1、桩基施工对临近建筑物的影响分析 钟瑾 江西中煤建设集团有限公司 摘 要： 桩基基础目前已成为高层建筑的常用基础形式, 在桩基施工过程中, 会对周围建筑产生一定影响。本文将从某桩基施工对周围建筑影响引发的争议问题着手, 对其影响作用形式、影响范围及影响评价方法进行分析, 并针对其影响作用, 提出几点建议措施, 主要包括加强监测、调整施工方案、掌握影响机理等。关键词： 桩基施工; 邻近建筑物; 挤土效应; 振动效应; 作者简介：钟瑾 (1987 年生) , 女, 江西赣州市人, 研究方向:岩土工程。随着城市高层建筑工程数量的不断增加, 桩基施工工程也越来越多。在城市人口密集区, 建筑工程往往面临较
2、为复杂的建设环境, 在桩基施工时容易对周围建筑产生影响, 包括噪音影响和因桩基施工引发的周围土体位移等。近年来, 对桩基施工的争议时有发生, 严重时会影响桩基施工的正常进行, 需要通过专业的检测手段得出正确结论, 同时也要采取有效措施对桩基施工影响进行控制。1 桩基施工对临近建筑物影响的案例研究某商用建筑为 6 层砖混结构, 高度约 20m。建筑总长 31.6m, 宽 12.5m, 抗震设防等级为 6 度。受当时建筑技术所限, 建筑基础为钢筋混凝土结构的条基, 并预留有锚杆桩孔, 局部已经增设锚杆桩。现拟建商贸楼, 主体建筑 8 层, 裙楼3 层, 采用预应力管桩基础, 桩基总数为 158 根
3、, 已建成 125 根, 桩长2740m。该商贸楼的桩基工程分为三期, 一期工程为主体建筑西侧裙楼的 35 根桩, 二期工程为主体建筑的 90 根桩, 三期工程为主体建筑东侧裙楼的 33 根桩。施工现场距离已建成商用建筑 4176m。因原有商用建筑存在墙体开裂和屋面渗漏等问题, 业主怀疑与商贸楼的桩基施工有关, 由此引发争议, 导致桩基施工暂停。由专业检测机构对原有商用建筑进行检测后发现, 该建筑的东西两侧墙体裂缝分布情况较为相似, 而且距离桩基施工现场较远的东侧墙体开裂程度更严重, 与受桩基施工影响的规律不符。最后鉴定该建筑的墙体裂缝是由于装饰性损坏导致的, 与桩基施工没有明显对应关系。但通
4、过对一期工程与二期工程的检测结果比对发现, 原有商用建筑的墙体裂缝有明显发展趋势, 楼梯倾斜度和沉降效果则没有发生显著变化1。2 桩基施工对临近建筑物的影响作用分析2.1 桩基施工的挤土影响作用相关研究发现, 桩基施工对临近建筑物的影响主要表现为挤土影响作用和振动影响作用两个方面。其中, 挤土影响效应的出现主要受桩类型、施工方法及施工工序的影响, 此外还与桩基施工现场的地质条件等因素有关。比如不同的土层结构形式、地下水的流速及方向以及地面排水条件都会对孔系水压力产生影响, 进而影响挤土量。周围建筑受桩基施工挤土影响的大小则与周围建筑的自身性质、距离桩基施工现场的距离等有关, 比如周围建筑的刚度
5、、朝向和埋置深度不同, 对挤土影响作用的敏感度也不同, 如果桩基施工的挤土影响效应超出了建筑物的容许形变值, 就会导致周围建筑出现墙体开裂等问题。对于桩基施工而言, 已建成建筑的自身性质无法改变, 只能通过合理选址降低对周围已建成建筑产生影响。另一方面, 根据桩基施工挤土影响作用的主要因素, 可以通过控制桩基施工工艺来降低其实际影响作用2。2.2 桩基施工的振动影响作用桩基施工对临近建筑物的振动影响作用主要表现为两个方面, 一种是空气振动, 另一种是土体振动。所谓空气振动的产物就是施工噪音, 该振动影响主要是对人的感官影响, 对建筑物则无实质性影响。但是施工噪音会严重影响人的生理状态, 影响周
