护措施

2.1 地基注浆加固法

地基注浆加固法是工程中常用的对于周边建筑物的保护措施, 主要是通过压密注入工法, 利用注浆液通过注浆管渗透的压力硬化周边地层的土质, 而且由于渗透后形成的硬化的固结体与原来的土层复合在一起, 形成具有较高力学性能、渗水通道密实, 压缩强度高的稳固的复合土层。该措施形成的复合土层能有效控制土体压缩变形而不至危及施工周边构筑物的安全, 主要在地铁隧道中的深基坑开挖中。

2.2 隔离桩法

在地铁施工中, 隔离桩主要是通过将上部地基和构筑物产生的附加应力传递到底下的持力层上, 来缓解由于地铁施工对周围构筑物产生的沉降作用, 达到保护构筑物的效果。隔离桩法在国内外被广泛的应用, 尤其在地铁开挖过程中, 周边构筑物较高的情况下, 隔离桩的采用不仅可以将由于隧道基坑的开挖造成的周围构筑物地基的变形, 控制在隔离桩的范围内, 而且还可以间接的加固建筑地基, 为周边的构筑物提供保护屏障, 使得地铁施工带来的地基变形不向构筑物地基扩散。

2.3 隔断墙法

在地铁隧道施工中, 除了隔离桩法之外, 另外比较常用的一种保护周边构筑物的方法就是隔断墙法。隔断墙法主要是通过控制地下连续墙的距离, 并且并对其进行跟踪和泥浆填充, 来解决基坑外土体对构建物安全的威胁, 例如地基变形以及地基的沉降等问题。一般在对构筑物的保护中, 主要采用的隔断墙主要有灌注桩、高压旋喷桩、树根桩等三种类型的保护方式。

3 工程实例分析

3.1 工程概况

在本文中作为分析例子的是西安地铁2号线。西安是世界著名的历史文化名城, 对于城中的古建筑应予以保护, 而地铁轨道交通二号线是西安市首条开工建设的轨道交通工程, 贯穿南北的客运站, 路线全长建设线路全长26.302km, 其中地下线20.919km、敞开段0.45km、高架线4.933km。全线共设21座车站, 其中4座高架站, 17座地下站, 经过西安的古建筑群以及繁华的街道, 在整个施工中, 要做出严格的预控, 防止由于隧道施工导致周边的构筑物坍塌、伤害居民的事情出现。

3.2 工程安全预控

在地铁隧道施工中, 经过分析, 最大的沉降部位在于隧道和周边构筑物之间。主要采取的措施有, 对于大饭店以及高层建筑等周边既有的构筑物采取隔离桩法, 来阻断由于隧道开挖对于地层变化带来的构筑物基础沉降的问题, 而且还加固了周边构筑物的基础部分。

总而言之, 地铁工程施工中涉及的因素众多, 对周边的构筑物的影响较大, 而且安全风险难以避免。但是在建设过程中, 通过对工程状况进行正确的分析, 采取积极的预控措施, 可以大大的降低施工的危险系数, 维护居民的人生安全和国家的财产安全。

参考文献

[1]任得.加尔各答地铁总工程师法特克的经验谈谨防地铁建设中的失误[J].都市快轨交通, 1988, (1) .

周边建筑物调查报告第2篇

摘要：通过永昌县现存古建筑的调查与初步研究，对我县的古建筑资源提出几点建议，作为旅游发展部门的借鉴。

关键词：古建筑、调查研究、问题、建议

一、永昌县古建筑概况

资源，是生活资料或生产资料的天然来源，是人类生存、生产的基础。永昌历史悠久，文化灿烂。公元4000年前，人类就在这里繁衍生息，自汉至今，历鸾鸟、番和、骊靬、显美、焉支、嘉麟、天宝、永昌八县。悠久的历史，丰厚的文化，独特的自然山川造就了永昌丰富的历史资源。尤其是大量的古建筑遗存，构成了永昌县旅游资源的主体。全县共计有景物l55个，以人文景观为主。2005年编制的《金昌市旅游发展总体规划》中，把永昌规划为全市旅游发展的重心，按不同的资源及功能划分为八大景区：骊靬遗址旅游文化区、永昌古城休闲度假旅游区、御山峡圣容寺文物古迹旅游区、红西路军主题旅游区、祁连积雪风景旅游区、云庄寺宗教民俗旅游区。现已逐步形成了以骊靬故址为代表的骊靬文化、以红西路军战史为代表的红色文化、以圣容寺为代表的宗教文化、以“节子舞”、“永昌小曲”为代表的民族民间文化等四大特色文化。对永昌县古建筑进行调查对于推动永昌的经济发展具有重大的实际意义。

二、前期问卷调查

根据小组对人群的调查得知，大多数人都去这些古建筑，可喜欢去这些古建筑的人很少，其中学生尤为不喜欢，他们的理由概括为：永昌县来来去去就只有骊靬遗址、圣容寺、武当山、云庄寺等几处景观，景色单调，而且没有别的娱乐设施来吸引游客，一点特色都没有。于1月15日起，小组设计问卷对周围群众调查了解产生上述这种情况的原因，回收的问卷集中反映了两个方面：

一是群众对我县古建筑的情况不了解。利用周末和假期到永昌县古建筑游玩的只去武当山北海子景区等景点，其它的，就被冷落到一旁，一些古建筑景区活动也因无人观看而停止。比如骊靬古城、云庄寺等，由于交通不便，配套设施落后便被冷落在一旁。

二是有关部门对永昌县古建筑的开发利用不全面。旅游部门只重视开发交通便利的北海子武当山等景点的景物，将许多相关的文人历史给忽略了，造成纯“自然景”。同时有些名气稍逊的景点因为交通的不便利或景点散乱而得不到整顿，被冷落在青山之中，无人问津，并且旅游部门在对景区进行宣传时没有采到实际改革措施。在调查中一位同学提及他第一次到骊靬古城时看到的是孤立的亭子、孤独的城墙、荒凉的原野。第二次去没变，第三次去依旧这样，几次下来就毫无兴致再去了。

三、实地查看、调查研究

结束了近三周的背后调查访问和前期准备工作，我们小组带来“永昌县到底有多少可贵的古建筑资源被埋没掉了”，就这个疑问于2月15日正式访查永昌县内古建筑。

周边构筑物论文第3篇

关键词：深基坑开挖；周边建筑物；影响；治理方案

在城市的发展之下，地下工程的数量也越来越多，与此同时，由于工程施工出现的各类环境问题也受到了社会各界的广泛关注，大多數基坑周边都有房屋建筑工程、市政管线与地铁隧道工程，在开挖基坑时，会致使周边土体出现变形问题，严重影响建筑物的安全。就现阶段来看，很多学者已经针对深基坑开挖对周边建筑物的影响进行了深入的研究，下面就分析具体的影响与治理方案。

1 工程概况

某工程全长1.982km，分两期进行施工，隧道基坑为一字型，其中二期隧道总长共计712m，宽为27m，深浅呈现出渐变趋势，最深位置为14.2m。拟建位置存在埋藏地带，其中有丰富的地下水，水深共计1.1m，场内有三种不同类型的地下水，即基岩裂隙水、弱承压水与浅层潜水，对地层进行野外勘探、沉积环境分析与地层结构分析，结构显示，地层从上到下土质类型分别为人工杂填土、亚粘土、亚粘土粉细沙、淤泥质粘土几种类型。

对于工程采用钻孔灌注桩加搅拌桩止水帷幕，在管井施工完成之后，加入支护桩，但是在开挖前两周降水，致使土体出现排水固结的问题，对于钻孔灌注桩，采用钢筋混凝土冠梁，土方采用垂直明挖法进行开发，边开挖边采用钢支撑以及坡面挂网喷浆法进行支护。

2 附近建筑物沉降与开裂状况

基坑道路建筑物都出现了程度不一的开裂情况，有的属于横向拉裂，有的局部位置出现了地砖翘起的问题，开裂最严重的建筑物土体结构采用框架结构，其基础属于筏板基础，本文主要针对该种开裂情况分析治理方案。

