深基坑开挖与周边既有建筑物改造相互影响探究

深基坑开挖与周边既有建筑物改造相互影响探究

王进

浙江至方建设有限公司

摘要：随着我国城市化进程的不断推进，深基坑开挖与周边既有建筑物间的矛盾已经不可回避，而如何解决二者间的矛盾，在保证周边既有建筑物不被破坏的前提下开展高层建筑物施工已经成为建筑行业亟需解决的重要问题。基于此，本文针对深基坑开挖与周边既有建筑物改造间的相互影响及其影响因素加以分析，并详细论述开挖方式、支护方式和内支撑型式等三种施工方式展开深入论述，以期明确深基坑施工与既有建筑物间的矛盾要点，从而提高建筑物改造成效，使其免受深基坑施工的影响。

关键词：深基坑；建筑物改造；相互影响

引言：深基坑开挖会严重影响施工区域周边的土地环境，进而直接影响周边既有建筑物的稳定性，这会进一步加剧工程施工与周边居民的矛盾，不利于建筑工程施工的顺利进行。因此，深入探析深基坑施工对周边既有建筑的影响及作用方式是解决矛盾问题，提升建筑施工成效的关键。本文的研究内容，对推进深基坑施工模式的发展与革新具有重要意义。

一、深基坑开挖与周边既有建筑物改造相互影响研究现状分析

我国大部分城市早期建造的建筑物多以砌体结构为主，这种结构的建筑物抗震能力差，稳定性弱，而随着时间的推移，大量砌体结构建筑物老化情况严重，不仅影响居民的居住体验，更存在严重的安全隐患，对砌体结构建筑物的改造已经势在必行。而与之相对的，高层或超高层建筑引起所适用技术的优越性以及其强大的负载能力，可以很好地满足新时期居民的居住需要，因此，用高层或超高层建筑代替早期的砌体结构建筑物是一条可行的建筑物改造路径。而为保证高层和超高层建筑物的稳定性，施工企业必须挖掘深基坑，而深基坑施工规模相对较大，其对周边环境尤其是周边建筑物的影响极大，如何在尽可能保证周边环境安全的前提下开展深基坑开挖工作是建筑研究领域关注的重点问题。而根据本文的调查与研究发现，深基坑开挖与周边既有建筑物间具备相互影响关系，而这种相互影响关系中包含的影响因素主要包括以下两个方面：             

首先，在深基坑开挖方面，会对既有建筑物造成严重影响的影响因素包括以下三种：第一，开挖深度，开挖深度越深，其引起的周边既有建筑物变形情况就越严重，但这种影响也会受到工程所处区域的地质环境、力学机构等条件的制约，并非简单的直线影响关系。第二，开挖方式，现有的深基坑开挖方式多种多样，而不同的开挖方式与施工现场环境间的适应性也有所不同，其对周边建筑物的影响程度也会有所差异。第三，支护方式，合理的支护方式选择可以有效降低深基坑开挖对周边建筑物的影响，对提升周边建筑物的稳定性具有重要意义。

其次，在周边建筑物改造方面，会对深基坑开挖产生影响的影响因素主要包括以下三种：第一，土层性质，周边既有建筑物的改造工作会直接影响该区域的土层性质，甚至会改变该地土壤内部的力学结构，进而影响深基坑的稳定性，不利于深基坑开挖工作的平稳运行。第二，建筑结构形式，周边既有建筑引起建筑功能的不同，其建筑结构形式也存在一定的差异，而其建筑结构形式也决定着周边既有建筑物的改造方式，合理的改造方式可以提升主编既有建筑物与深基坑的适应性，减少深基坑开挖对周边既有建筑物的影响，而不合理的改造方式不仅会影响深基坑开挖工作效率，更会伤害建筑物的内部结构，不利于建筑物的稳定[1]。第三、地下水管道，周边既有建筑物改造工作的一个重点就是对地下水管道的改造工作，由于周边既有建筑物有人员居住，因此存在大量的地下水管道，如果地下水管道处理不当，就会导致地下水渗流，进而破坏深基坑周边土壤强度，还会危害支护结构的稳定性，进而影响整个施工环境的安全与稳定。

二、深基坑开挖方式与既有建筑物改造相互影响分析

深基坑开挖方式是影响既有建筑物稳定性的重要因素，同时也是决定着周边既有建筑物改造方式的关键因素，而在现实施工过程中，常用的开挖方式主要有以下两种：第一，分层开挖方式，即按横断面全宽纵向分层开挖。第二，分层分段开挖方式，即先将深基坑开挖工作划分为多个挖掘段，在就各挖掘段的实际情况开展分层挖掘工作。而这两种开挖方式对周边建筑环境的影响存在一定差异，首先是分层开挖方式，其对建筑变形情况、护坡桩、深基坑底等都会造成一定影响，而与之相对的是分层分段开挖方式，这种方式对周边既有建筑和护坡桩的影响要小于分层开挖方式，而在深基坑底变化方面则与分层开挖方式影响力度等同，就其影响力度来看，分层分段开挖方式要优于分层开挖方式，但分层开挖方式工序更少，效率更高，也具备其独特的优势。因此，在实际施工过程中，技术人员应综合考虑施工场地的地址地况，周边既有建筑的建筑结构等要素，从而选择合适的开挖方式，在保证周边既有建筑稳定的前提下，尽可能提高深基坑挖掘工程施工效率。