6、围建筑居民的正常休息和生活, 在施工过程中要合理安排施工时间, 不能在正常人的睡眠时间进行施工。桩基施工对临建建筑物的振动影响主要表现为土体振动方面, 在振动效应下, 土体结构会产生瞬时激振, 引起地层介质的受迫振动, 并以波动形式向远处传播。在振源区, 振动波以体波为主, 超出一定距离后则会形成主导波。在介质的受迫振动过程中, 会产生正应力和剪应力应变。当振动超过一定限度, 就会使周围建筑的地基结构与建筑结构出现失稳状态, 影响建筑构件的耐久性, 也存在引起楼体坍塌的可能。影响桩基施工振动效应的因素也是多方面的, 包括桩基形式、施工方案和岩土结构等。2.3 桩基施工影响范围在桩基施工过程中,
7、 沉桩对周围环境的影响范围主要由土体环境决定。在桩长的 1.52 倍距离范围外, 可以测得土体位移情况, 此时土体位移值一般很小, 不会对周围已建成建筑物产生威胁。在软粘土中进行打桩, 对建筑物位移产生的影响范围一般为在正常土中打桩的 1 倍桩长距离。从以往施工经验来看, 密集桩群的挤土影响范围一般较大, 采用预制桩、钢管桩也会使其影响波及范围较大。3 桩基施工影响评价及建议措施3.1 桩基施工的影响评价结合上述工程案例以及桩基施工的影响作用, 对桩基施工的影响评价方法进行说明。由于桩基施工影响作用受施工现场的地质环境影响较大, 所以要结合施工现场的勘测结果, 对其可能对周围建筑物产生的影响进
8、行分析。该商贸楼的土层结构上层位素填土, 其下是粗砂和卵石层, 再下一层为含泥粉砂、粗砂及圆砾卵石层, 再往下是砂质粘土层, 底层为砾砂层。以此为基础对其施工场地进行评价, 其等效剪切波速为 120.2m/s, 属于软弱土 III 类场地。该工程施工采用预应力高强砼管桩, 并采取静压方式, 桩基布置不算密集。于其临近的商用建筑桩基以单桩和两桩形式为主。施工记录表明, 该桩基施工工程的单日最大成桩数为 15 根, 日均 3.2 根, 在压桩过程中, 由于夹具打滑, 出现桩架垂直冲击地面的情况, 给周围人员带来较大心理压力。由于采用静压方式, 桩基施工存在较为明显的挤土影响效应。一期工程由于距离已
9、建成商用建筑较远, 所以影响作用相对较弱, 但在二期施工时, 桩基密度较大, 距离较近, 在挤土效应作用下, 导致已建成商用建筑的墙体裂缝出现发展趋势。3.2 桩基施工建议措施根据上述工程案例以及影响评价结果, 本文主要对桩基施工及影响评价提出以下几点建议: (1) 在桩基施工前, 要严格按照相关规定, 做好现场勘测工作, 详细了解施工现场的土层结构特点和周围土质条件, 并将其作为预测桩基施工对周围建筑影响的参考依据。在施工前期, 加强对临近建筑物的检测, 避免因桩基施工导致周围建筑地基发生不均匀沉降, 进而引发严重危害, 导致工程事故或出现争议; (2) 对周围建筑的桩基形式进行认真考察,
10、判断周围建筑能够承受的影响作用极限, 从而采取合理的施工方案, 避免桩基施工产生的影响作用超出周围建筑承载极限, 引发墙体开裂、楼梯坍塌等严重事故。应采取先近后远的施工顺序, 将桩基施工对周围建筑的影响降至最低; (3) 在施工过程中, 加强对周围建筑受影响情况的监测和判断, 从桩基施工的影响机理出发, 得出正确结论, 消除工程争议, 确保桩基施工的顺利进行。4 结束语综上所述, 桩基施工因挤土和振动效应, 会对周围建筑产生不同程度的影响。通过对其影响机理进行分析, 并采取科学的评价方法, 可以得出客观公正的影响结论, 帮助解决桩基施工的争议问题。通过施工前加强现场勘测, 施工过程中加强影响检测, 并采取合适的施工方案, 可以将桩基施工对周围建筑的影响降至最低。参考文献1张仁流.桥梁桩基施工对临近既有构造物的影响分析J.交通建设与管理, 2014 (12) :126-127, 131. 2廖伟, 张彬.桩基施工对邻近既有建筑物影响的分析概述J.建筑监督检测与造价, 2008 (10) :45-48.