3 沉降原因与加固方式

根据施工数据情况得出，沉降分为两个阶段，均匀沉降阶段与沉降差异阶段，沉降阶段为2010年2月开始，到5月为止，沉降时间共计三个月，分析显示，沉降是由基坑沉井降水因素导致，建筑物前段基坑开挖深度大，这一位置深层景点降水必须要抽取淤泥质亚粘土层水，且外围没有封闭性止水帷幕，在该种因素的影响下，坑内降水影响了坑外地下水位，致使地表发生下沉问题，导致建筑物在基坑开挖前出现均匀沉降。

第二阶段属于差异沉降阶段，从2010年5月开始，建筑物出现差异沉降，在这一阶段的沉降已经不是以往的均匀沉降，而是存在显著的差异性。差异沉降阶段结束后，进入了沉降稳定阶段，这一阶段共计三个月。此后，进入了加速沉降阶段，历时约为半个月，在这段时间中，各个观测点差异沉降越来越大，在这一阶段，雨量增加，降水量多，积水严重影响到正常的开挖进度，并在一定程度上加剧地面沉降，同时，由于预应力设置的问题，加速沉降问题严重。在差异沉降因素的影响下，施工方决定暂时停工，根据基坑开挖情况来制定加固方案。

4 加固方式的原理与设计方式

4.1 压密灌浆理论

种理论即利用钻孔将浓浆注入土体中，在注浆点位置压实土体，并形成浆泡，在浆泡直径较小的情况下，灌浆压力就会沿钻孔向水平位置拓展，在浆泡尺寸的增加之下，台力会越来越大，并向地面向上抬动，在抬力达到一定程度时，会让下沉建筑物回升，从本质上而言，压密灌浆是一种利用压密土和浓浆置换的加固过程。具体流程详见图1。

4.2 加固方式

加固方式严格遵循《基坑地基基础设计规范》中的相关要求，为了将建筑物基础允许倾斜值控制在千分之4之内，需要先采用注浆法来处理土地，增加土体容重，减小土体孔隙比，增加无侧限抗压强度、压缩模量与抗剪强度，在加固时，需要注意几个问题：

第一，加固位置

本工程降水影响范围长达60m，开挖范围为45m，在建筑物基础与基坑开挖边缘垂直时，水平拉伸问题会严重影响建筑物的稳定性，致使基坑位置出现裂缝，因此，加固范围主要选择这一位置，加固土层选择杂填土层。

第二，注浆材料

在注浆材料的选择上，使用普通硅酸盐水泥，在注浆压力上，将浅部注浆压力控制在500kPa～1000kPa，深部压力控制在1600kPa～2000kPa。对于扩散半径，根据公式计算得知本工程为1.2m，有效影响半径共计1.0m～1.5m。在注浆孔位置上，将其分为两排，第一排注浆孔设置为垂直孔，孔深控制在12m，第二排设置为倾斜孔，孔深控制在15m，倾斜度为45°，孔距设置为0.7m，在施工时，先进行垂直打孔，在其中注入浆液，待垂直幕墙形成之后，即可有效阻碍孔浆液的渗流与土体侧向变形，再利用倾斜注浆孔在其中注入浆液，这可以有效改善地基土力学性能。

第二，注浆量

根据现场试验结果，将水灰比控制在1：1，在其中加入一定量的水玻璃，注浆量可以根据公式来计算，利用注浆量、经验系数、孔隙率、土体积进行确定，经验系数选择0.5，在施工过程中，每平米水泥量需要控制在80kg以上。实践显示，在压密灌浆完成之后，建筑物在短时间就出现回升，不均匀沉降得到显著的减小，建筑物承重墙顶部裂缝与斜拉张裂缝都得到了一定程度的改善，满足的用户使用与安全需求。

图1：压密灌浆流程

5 结语

在基坑开挖的过程中，必然会影响到周边土地，致使土地稳定性与形状出现变化，继而干扰到基坑施工稳定性，为了保障工程施工质量，必须要对科学的设计基坑支护，为了保障设计效果，必须要详细收集沉降数据，为设计工作的开展提供准确的预测。根据本组研究结果可以得出，影响基坑稳定性的因素是多种多样的，而时间因素、压密注浆、距基坑距离、支护桩的布置都会影响基坑建筑的沉降，在支护过程中，必须要把握好各种影响因素，这样才能够有效提升支护效果。

参考文献：

[1] 王建华，徐中华，王卫东. 支护结构与主体地下结构相结合的深基坑变形特性分析[J]. 岩土工程学报. 2007（12）

周边构筑物论文第4篇

关键词：软土地层,地下工程,地层位移,沉降,隔断墙,负面影响

随着城市的发展,地下空间的开发利用日益增多,相对应地下工程也有变大、变深的趋势。因此,与其相邻的建筑物、构筑物、道路、地下管线等的安全,特别是对敏感建筑的保护,在类似上海地区的软土地层中的矛盾越来越突出。

上海城区正在施工大量的深基坑、盾构、顶管、沉井等地下工程。每当地下工程需对重点构筑物给予特别保护时,总会首先想到隔断墙。在《基坑工程手册》[1]第22章有关工程保护方法中,首先介绍了“隔断墙保护法”。在构筑物与地下工程之间设置隔断墙,可避免或减少因施工引起的土体位移与沉降对构筑物的影响。虽然手册中没有提供具体分析和相应的计算方法,但大多数施工人员对隔断墙的作用深信不疑。

当地下工程的影响被隔断,影响就会加大到隔断墙的内侧,近处地面出现明显的沉落,并常伴有较大的裂缝。在隔断墙的应用中,隔断效果并不理想,而隔断墙的施工往往对被保护构筑物带来负面影响。现用3个工程实例的实测数据来验证上述看法。

1 新建路隧道浦西暗埋段深基坑的隔断墙保护

1.1 工程概况和环境保护

唐山路至东长治路区段长182 m,隧道为单层三孔箱形结构,宽度22.13～32.13 m(见图1)。基坑西侧一栋四层民房与隧道围护结构的距离自南向北由11.2 m渐变成14.5 m后减为10.7 m,基坑挖深由17.6 m减小到8.9 m。该房屋建于1934年,初为三层框架结构,条形基础,后加高到四层。基坑与四层民房间有公用管线。基坑东侧还有多排2层民房。为保护需要,设计基坑安全等级为一级,即当基坑开挖深度为H时,坑外地面最大沉降量≤0.1%H,围护墙最大水平位移量≤0.14%H。

根据开挖深度,围护结构分别采用厚600 mm、800 mm、1 000 mm的地下连续墙。基坑开挖在淤泥质土中进行,坑底都置于(3)、(4)、(5)1-1软黏土中。这类土层含水量高、强度低、高压缩性,且具有明显的流变与触变特性。基坑内设3～6道支撑,其中1～2道钢筋混凝土支撑,余即为准609 mm×16 mm钢支撑。地基加固采用旋喷桩加固裙边+抽条形式。西侧民宅的保护,原措施采用隔离墙保护方案,即在邻近建筑一侧专设一排钻孔桩作隔离墙,后因管线影响不能实施,措施改为先东后西分幅施工,在基坑中央增设纵向地下连续墙。西侧围护墙加深2 m,在东幅施工时作隔断墙用。

1.2 实测西侧民房沉降情况

图2为PX29段对应的民房沉降监测点CJ20、CJ46全过程的沉降曲线,显示沉降可分成3个阶段。图3为民房东侧各监测点在各阶段末累积沉降量。沉降的3阶段可如下划分。

1)2008年2月中旬到2008年5月上旬,东、中、西3道地下连续墙由南向北同步施工。2008年7月25日东幅基坑开挖,为第一阶段。民房沉降由地墙施工引起。从监测数据看到,地墙越深民房沉降越大,后续沉降也越大,至7月28日监测点CJ20、21、22、23已分别下沉23.91、29.70、33.15、36.77 mm。