三、深基坑支护方式与既有建筑物改造相互影响分析

支护方式是保护周边既有建筑安全稳定的重要举措，为减少深基坑开挖对周边既有建筑的影响，技术人员必须根据周边建筑实际情况选择合适的支护方式。当先主流的支护方式主要包括桩撑支护和桩锚撑支护两种，这两种支护方式都可以周边既有建筑产生良好的支护效果，但又因其技术特点的不同而具备不同的支护优势，根据本文的研究与分析发现，桩撑支护与桩锚撑支护在保护周边既有建筑结构方面效能差异不大，都可以有效避免周边建筑变形情况的出现，但桩撑支护技术相较于桩锚撑支护技术对护坡桩的保护力度更强，而桩锚撑支护技术则可以更好的控制地下水，避免地下水渗流而影响深基坑和周边既有建筑的稳定性

[2]。同时，桩锚撑技术在经济成本方面要优于桩撑支护技术，且桩锚撑技术所使用的锚索也可以回收再利用，出于成本方面考虑，桩锚撑支护技术要由于桩撑支护技术。但技术人员也应考虑到使用价值等多方面因素，要根据深基坑挖掘施工的实际需要选择合适的支护方式，应将安全适用作为第一要义，在此基础上才能考虑成本因素。

四、深基坑内支撑型式与既有建筑物改造相互影响分析

内支撑型式是开展周边既有建筑改造的重要措施，当下主流的内支撑型式主要包括角撑、双圆形环梁、椭圆形环梁以及角撑与对撑混合应用等四种内支撑型式，而根据本文的研究与分析发现，其中角撑和双圆形环梁的适用范围相对较小，仅适用于体积较小、结构模式固定的建筑物，而对撑与角撑混合应用和椭圆形环梁则咋对抗建筑变形方面具备更好的成效，可以有效减少深基坑挖掘工程对周边既有建筑物的影响，从而保证建筑物的安全与稳定。而在护坡桩支撑工作中，角撑和双圆形环梁的应用效果也并不理想，运用这两种支撑模式的护坡桩深层水平平移距离远高于预警值，严重影响护坡桩的正常运行[3]。综上所述，椭圆形环梁和角撑与对撑综合应用的内支撑型式的支撑效果要远优于角撑和双圆形环梁，在实际深基坑挖掘工作中，技术人员应优先运用这两种支撑模式，而将角撑和双圆形环梁作为补充型式，从而形成一套高效的内支撑体系，以确保周边既有建筑的稳定性，从而提升周边既有建筑改造成效。

五、提升深基坑工程施工成效的具体措施

在明确深基坑开挖与周边既有建筑改造相互影响的因素后，施工企业还应采取有效措施，以进一步提高深基坑施工管理力度，尽可能减少其与周边既有建筑物的影响力度，从而提高建筑工程施工质量。具体而言，施工企业可以从以下三方面入手：

第一，施工企业应加强对周边既有建筑物改造施工成果的检查力度，施工企业应组织起一支高度专业化的质量审核队伍，通过专业仪器对内支撑装置的相关参数进行测算，以确保其可以发挥应有的支撑效用，从而保证建筑物改造成效。

第二，施工企业还应做好技术交底工作，深基坑开挖和周边既有建筑物改造施工的施工难度相对较大，为保证施工人员具备一定的技术能力，施工企业需加强技术交底工作力度，组织专业技术人员向各班组施工人员进行技术交底，详细讲解施工技术要点，使施工人员可以独立应多施工难度，从而确保施工成效。

第三，施工企业还应做好施工设备和施工材料的准备工作，施工企业需针对施工材料质量进行细致检查，以保证施工成效，避免出现质量问题而影响深基坑和周边既有建筑的稳定性。同时，施工企业还应加强对施工设备的管理力度，要针对施工设备操作流程制定一系列施工设备操作规范，要求施工人员严格按照操作规范进行施工作业，以保证施工质量，同时也可以有效减少因操作不规范而导致的安全问题，确保施工人员施工安全。

结论：根据本文的研究与分析发现，深基坑开挖对周边既有建筑物具有较大影响，如果没有进行合理的改造施工，周边既有建筑物很可能会出现变形等问题。因此，深入探析深基坑开挖与周边既有建筑物改造间的相互影响及其影响因素，是提高深基坑施工质量的必然需要，同时也是保证周边建筑物安全与稳定的必然要求。基于此，本文针对二者间的相互影响提出加强对周边既有建筑物改造施工成果的检查力度、做好技术交底工作以及做好施工设备和施工材料的准备工作等三点具体建议，可以有效降低深基坑施工对周边环境的恶劣影响，进而为居民提供更优质的建筑服务。

参考文献：

[1]颜超,孙廉威,程子聪.深基坑开挖与周边既有建筑物改造相互影响研究[J].建筑科学与工程学报,2021,38(06):80-89.DOI:10.19815/j.jace.2021.08060.

[2]林座.基坑开挖对邻近建筑物的影响分析[J].安徽建筑,2021,28(12):130-131+138.DOI:10.16330/j.cnki.1007-7359.2021.12.062.

[3]严登平. 周边既有建筑物对基坑变形性能的影响研究[D].兰州理工大学,2019.