基坑開挖對鄰近高層建筑安全影響分析.pdf

1、隨著城市地下空間的大力開發(fā)與利用，基坑工程己成為城市建設(shè)中重要的巖土工程課題之一。由于城市中大多數(shù)基坑工程，施工場地狹小、周圍環(huán)境復(fù)雜，因此，基坑工程不僅要保證基坑與圍護結(jié)構(gòu)本身的安全，還要保證鄰近建筑物的正常使用。實際基坑工程通常與場地的工程地質(zhì)環(huán)境、基坑鄰近建筑及地下管線等諸多因素有關(guān)，現(xiàn)有的理論研究成果應(yīng)涉及不同地區(qū)各類復(fù)雜特殊的工程問題。本文以南京河西地區(qū)典型的軟土工程地質(zhì)為背景，針對基坑開挖降水對鄰近既有建筑物的影響進行了具體

2、而系統(tǒng)的研究，主要研究工作包括以下幾個方面:
　　(1)總結(jié)和對比討論了基坑開挖降水引起周圍地表沉降的作用機理、土體滲流固結(jié)理論及地表沉降計算法。
　　(2)分析了南京河西地區(qū)的工程地質(zhì)特征，并以其為背景，應(yīng)用巖土工程有限元程序PLAXIS分別建立了二維與三維數(shù)值計算模型，進行考慮不降水作用與考慮降水作用條件下基坑開挖的模擬分析。針對該工程的計算結(jié)果表明:二維降水模型模擬得到的坑外土體最大沉降量是二維不降水情況下的6.8倍;

3、三維降水模型模擬得到的坑外土體最大沉降量是三維不降水情況下的3倍;二維不降水模型模擬得到的坑外土體最大沉降量是三維不降水情況下的1.15倍;二維降水模型模擬得到的坑外土體最大沉降量是三維降水情況下的2.5倍。
　　(3)應(yīng)用巖土工程PLAIXS有限元軟件，通過正交試驗方法，研究了南京典型二元土層結(jié)構(gòu)的河西地區(qū)，基坑開挖降水對周邊地表沉降的影響因素，著重分析了連續(xù)墻深度、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層厚、土的彈性模量、滲透系數(shù)對基坑變形的影響。結(jié)

4、果表明:對坑外土體沉降及地下連續(xù)墻側(cè)移影響因素的主次順序為:淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層的厚度>土的彈性模量>滲透系數(shù)>地下連續(xù)墻深度。
　　(4)研究了基坑開挖降水對鄰近建筑物樁基礎(chǔ)的影響規(guī)律，包括:鄰近建筑物的存在與否對地表沉降的影響，建筑物與基坑相對距離的影響，基坑鄰近建筑物一側(cè)堆載以及地下室對其沉降的影響。本文實例工程的計算結(jié)果表明:鄰近建筑物引起的最大地面沉降是無建筑物時的3.2倍;建筑距基坑距離D=5m時的基礎(chǔ)沉降差是D=20m時

5、的2.37倍;鄰近建筑物一側(cè)無堆載與堆載200KPa的基礎(chǔ)最大沉降差相差約10％;有地下室存在的鄰近建筑物基礎(chǔ)沉降差比無地下室時減小了14％。
　　(5)研究了基坑開挖降水對鄰近建筑物筏板基礎(chǔ)的影響規(guī)律，包括:鄰近建筑物位置的影響，基礎(chǔ)尺寸的影響，基礎(chǔ)埋深、建筑物重量及地基土層含水量的影響。本文實例工程的計算結(jié)果表明:鄰近建筑物距坑壁距離D=5m的基礎(chǔ)最大沉降差是D=10m時的3.7倍;基礎(chǔ)面積A為15m×12m引起的基礎(chǔ)沉降差是

6、A為15m×30m的1.3倍;地基土層含水量35％的基礎(chǔ)沉降差是含水量為25％情況下的17倍。由于未考慮土體固結(jié)的沉降影響，故各影響因素下，基礎(chǔ)的最大傾斜角均小于《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的允許值0.005。
　　(6)研究了基坑開挖不同止水方式（止水帷幕）對鄰近建筑物基礎(chǔ)沉降的影響。本文實例工程的計算結(jié)果表明:通過豎向止水帷幕止水方案的對比計算，可知半止水情況下的基礎(chǔ)沉降差是全止水情況下的1.7倍。通過水平止水帷幕止水方案的對