2)2008年7月25日至12月15日东幅施工划为第二阶段。东幅基坑与四层民房之间距离由南至北增加了10.4～20.7 m,达到21.6～31.4 m,并有西侧地墙作隔断墙。从图2、图3看到该阶段民房仍受到严重影响,监测点CJ20、21、22、23又分别下沉了43.09、42.20、41.47、39.45 mm,累计沉降已分别达到66.99、71.90、74.62、76.22 mm。

3)2008年12月15日从西幅至工程结束划为第三阶段。根据东幅施工的情况,设计与施工都有所调整,但从监测数据看效果并不理想。仅该阶段西侧民房的下沉量也超出了一级基坑的限值。CJ20、21、22、23又分别下沉了61.31、58.11、52.54、52.07 mm,最大累计沉降CJ21为134.03 mm。

1.3 东幅基坑施工西侧地墙的隔断效果

图4显示PX29段XJLK0+848处横剖面示意图。西侧布置了围护墙测斜(CX08)、坑外土体测斜(TC X10)、坑外地面沉降(DX4)和四层民房沉降(CJ20、CJ46)等监测点。

1)图5为CX08墙体的侧移变化,图6为西侧围护墙外侧2 m处TCX10的坑外土体的侧移变化。9月8日至11月17日同一时段,最大水平位移分别为52.39 mm和14.88 mm,距基坑24 m的DX4地面有21.13 mm的同步沉降。

2)从图3中可看到CJ20、CJ46在第二阶段的沉降变化。该阶段CJ20、CJ46沉降至43.09 mm和43.65 mm,其中在9月8日至11月17日分别沉降了30.07 mm和25.87 mm。

这些监测数据都说明了厚800 mm、深30.5 m的西侧地墙并未达到需要的隔断效果,而且DX4、CJ20、CJ46下沉的速率变化与基坑施工的工况密切相关,证明地下连续墙随地层位移在同步变形。

2 外滩通道盾构出洞段隔断墙对相邻建筑物的保护

2.1 工程概况和环境保护

外滩通道工程盾构段全长1 098 m。盾构采用直径14 270 mm的土压平衡盾构。出洞段位于大名路近北苏州路。图7为平面示意图。本段需保护建筑有3栋,浦江饭店和上海大厦为上海市保护建筑,二层砖混建筑位于洞口隧道上方。浦江饭店西侧大名路楼为四层砖混结构,基础为钢筋混凝土条形基础,南侧黄浦路楼为独立混凝土基础,下有直经120 mm、长3.2 m的木桩。经房屋检测,整体向西南倾斜,最大倾斜率为0.775%,墙体已有较多竖向裂缝。浦江饭店基础与隧道边水平距离自南向北由4.5 m缩小至1.7 m,(见图8)。保护要求:浦江饭店累积沉降≤20 mm,沉降速率≤1.5 mm/d。上海大厦为全钢框架结构,基础采用木桩加钢筋混凝土筏板基础,桩长超过隧道埋深,桩基距隧道边线2.8～3.4 m。

2.2 隔断墙的设置

本段重点保护是浦江饭店。为了保证盾构穿越过程中建筑物的安全,初步设计采用准400 mm的树根桩做隔断墙保护方案。隔断范围全长103 m,实施时施工方考虑距建筑物基础较近,采用了FCEC全回转套管钻机施工,灌注桩扩大到准800 mm,间距200 mm,深度32～36 m,超出盾构底6～7 m,桩间采用注浆加固。施工方将隔断墙的抗弯刚度扩大到8倍。

2.3 隔断墙的效果

图7中显示布置了隔断墙测斜(P01～P04),房屋沉降(F1～F9、F21～F25、F39～F43)和地面沉降(B1～B20)等监测点(因排管、恢复交通有部分测点被毁)。可从跟踪监测的数据看到隔断墙的实际效果。

1)浦江饭店沉降与上海大厦、二层建筑的沉降比较。2009年1月29日盾构出洞,3月底盾构穿越浦江饭店段。图9为浦江饭店西侧沉降变化图,距隔断墙较近的F1、F2、F3的最大累计沉降达到38.76 mm、40.45 mm、33.67 mm。其中盾构出洞前因隔断墙施工造成的沉降达到27.61 mm、27.93 mm、22.06 mm,盾构穿越造成的沉降分别为11.15、12.52、11.61 mm,约占总沉降量的三分之一。同时,盾构穿越造成上海大厦最大隆起8.01 mm(F22,现已降至3.89 mm),最大沉降6.34 mm(F23)。盾构上方的二层建筑最大隆起24.57 mm(F42,现降至12.56 mm),最大沉降9.60 mm(F43)。出洞段地面最大隆起24.98 mm(B13),最大沉降25.10 mm(B2)。虽然盾构掘进对周边影响不大,但隔断墙并未隔断对浦江饭店的影响。

2)监测数据显示,隔断墙上的P01、P02的最大水平位移分别为6.22、19.85 mm,土体的T04、T08、T11的最大水平位移分别为5.55、4.18、4.90 mm。其中P01与T04相距仅5 m,测斜变化相似。隔断墙上的测斜数据说明隔断墙随着地层位移在变形,隔断墙后T08的敏感变化说明影响并未被隔断。

3 人民路隧道浦西盾构进洞段隔断墙对相邻隧道的保护

3.1 工程概况和隔断墙设置

人民路隧道盾构段全长1 470 m,采用准11 580 mm泥水平衡盾构,见图10。因人民路施工条件限制,浦西接收井西移440 m,改到人民路、丽水路口。随之产生了隧道覆土浅,南、北隧道间距近的新问题。进洞口处隧道覆土仅5.87 m,隧道间距仅4.07 m。距洞口170 m处隧道覆土14.34 m,隧道间距5.50 m。该段有多处建筑和管道需要重点保护。施工方特委托同济大学地下工程系对环境影响作了专题研究并对南线掘进对北线隧道的影响进行了量化分析(最不利位置)。决定洞口50 m作隔断墙,隔断墙由准600 mm钻孔灌注桩组成,桩长23.18～24.18 m,超过隧道底1/2D。

3.2 隔断墙的效果

北线隧道先行贯通,南线盾构晚3个月到达进洞段。南线盾构施工时北线洞口85 m进行了跟踪监测。表1的数据对照可说明:

1)有隔断墙和无隔断墙对北线影响相差无几。

2)在隔断墙段实测最大水平剩余位移5.9 mm,已超出专题研究报告中无隔断墙时的5.0 mm,北线隧道无不良后果。

3)在隔断墙上布置的墙体测斜管P01～P05的最大水平位移达10.0～13.7 mm,说明该段隔断墙是多余的。事前要设隔断墙的理由本不充分。

4 隔断墙效果分析

1)文中3个不同工况实例说明隔断墙的刚度都不够,隔断墙随着土压力的变化与地层一起位移。为满足保护要求,隔断墙需有足够的刚度,需要计算墙体受到的弯矩,也就要算出墙体内外土压力的变化。这就与墙体所处的距离、深度、地层特性以及地下工程的施工方法、参数、操作等有关。因此,要算出隔断墙位置的土压力变化是不现实的,而成功经验又明显缺乏,盲目采用很厚、很深的隔断墙也是不现实的。

2)隔断墙的施工对构筑物有较大的负面影响。有统计数据表明在软土中连续墙地槽开挖引起地表最大沉降量与沟深比值可达到0.15%。隔断墙施工造成的影响会占到总沉降量的大部分,且超出限值。值得注意的是成墙费用十分昂贵。

3)地下工程施工破坏了地层的压力平衡,压力的变化引起周边土体的位移,应力随着土层的移动向外扩散传递,并逐渐减弱。我们注意到,以盾构出洞段的土体加固实例,加固后T01和T03测得土体最大水平位移仅6.05 mm,土层移动明显减小。同时土层移动影响到地面的过程决定于深度和地层特性,软弱地层相对较快、减弱较慢、扩散较远。后期的固结沉降,时间较长,固结沉降量随深度增加其占总沉降量的比例。利用压密注浆可以中止或减弱扩散传递过程和提前固结。这就是工程中已采用跟踪注浆的道理。

4)国内盾构施工已有20多年历史,随着盾构设备的改进和操作水平的提高,尤其信息化施工技术的推行,实测数据表明,目前有经验的施工队伍在盾构掘进时的地层损失率已大幅降低,地表的沉降比起事先预测的理论分析和经验计算结果已显著减小。

5 结语

1)“隔断墙保护法”在理论上是成立的,但实际上在软弱地层中采用就很难取得理想效果。尤其对变形限制要求较高的构筑物的保护更应谨慎采用。

2)隔断墙的施工对构筑物的负面影响不容忽视,应用不当往往会得不偿失,甚至适得其反。

3)减少相邻构筑物受到的影响,尤其对敏感建筑物的特别保护,首先应致力于对“影响源”的控制。即对地下工程采取充分的技术措施,尽量减少对周围地层的扰动。盾构施工技术的提高已多次成功地保护了以往不能想象的构筑物。在深基坑围护明挖施工中,也有许多达到基坑安全一级的范例。

4)强度较高的土体受扰动影响较小,类似洞口的加固措施可明显减小地层移动,可有效减少沉降量。

5)跟踪注浆对限制地层移动和提前固结是有作用的,但操作起来效果有差异。在影响路径上需预先布置注浆管,根据工程的进展和监测,在合适时机、合适的深度范围随时(可多次)注入快速凝结的浆液,将地层位移中产生的松弛充实,终止其扩散传递,可减少后续沉降和固结沉降的影响。

参考文献

深基坑对周边建筑物影响的风险分析第5篇

深基坑开挖是一项复杂的系统工程, 在支护加固和降水不当的情况下, 常会因边缘地面沉降量超出设计值而危及周围各种构筑物的正常使用。工程事故的出现不仅带来巨大的经济损失, 而且造成不良的社会影响。

目前, 研究深基坑开挖对周边建筑物影响的研究方法主要是利用有限元方法或解析方法, 考虑深基坑、土、建筑物之间的共同作用, 研究建筑物在深基坑开挖过程中产生的变形。但这种方法未考虑建筑物破坏所造成的经济损失, 因此只限于技术研究领域。因此, 建立风险研究路线, 研究和讨论深基坑工程施工对周边环境的影响风险是非常有必要的。

2 基坑开挖引起的地面沉降分析

深基坑工程施工对周边环境可能造成的破坏主要包括四个方面:一是由于地面变形而造成地面建筑物的开裂、倾斜, 甚至倒塌;二是造成路面以及其他地面设施的破坏;三是造成地下管线 (给排水管道、煤气管道、电缆管道等) 的破裂等;四是使地下隧道变形, 衬砌管片产生不均匀沉降引起裂缝, 漏水, 甚至碎裂。在这四个方面中, 又以第一方面的破坏最为明显, 对社会影响也最大。

影响深基坑开挖过程中除了施工质量差、降水不当外, 坑内外土压力不平衡也是一个重要原因。地表沉降的大小取决于土层组成结构及物理力学性质, 空间几何形状, 围护结构类型, 开挖尺寸, 开挖深度, 开挖顺序, 无支撑暴露时间, 开挖时间, 周边静、动超载情况, 地表水和上下水管的渗漏, 邻近建筑物的影响等等。当前国内外在深基坑周围土体移动研究中, 所采用的主要方法有:物理模拟法、数值模拟法、半理论解析法和经验公式预测法。实际工程中常用的分析深基坑开挖引起地表沉降的方法有:经验公式预测法、时空效应法、Peek法 (1969) 、有限单元法、考虑邻近建筑物存在的地表沉降估算。

3 建筑物破坏等级划分

要对深基坑开挖引起的建筑物破坏的风险做出评估, 首先要对建筑物的破坏进行分类描述。

建筑物分为砖混结构、框架结构两大类, 采用建筑物的裂缝宽度指标来表示其破坏, 不考虑其发生位置、裂缝长度、数量等参数。

3.1 现有的建筑物破坏等级划分见表1。

3.2 危险房屋鉴定标准 (GJJ125-99)

危险房屋鉴定标准 (JG1J25-99) 给出了地基基础、砌体结构、木结构、混凝土结构、钢结构危险点和房屋各组成部分的评价标准, 并对建筑物危险性等级划分如下:

A级:结构承载力能满足正常使用要求, 未发现危险点, 房屋结构安全。

B级:结构承载力基本能满足正常使用要求, 个别结构构件处于危险状态, 但不影响主体结构, 基本满足正常使用要求。

C级:部分承重结构承载力不能满足正常使用要求, 局部出现险情, 构成局部危房。

D级:承重结构承载力己不能满足正常使用要求, 房屋整体出现险情, 构成整幢危房。

根据大量的国内外文献分析, 虽然建筑物破坏特征很多, 但最典型而且易定量分析的当属倾斜度和裂缝宽度。

在倾斜度研究方面, 《危险房屋鉴定标准》 (JGJ125-99) 规定了地基、砌体结构、钢筋混凝土结构构件的允许倾斜率。《建筑地基基础设计规范GB5007-2002》按照各类建筑物的特点和地基土的不同类别, 对建筑物倾斜度的设计允许值, 即安全容许值给出了明确的规定。《建筑工程质量检验评定标准》G (BJ301-88) 分别规定了现有混凝土结构、拼装混凝土结构 (柱、梁、屋架、大板) 及项应力混凝土结构的施工允许偏差值。

在裂缝研究方面, 伦敦建筑结构工程师协会 (BRE) (1978, 1989, 1994和2000) 采用的建筑物破坏等级划分主要采用裂缝宽度作为评价指标。

3.3 可见裂缝与临界应变之间的关系

Buriand和Worht分别对可见裂缝与临界应变之间的关系做了深度的研究, 对本文综合其研究成果, 得到出现裂缝的临界应变如表2。

4 建筑物破坏损失评价

4.1 建筑物损失的计算

深基坑开挖引起的建筑物损失包括直接损失和间接损失两部分。直接损失, 对非房屋建筑, 只需计算建筑物自身破坏的损失;对房屋建筑, 还应包括室内财产损坏以及人员伤亡。间接损失指由于建筑物的破坏所引发的经济、社会、环境问题所带来的损失。建筑物破坏的直接损失指的是直接经济损失, 主要指结构破坏以及重建的费用, 用损失比λ来表示。在进行深基坑开挖引起的建筑物破坏损失评估时, 首先应将开挖影响范围内的建筑物分类, 计算各类建筑物的经济损失, 由各类建筑的损失求得总经济损失。

C-总的建筑物破坏经济损失;λi-第i幢建筑物的损失比;mi-第i幢建筑物破坏前的现值。

4.2 建筑物现有价值的评估

在对建筑物进行损失评价时, 必须对建筑物的现有价值进行评估。从评估的角度看, 应重点考虑以下因素:物理 (建筑物自身状况) 因素、环境优劣的影响、经济地理因素、新旧程度、用途、政策因素、供需状况以及长期投资贷款利率变化等因素。

对房屋建筑物价格进行评估, 一般可采用以下几种方法:重置成本法;帐面净值调整法;基价调整法;综合因素计算法;市场价格类比法;净租金受益现值法。根据具体房屋建筑特点结合不同方法优缺点选择合理的方法进行评估

5 建筑物体破坏风险分析

对于开挖引起的建筑物破坏风险评估, 国内外学者做了大量的工作。

结论

深基坑工程事故发生率高, 灾害后果严重。因此, 在深基坑工程中引入风险管理已迫在眉睫, 在深基坑工程的风险分析方面, 我国几乎处于空白, 单纯建立在统计资料上的分析方法目前并不可行。因此, 我们一方面要做好调查统计工作, 另一方面要重视专家及现场技术人员的主观分析, 结合两者来对深基坑工程进行风险分析。

参考文献

[1]刘建航.地下墙深基坑周围地层移动的预测和治理[J].地下工程与隧道, 1993.2.1.

[2]刘建航, 侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.

周边构筑物论文第6篇

根据设计图则,本工程B1区采用SP-Ⅳ钢板桩支护体系,局部采用CHS273×80.3kg/m钢管桩(微型桩),间距350mm,平均长度18m,外围采用直径500mm高压旋喷桩止水。现阶段,澳门钢板桩施工普遍采用振动法施工,内地则有静压法、振动法施工。

1.1 振动法与静压法施工之特点分析

振动法与静压法特点见表1。

从对比分析中得知,振动法施工噪声及振动很大,而静压法施工受到土层条件限制,硬粘性土质无法施工,且挤土效应明显,容易对周边建筑物地基产生较大影响。工作空间较大,工作效率较低。

1.2 地质分析

根据CERT地质报告,本地块土层分4个层次。

(1)回填层

主要为混凝土路面,碎砖瓦及棕色之粉土质砂所组成,平均厚度约为2.5m,最少厚度为2.5m,最大厚度为4.5m,属于极松散土层。

(2)崩积层

主要为红棕色及黄棕色夹白色及黑色粉土质粗中砂夹石英结晶及大理石结晶组成,平均厚度约为10.5m,最小厚度为8m,最大厚度为16.5m,N值约为2至38,属极松散致密。

(3)实土层

完全及中高度风化石主要为红棕色及黄棕色夹白色及黑色之粉土质粗至中砂、砾石、石英结晶组成,存在高度至中度风化花岗岩散石,最少厚度为5.18m,N值约为17至大于100,属中度密实至极密实土层。

(4)岩层

主要为黄棕色、灰紫色花岗岩所组成,高度风化至轻微风化,约位于钻探位置下17.68m出现。岩石芯样无测验抗压强度为21.2～80.7MPa。

从地质报告中可分析到,钢板桩主要穿过土层b崩积层及土层c完全及中高度风化石,而通常钢板桩是否适合施工主要依据N值来判断。

根据日本振动工法技术研究会所资料《振动锤设计与施工手册2006》,依经验确定(表2)。

从以上数据可知,本工程采用Ⅳ钢板桩,如采用振动法施工,要求平均N值≤16;如采用静压法施工,则要求平均N值≤12。

而本工程土层主要是崩积层(平均厚度10.5m,N值约2～38)、完全及中高度风化石层(最少厚度为5.18m,N值为17至大于100)。

因此得知,根据本工程地质报告,SP-Ⅳ钢板桩不是很合用于本工程。静压法及振动法都比较难以施工,如采用动法施工,在施打桩过程中,极易遇到很难打入、钢板桩形等不利现象。

1.3 振动的影响分析

过去的20年中,施工单位、学校及科研机构记录了大施工现场的地面振动情况,并将其归纳总结为经验公式,来评估各种打桩方法的最大桩锤速度(ppv)及其近似的上值(EN1993-5—1998)。

这个公式为:

式中v——估计的ppv(mm/s);

C——与土体类型和桩锤有关的参数,下表给出了EN1993-5—1998中建议的C值(表4);

W——每击或每周期的能量(J/击),用于振动打桩机时单位为J/周期;

r——作业点到所求点的水平距离(m)。

对于振动打桩机,在计算中要用额定功率除以频率。根据EN 1993-5建议C=0.7,BS 5228建议C=1.0,优先选前者。

部分现场记录显示;振动打桩时往往会在振动频率较低的时候出现振动的上限值,这是地面的共振回应。

按照目前的理论水平,更合理的做法是按照EN 1993-5的规定,在基本经验公式中采用能量/周期为单位。

如采用振动打桩机在本工程地质b崩积层中打拔钢板桩。打桩机的额定功率是120kW,频率是50Hz,计算r=3m处的ppv。

能量/周期=120 000 (N·m/s)/50(T/s,即Hz)=2400 (J/T)取C-0.7 (参照EN 1993-5)。

本工程B1区基坑闸板距离旧交通厅主楼最短距离3m,假设r=3m时,有v=1 1.4mm/s。

1.4 小结

由于本工程在交通厅内,既有交通厅建筑物属于保护性古迹建筑,要求连续性振动限值不得超过2mm/s。如采用振动打钢板桩,旧建筑物最近处将承受连续性振动值为11.4mm/s(表5),远远超出建筑物的承受值。而静压法不适宜于本土层,同时机械设备较大,受操作空间限制,而澳门并没有静压法打钢板桩的机械设备及做法。

2 钢管桩(微型桩)支护方案分析

如本工程B1区基坑开挖支护全部采用CHS273×80.3kg/m钢管桩(微型桩),则按间距350mm布置,内填25MPa非收缩水泥浆,平均长度18m。

钢管桩外围止水,设计采用直径500mm高压旋喷桩,咬合50mm,旋喷材料采用强度等级为32.5级普通硅酸盐水泥,旋喷桩长度为从地面到开挖面下5.9 m,每支长度约13m,高压旋喷桩采用单管法施工,施工后渗透系数小于1×10-7cm/s。

2.1 微型桩的特点

微型桩因其对打桩设备及施工场地的要求低,而承载力较高,安全可靠等性质,有沉降小,直径小,施工速度快,振动噪声小的特点,因此在澳门已得到非常广泛的应用。其主要应用于各种基础工程中,也常被作为支护桩使用。

在有施工局限的地区,例如山坡,多块石的填海区,场地狭窄的城区,狭窄的楼群之间,采用微型桩可以克服种种限制。小型的施工设备只需3m×6m的空间已经足够。

2.2 设计及施工要求

在澳门的实际工程设计中,一般来讲单桩的理论安全荷载不应该超过2 950 kN。此安全荷载包括未经群桩效应修正之前的附加荷载、建筑物重量及负摩擦力、土体、桩帽及桩体重量等。永久性套管及浆的强度,桩体的端承力不予考虑。

(1)设计理论

单桩的理论安全承载力应为以下三者中的较小者,即:

①R1为基岩与水泥浆的设计结合强度乘以嵌入岩体设计长度及周长,即:

式中:u为嵌入体的周长;l为嵌入体的长度;frg为基岩与水泥浆的设计结合强度。

②R2为钢筋与水泥的设计结合强度乘以钢筋的有效周长及嵌入岩体设计长度,即:

式中:us为嵌入岩体部分钢筋的周长;l为嵌入岩体部分钢筋的长度;fsg为钢筋与水泥的设计结合强度。

③R3为在桩的设计中钢筋的允许承载力,即:

式中:fs为钢筋设计抗压强度;n为钢筋数;A为钢筋截面积。

在设计中,基岩与水泥浆的结合强度frg不可以超过0.7MPa,基岩的定义应为三级(即中风化)或以上而且取芯率不低于85%,其设计抗压强度可超过5000kPa。对于A460钢筋最大的抗压强度不得超过190MPa。水泥浆与A460钢筋之间的结合强度fsg最大不超过0.8MPa。

(2)设计参数

本工程微型桩当支护桩使用。水泥浆为普通硅酸盐水泥,水灰比为0.45,设计的28 d的抗压强度为25MPa;基岩与水泥浆的设计结合强度frg=0.7MPa,设计微型桩允许承载力1400kN;桩体外径273 mm,壁厚12.5mm,内径260.5mm;嵌入体长度10.90m。

(3)设计验算

计算嵌入体长度:假定基岩与水泥浆结合承载力R1=1400kN,则l=R1/(u×frg)=1400/π(260.5×10-3×0.7×103)=2.45 (m),本工程采用10.9m嵌入体满足要求。

2.3 微型桩施工

(1)钻孔

在此工程中,采用机配备ODEX钻头以及DTH潜孔锤进行施工。炮机带∅273钢管,从地面钻孔到岩石面。到达基岩之后,改用DTH潜孔锤钻至要求深度,清水洗孔。用高压风力吹走套管内的泥土或嵌岩段的岩石碎屑。

(2)灌浆

采用素水泥浆,由普通的硅酸盐水泥、水及没有收缩性的添加剂组成。浆的强度要求在第28d至少有25MPa。水泥浆的泌水率在最初的3h不应超过2%,总泌水率不超过4%,另外,所有水分应在24h内全部吸收。在常温下,浆的自由膨胀率不超过10%。

3 结束语

根据本工程地质报告,SP-Ⅳ钢板桩不适用于本工程,静压法及振动法都比较难以施工。由于本工程既有交通厅建筑物属于保护性古迹建筑,如采用振动打钢板桩,旧建筑物承受的连续性振动远远超出建筑物的承受极限值,极易对既有建筑物产生较大的损害。

建议本工程基坑开挖支护全部采用CHS273×80.3kg/m钢管桩(微型桩),不仅适合于本工程地质条件,且振动小、噪声小、对旧建筑物影响较小。

摘要：以澳门治安警察局交通厅扩建工程为例,对既有老旧砖混建筑物周边实施深基坑时选取支护方案进行比较分析。施工主体B1区建筑物为一地下2层停车场、地上三层办公楼的建筑物,外墙距离原交通厅主楼最短距离3m,基坑开挖深度为-8.5m,地下水位-2.5m。原有交通厅主楼建成有48年历史,在澳门属保护性古迹建筑,且无桩基础,表面观察,可发现建筑墙体有明显的裂缝,裂缝通直贯穿基础。本文就澳门现行的基坑支护施工方法钢板桩法、钢管桩(微型桩)法进行对比分析。

关键词：深基坑,钢板桩,钢管桩(微型桩)

参考文献

[1]日本振动工法技术研究会.振动锤设计与施工手册2006[M].2006.

[2]EN 1993-5-1998欧洲法典3:钢结构设计[S].

周边构筑物论文第7篇

1 爆破振动的控制

控制爆破振动、保护建筑物免受破坏，是土建工程中经常会遇到的问题。在隧道掘进过程中，爆破振动会对地面建筑物及邻近地下构筑物产生影响，因此应该加强爆破震动监测。通过测定爆破所引发的地震效应，判断周边建筑物的安全性，以便调整和优化爆破设计，保证周边建筑物的安全。

1.1 爆破减震措施

1）采用分布、分台阶开挖，多次装药，浅埋爆破技术。

2）采用多段位毫秒延期雷管，选择科学合理的雷管起爆时间差，增加起爆的数量，降低同段起爆药量。

3）采用低密度、低爆速、高爆炸力的乳胶炸药，严格控制装药量。

4）利用监测数据做回归分析，不断调整、优化爆破参数。

5）加强特殊地段的超前地质预报工作，根据地质情况及时调整钻爆参数。

1.2 爆破振动监测

隧道开挖爆破后的振动波会通过地层传给对动应力特别敏感的建筑物，引起结构爆破振动附加力[3]。通过爆破监测，检验隧道开挖爆破时产生的动应力是否对建筑物有影响，再重新进行爆破设计以把诱发振动减少到可以承受的程度，确保地表建筑物的安全。

2 地层变位的防治措施

2.1 隧道自身防治措施

在隧道施工过程中，所有在隧道内采取的用来减小地层沉降的措施，都是隧道自身的防治措施，具体的有：

1）施工方法的选择。为缩短断面封闭时间，通常对大直径隧道要限制隧道开挖面的最大尺寸，如全断面法改为超短台阶法，或将横隔断墙法改为交叉中隔壁法。

横隔墙施工方法是通过中隔墙施工把开挖分为几部分，从而加强地层结构的稳定性。交叉中隔壁法会对基底隆起产生更好的阻力，并且在整个开挖深度内，对墙的运动提供附加的约束。断面封闭时间短，在岩土体中形成拱结构，都可以抑制地层的弹塑性变形[4]。

2）缩短开挖进尺。为了减小地层损失，浅埋暗挖法开挖隧道中，围岩“支护曲线”与“支护结构补给曲线”表明：假设在相同刚度的支护结构下，时间越早，支护结构与围岩达成最终应力平衡时间则越短，即支护结构参与围岩土体相互作用时间越快，从而就能更好的控制围岩纵向变形大小与横向变形范围。因而隧道施工初期支护必须贯彻“宁强勿弱”“宁早勿迟”的作业指导方针[5]。

3）预衬砌法。在隧道外周形成一个连续的、刚性很大的拱壳。属于增强地层结构，从而减小地层的弹塑性变形。

4）掌子面加固及核心土留设。掌子面超前加固和预留核心土为对掌子面施加支撑，以减小地层运动。其中，当工作面留设核心土时，工作面的土体易于维持三应力状态，使工作的大、小主应力的分布得到显著的改善，从而保证工作面土体的稳定。工作面留设核心土，能够明显的抑制向隧道内空运动的水平位移。工作面核心土的留设不仅能有效的降低松弛区的范围，而且能够在工作面前方产生压密区[5,6]。

5）严格控制超挖。

2.2 地层技术处理措施

地层技术处理措施，包括所有通过提高或改变地层响应，从而减小或者改变隧道施工产生的地层运动的方法。常用的辅助工法有：注浆加固（小导管超前注浆、大管棚+小导管超前预注浆、密排大管棚注浆）、仰拱超前、旋喷或搅拌加固、冻结加固等。

2.2.1 大管棚+小导管超前预注浆

长管棚结合小导管注浆和掌子面超前预注浆法：是在隧道拱部打设长管棚和小导管注浆，对拱部进行加固和超前支护，并对隧道掌子面的地层进行注浆改良，然后在管棚和加固拱圈的保护下进行开挖、支护与衬砌。该方法在软弱地层浅埋隧道施工中也能有效地控制地面沉降，且技术成熟，在地下工程中应用较为普遍，广州地铁区间隧道施工中已有应用[6]。

2.2.2 软弱围岩仰拱超前

仰拱超前法是先开挖隧道的下部，在隧道中部打入长管棚和小导管进行注浆，对下导坑拱部进行加固和超前支护，并对隧道掌子面的地层进行注浆改良，开挖、施作下部初期支护；然后在隧道拱部打入长管棚和小导管进行注浆，开挖、支护隧道上部，该法主要是避免初期支护拱脚落拱产生的沉降。

2.2.3 水平旋喷

采用水平旋喷桩加固，以改善地层物理力学性质。水平旋喷的原理同竖直旋喷，只是将钻杆水平钻进行旋喷注浆。它利用钻机钻孔，然后把带有喷头的喷浆管放至地层预定的位置，用从喷嘴出口喷出的射流（浆或水）冲击和破坏地层。剥离的土颗粒的细小部分随着浆液排除，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力、和重力的作用下，与注入的浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列，在土体中形成固结体。水平旋喷适用于软土、黏性土、黄土、砂类土、砂砾卵石层等。水平旋喷直接用射流破碎土层，在破碎范围内固结体质量能够保证。加固方法为：大跨隧道施作φ600mm水平旋喷桩加固，并插入φ42mm钢管（增加其刚度）超前支护；反之用φ600mm水平旋喷桩加固[7]。

2.2.4 冻结法

冻结法是利用人工制冷技术，在洞室周围的土层中降温，形成一个封闭的具有一定强度和稳定性的冻土帷幕，然后在冻土帷幕的保护下进行隧道开挖、支护与衬砌，待衬砌支护完成以后，再逐步解冻，最终恢复到原始状态该方法。该技术有冻结地层强度高、封水效果好、适应性强、安全性和整体性好、环保等等诸多优点，该法尤其在软弱地层浅埋隧道中防塌、防沉效果好，是最安全稳妥的辅助工法，并已在北京、上海地铁中成功应用。冻结法作为一种特殊的施工技术,防水和加固地层能力强,又不污染水质,特别适用于涌水、流沙、淤泥等复杂不稳定地质条件下的土木工程施工[8]。但冷冻需要大量氟利昂,会造成环境污染,且冷冻工期长,造价昂贵,后期混凝土结构施作困难、解冻后对地层和结构影响大,并且冻结过程中的冻胀现象与解冻过程中的融沉现象不易控制，应用较少。

2.2.5 高压劈裂注浆

该种加固方法比较适宜在渗透性差的软流塑淤泥质粉质黏土地层中实施。是高压将浆液强行挤压进地层，压密孔洞周围土体，使土层劈裂即土体内突然产生网状裂缝，浆液填充并凝结于裂缝中达到挤压加固土体的目的。但是目前类似工程实例较少，技术不成熟，有参考价值的工程更少。因此在该加固方法中需研究确定加固的原理、可行性、加固范围与扩散半径、注浆压力、注浆量、浆体材料和配比、注浆效果等。

2.2.6 加强超前注浆和回填注浆

该施工方法是在隧道拱部开挖前，加强超前注水泥-水玻璃浆液，喷混凝土封闭后，滞后掌子面3～5m进行拱部、边墙、底部背后回填注浆，控制开挖面的土层流失，是隧道结构与周围土体密实，从而对减少地层损失，控制地层沉降。

3 建筑物的加固措施

3.1 常见建筑物加固措施种类

3.1.1 建筑物的跟踪注浆

跟踪注浆是指在隧道施工中根据现场监控量测结果，当建筑物倾斜超过警戒值时，对建筑物基础底部土体进行注浆加固。建筑物的跟踪注浆加固适用于独立基础或条形基础的多层建筑物。根据现场监控量测建筑物的倾斜值，以适当的压力和流量，向建筑物的基础下及时地进行分层灌注快凝浆液，以调整建筑物的不均匀沉降并减少沉降量。

3.1.2 建筑物的隔离（隔断法）

隔断法是在已有建筑物附近进行地下工程施工时，为避免或减少土体位移与沉降变形对建筑物的影响，而在建筑物与施工面之间设置隔断墙予以保护的方法。对于暗挖隧道而言，建筑物必须在隧道的范围以外。

隔断法可以用钢板桩、树根桩、深层搅拌桩、注浆加固、旋喷桩等构成墙体[9]。墙体主要承受施工引起的侧向土压力和地基差异沉降所产生的负摩擦力。

3.1.3 基础托换

建筑物基础托换对建筑物基础进行钻孔灌注桩、人工挖孔桩或树根桩加固，将建筑物荷载传至深处刚度较大的地层或隧道底部隧道开挖影响以外的地层，以减小基础沉降幅度。不同位置下对建筑物的加固措施分别如下。

1）隧道从地面建筑物的一侧穿过时，主要考虑以下两种加固措施：

(1)主楼与隧道之间进行旋喷桩加固，工艺流程：管线探测—定位孔—钻孔—放置喷浆管—制浆—喷射浆液—提升旋转—成桩结束—移至新孔位。施工时，按照设计要求制备浆液，并且准确测量浆液的密度，高压灌注采用425号普通硅酸盐水泥，根据灰浆浆液的密度适当调整水泥加入量，浆液密度在1.65～1.67kg/cm3即可。浆液宜在旋喷前1h内配制。

喷射浆液时，首先应施加预定的喷射压力，浆液喷射后再逐渐提升注浆管，中间发生故障时应该停止提升和旋喷（以防柱体中断），并立即检查，排除故障，如果发现浆液不足而导致桩体直径不够大时，应该进行复喷。

(2）地面锚杆预支护加固

采用暗挖法修建隧道时，由于隧道受建筑物荷载不对称而产生偏压，为了防止发生过大的地面沉降和土体水平滑移、坍塌，可以在施工前沿隧道纵向两侧从地面向拱顶部位打入地面预支护锚杆进行加固。

2）隧道从地面建筑物的正下方穿过时，可以考虑以下两方面的加固措施：

(1）隧道的埋深。隧道拱顶开挖边线距离建筑物基础越近，隧道开挖引起的地层变形和位移对建筑物的影响就越大。主要从洞内对上方地层进行加固改良，改进施工工艺。距离越远则影响越小，在相同的地质条件下，提高支护参数和加固地层，加强对建筑物的监控量测。

(2）建筑物的基础形式。若建筑物基础为桩基，桩基未侵入隧道开挖边线，但是桩端岩土层承载力不能满足原设计要求，这可以通过预注浆提高桩基的承载力。同时，在隧道施工通过时，地面采取跟踪注浆相结合，保证建筑物的安全；若桩基已经侵入隧道开挖边线，可对桩基进行梁式托换或者板基基础托换，必要时切断原桩；若建筑物基础为筏板基础或箱型基础，该基础形式整体刚度较好，建筑物自身抗变形能力较强，则可从隧道自身防治措施着手，在施工过程中提前改良地层，减小地层损失，同时地面上跟踪注浆和监测。若建筑物基础为其他浅基础，自身抗变形能力较弱，则从洞内和洞外均须处理，严格遵守“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、快支护、勤测量”十八字方针[10]。

4 监控量测及分析

隧道施工时，对建筑物进行监控测量，对施工动态过程进行及时信息反馈，是现代施工的特色。信息化施工能够预测施工过程的不安全性，提出预警[11]。因为，在隧道近接建筑物施工时，由于施工对周围建筑物有强烈影响，因此，为了全过程的监测楼房的安全性与稳定，必须严格对地面建筑物的下沉与倾斜进行监控量测，并及时监测各主要工序施工阶段引起的沉降动态数值。

4.1 建筑物的沉降监控量测

4.1.1 测点布设

沉降监控量测点的位置和数量应根据建筑物的体形特征、基础形式、结构种类和地质条件等因素综合确定。为了能够反映沉降特征和便于分析，测点应该埋设在沉降差异大的地方。一般可埋设在建筑物的四角（拐角）上、高低悬殊或新旧建筑物的连接处，伸缩缝、沉降缝和不同埋深基础的两侧、框架结构的主要柱基或纵横轴线上。测点一般布置在建筑物四角及其它结构物周围的基础上，每栋建筑物的布点不少于4个。

4.1.2 监控量测仪器及监控量测精度控制

建筑物的隆起或沉降采用水准测量方法，仪器采用精密水准仪和钢尺，水准仪的测量精度为0.1mm。

4.2 建筑物的倾斜监控量测

在隧道上方，由于地层不均匀下沉会造成地面建筑物的倾斜，因此，必须进行严格监控量测与控制。

4.2.1 测点布置

每栋建筑物上至少设两组测点(每组两个),具体测点数目视现场情况而定。

4.2.2 监控量测仪器和监控测量精度

采用倾斜位移法或电测法，倾斜位移测量法是采用经纬仪对高耸建筑物上端进行倾斜测量；电测法是在建筑物上设置倾角计进行监控量测，并可连续监控。

4.2.3 仪器的布设

设置倾角仪进行倾斜监控量测时，应在每个测点设两个不同方向的倾角仪。倾角仪可连接在一套监控量测仪器上进行连续监控量测。

5 结语

在隧道施工过程中对建筑物的保护措施，需要从隧道施工和建筑物自身两个方面着手，并且进行了现场监控量测，以做到对建筑物的实时跟踪保护，得到以下结论。

1）隧道在施工过程中，地下水、地层条件、施工方法和工艺等都是影响地层位移的重要因素，因此要保护周边建筑物，就要加强对周边环境的勘察、采取合适的施工工艺，从施工自身控制地层位移，减小对建筑物的影响。

2）当隧道施工离建筑物较近、对其影响较大时，在控制隧道施工的同时，对建筑物也应选择适当的加固措施，改良建筑物靠近隧道一侧的地层条件，从而减少地层的不均匀沉降、倾斜及附加应力，使其控制在安全基准之内。

周边构筑物论文第8篇

关键词：建筑物沉降监测,基准稳定性,自回归模型,沉降预测

自回归模型是一种优秀的动态分析方法, 可用于预测变化趋势[1]。在模型建立后, 需对模型进行检验分析, 且必须对模型的预测结果进行验证, 以确保其适用性。

1 基坑周边建筑物沉降监测

1.1 基准点

基准点可以埋设在开挖影响区外的原状土中, 或在一个稳定的建筑结构上。由于固定的基准点通常用来确定整个沉降监测基准, 应该采用高等级的水准网, 整个观测也应采用高标准进行。观测应采用高精度的光学或电子水准仪进行。

1.2 精度要求和沉降监测方法

不同的项目和现场条件, 对沉降监测的精度要求不同。对基坑周边建筑物沉降监测的目的是为了及时获得沉降信息, 并根据其沉降速度确定建筑物是否稳定。沉降速度标准, 由设计师或相关规范给出, 如某栋建筑物沉降观测, 当其沉降量高于0.04mm/d, 说明建筑物是不稳定的[2]。因此, 要真正确定建筑物沉降量和稳定性, 必须使用精密水准测量方法。

2 自回归模型预测方法

假设连续沉降监测样本的平稳序列为

对于时间节点tj和tk, 相应的序列是xj和xk。

时间差τ变量之间的自相关函数的估计值可表示为

依据自相关函数, 自回归参数φ的估计值可通过方程 (3) 获得:

由自回归参数可以确定自回归模型的AR (p) :

根据在时间节点n得到的数据和前期数据, 下面的模型可用于预测

3 沉降预测

实验选择了某深基坑周边的一栋高层建筑物。在远离基坑的外部, 选择了三个基准点, 形成闭合水准路线。采用二级水准, 确定了基准点的数据, 且每周对基准点进行稳定性分析。在基坑开挖阶段, 对该建筑物座大楼的沉降预测。在整个基坑的施工期, 当获得一定量的观测数据后, 就可以进行沉降预测。为了提高预测精度, 应及时纳入增加的观测数据来校正模型。

4 结语

(1) 应首先用统计检验方法对建筑物沉降监测基准的稳定性进行分析, 从而在源头上确保观测数据的有效性。

(2) 为了真实地反映建筑物沉降变化和正确的趋势预测, 沉降监测数据的精度必须满足要求。

(3) 构建自回归模型AR (P) 必须有相应的样本, 且样本的特征需满足相应的要求。一般根据估计的自相连续的进行了沉降监测。表1 列出了某一测量点16 期的高程观测值。

如表1 所示, 数值有一些波动, 但总的趋势是降低。使用16 期的观测数据, 估计自相关函数和偏相关函数的前六项, 见表2。

如表2 中所示, 自相关函数的变化没有明显的截尾特征, 而偏自相关函数显示了明显的截尾特征, 取阈值为0.5, 可以确定自回归模型为模型AR (1) 。

利用第17-20 期的数据进行预测, 结果见表3。

如表3 所示, 使用AR (1) 模型预测的最大残差为0.6毫米, 表现出良好的精度。说明该自回归模型适用于这关函数和偏自相关函数的特征来确定模型的类型和阶数。对建立的模型必须进行验证, 以确保其适用性。

(4) 自回归模型, 随着样本的不同模型就会不同, 也就是说模型是特定的, 不能随意类推使用。

参考文献

[1]何秀凤, 华锡生, 等.GPS一机多天线变形监测系统[J].水电自动化与大坝监测, 2002 (2) :38-39.

周边构筑物论文第9篇

本文结合春光村动迁配套商品房预制桩基施工,对采用搅拌桩、防挤沟里设置双排梅花形应力释放孔进行建筑物、防汛墙防护,以有效控制地层位移、建筑物变形的施工工艺、施工参数进行了阐述。

1 工程及地质概况

拟建春光村动迁配套商品房位于嘉定区桃浦镇,在武威路以南及新槎浦河以东所围地块内。整个场地呈不规则梯形分布,西面距新槎浦河防汛墙最近距离约15 m,南侧距现有4层住宅楼最近距离约12 m,4层住宅楼为天然地基。因此,桩基施工过程对周边房屋及防汛墙的防护尤其重要。根据详细勘察工程地质报告,沉桩区域地层情况自上而下为:①素填土(松散);②粉质黏土(可塑～软塑);③淤泥质粉质黏土(流塑);⑤1-2粉质黏土。

2 防护方案设计

2.1 防护范围及方案

根据现场实际情况,进行预应力管桩沉桩施工由于挤土效应必然引起土体位移及沉降,邻近南边天然地基的4层住宅楼及西面新槎浦河防汛墙会因此可能产生沉降变形及开裂。因此,在沉桩施工前考虑对住宅楼及防汛墙加固及调整施工参数等措施进行保护是桩基施工顺利进行的必要保证。

考虑到围护搅拌桩可阻断打桩所产生的超孔隙水压力,大大减小了打桩对周边建筑物的破坏力,且搅拌桩深度进入相对不透水的第③层的淤泥质黏土,仍可防止由于以后井点降水施工所产生的土体渗透变形再次影响到已建房屋的安全性。

应力释放孔可释放深层土体挤压力同时为超孔隙水压力消散提供排水通道,加速其消散,使塑性区内土体产生体积压缩,减少深层土挤压作用。防挤沟可减少浅层土的水平挤压作用,可保护浅基础及道路。因此:1)对南边已建小区的保护,设置水泥土搅拌桩阻隔或释放其打桩所带来的超孔隙水压力,并能在基坑开挖中同样起到效力,保证已建小区房屋的安全。2)西侧的防汛墙及北边的临近建筑物设置双排应力释放孔或防挤沟。防护设计方案及范围详见图1。

2.2 水泥土搅拌桩及防挤沟施工技术要求

1)南边离桩基轴线桩8

m外设置一排双轴头ϕ700水泥土搅拌桩,桩长16 m,搭接300,桩间距1 000,采用P.O32.5级普通硅酸盐水泥,水灰比0.5,掺入比15%。且为加强搅拌桩的整体性,在水泥土搅拌桩内插入6 m长的毛竹,每根桩插一根,毛竹锚入桩顶混凝土面板内。桩顶混凝土面板厚200,宽700,C20,内配双向钢筋Ф8@250。搅拌桩的平面距离应多出拟建房屋两边各5 m。

2)离桩基轴线桩5

m外挖一条防挤沟并在防挤沟里设置双排梅花形应力释放孔。防挤沟深1.5 m,上口宽2 m,下口宽1.5 m;释放孔直径为400,间距1.5 m,深13 m,成孔后填满中粗砂。应力释放孔采用双排梅花形布孔,孔距1.5 m,行距1 m。为保证成孔质量,应力释放孔可采用泥浆护壁钻孔工艺,成孔后立即充填中粗黄砂至地面。或可采用复打,即重复钻孔保证超孔隙水压力及时的消散(见图2)。

3 合理布置沉桩流程,严控打桩速率,采取跳打,不集中沉桩

实践证明,合理的打桩流程及适当控制沉桩速率均能减少打桩施工的挤土效应,本工程总的原则为:背离被保护对象“走长线”打桩;由西向东施工(见图3),并随时根据现场实际情况、监测数据调整打桩流程及控制沉桩数量(桩基每天控制在6根～10根桩,且最多施工16 h,保证产生的超孔隙水压力的释放时间)。

4 加强监测,做好信息化施工

4.1 监测内容

根据周边环境状况,从保护周边环境的角度出发,结合施工工况,本次监测主要为1号～4号、6号～8号、10号楼沉桩施工期间对周边建筑物、地面沉降等的监测。

1)新槎浦驳岸墙沉降及水平位移监测,监测点11点,编号为BO1～BO11;

2)房屋沉降监测,监测点110点,编号为F1～F110;

3)路面沉降监测,监测点17点,编号为d1～d17。

4.2 施工监测频率及监测报警值

根据施工工况,合理安排观测时间间隔,做到既经济又能保证安全,本工程在沉桩期间每天测1次;监测数据较大时,每天可增加到2次。

为保证施工对周边构筑物保护要求,根据规范及类似工程确定本工程变形量达到如下数据时即报警,以便施工人员积极掌握被保护房屋、防汛墙变形数据,根据监测数据及时调整施工参数。

1)驳岸墙形变: