深基坑开挖对周围高层建筑沉降变形的影响分析

吴悠

【摘要】随着经济的发展，城市的建设也越来越快。地铁的开发和高层建筑的建设，都需要对深基坑开挖。深基坑的开挖对周围高层建筑的的影响巨大，特别是高层建筑沉降变形的影响最为突出。本文在深基坑开挖的发展以及深基坑开挖技术方面的研究基础上，对了解高层建筑基础结构构造并对产生建筑沉降变形的原因进行分析，从而对深坑开挖存在的问题进行预防和维护，旨在为城市的和谐发展以及人民的安全健康做好基础建设工作。

【关键词】深基坑开挖；周围高层建筑；沉降变形；影响分析

随着科学技术的发展，我国对建筑建设技术和安全方面的要求也越来越高，尤其是基础建设的技术和安全方面要求特别高。由于深基坑开挖是建筑基础建设的重要环节，并且深基坑开挖对周边建筑的影响巨大，所以深基坑面临的困难和问题也是非常的繁多。在维护周边高层建筑的安全基础上，对深基坑开挖的各个方面问题都必须做好，这也是工程建设的安全和质量的要求，是对社会和谐和人民安全的负责。本文通过对深基坑开挖技术的背景和对其技术的归纳总结，对所存在问题进行分析，对周边高层建筑物的沉降变形进行了有效防范并提出了技术上的对策。

一、深基坑开挖

（一）深基坑开挖的发展

深基坑的发展在近几十年才开始，由于建筑的建设高度和地下空间建设的基坑的提高，深基坑工程因此发展。深基坑工程的规模随着城市建设的发展需要，开始逐渐壮大。对于新兴的基础建设，深基坑的开挖从开始技术上的不成熟到现在技术的专业化，但是由于深基坑开挖的规模大，地下深度深，技术上发展还需要进一步提高和完善。深基坑工程的发展之快、规模之大已经逐渐在现代工程建设中起到关键的作用。

（二）深基坑开挖的特点

1、区域性

深基坑开挖不同于普通基坑开挖，普通基坑开挖所涉及的岩土区域的范围有限，而深基坑开挖所涉及的岩土区域是大范围的，如黄土地基、砂土地基、以及软黏土地基，岩土区域随深基坑开挖的深度的加深而变化。

2、综合性

由于深基坑开挖的规模大、深度较深，深基坑开挖工程所需涉及的范围和需要考虑的因素非常多，需要综合性的设计并解决才能进行开挖。深基坑开挖工程所涉及的工程有：结构工程、岩土工程以及人文社会学科，由其综合性结合而形成了深基坑工程。

3、不稳定性

深基坑工程由于开挖的深度过深以及技术上不完善的原因，在工程施工中存在的不稳定因素较多。深基坑在开挖时随岩土层的变化，周围的建筑的地基都会随之受到影响。此外，深基坑的设计和计算缺乏准确性，也是导致深基坑开挖的不稳定性。

（三）深基坑开挖工程存在的问题

1、巖土层不稳定性

深基坑开挖的深度深，涉及的岩土层的层次也比较多。深基坑开挖中的岩层缺乏稳定性，在工程施工中容易产生岩层坍塌，从而造成岩土回填的问题。特别是在沿海地带城市，地下水位线比较浅，岩层的稳定性更差。

2、施工因素影响

深基坑开挖的范围大、深度深，对施工技术和施工设备的要求也比较高。深基坑开挖工程的施工人员不够专业化，对深基坑开挖的过程不了解。深基坑开挖受到雨天和台风天气的影响，使工程设备的操作性和岩层的稳定性都降低。

3、设计和计算不够精确

深基坑工程需要较高的质量和技术要求，但是在工程施工中，工程的设计和计算不够精确导致工程施工产生误差。深基坑工程规模大和施工中的不稳定因素过多是工程设计和计算不够精确的原因。

二、高层建筑沉降变形

（一）高层建筑基础的构造

高层建筑基础使用的是钢筋混凝土结构，主要承重的梁、柱和板都是使用钢筋混泥土制成。由于高层建筑的层数多、下部承重大，基础建设承载需要计算出所能承载的重力和建设稳固的结构基础。高层建筑基础构造基础下土体也是不能够忽略的建设项目，工程施工对土体加固处理是提高基础构造稳定性的关键要素。

（二）高层建筑沉降变形的原理

高层建筑的基础建设受到破坏，导致建筑的沉降和变形。高层基础建设是由钢筋混泥土构造，由于基础中的钢筋混泥土在无法承载上方重力，导致基础的沉降和变形。高层建筑基础的岩层稳定性受到外力的影响，造成岩层坍塌而引起基础承载力的降低也是高层建筑沉降变形的间接原理。

三、深基坑开挖对高层建筑沉降变形的影响分析及防范措施

（一）深基坑开挖对高程建筑沉降变形的影响的分析

高层建筑沉降变形的原理在于基础承载力不足引起的变形，基础的变形另一原因是基础下的土体发生了过大侧移和过深的沉降。深基坑开挖深度大于周边高层建筑物的深度时，高层建筑物的基础下的土体会有不均匀沉降和倾斜。

深度开挖的基坑与周边建筑物之间的土体发生沉降和倾斜，高层建筑基础下的土层向基坑开挖的方向倾斜，导致高层建筑基础变形，而最终导致高层建筑的沉降和变形。另一方面是基坑开挖卸荷后，高层建筑物基底附加的应力就失去平衡，应力的方向就向基坑方向传递，导致高层建筑物基础的承载力失去平衡，使高层建筑沉降变形。

总而言之，深基坑开挖附近会发生土体流失及应力状态的改变。土体的流失及应力状态的改变一般以土体水平和竖向位移的形式表现出来。建筑物的破坏是由基础的位移或变形引起的。支护系统的刚度及开挖方法决定了土体的位移，土体的位移是否会引起破坏是通过确定高层建筑物的容许力、变形及扭曲的极限来判定。深基坑开挖对高层建筑物沉降变形的影响明显，需要针对性的分析并采取有效措施解决。

（二）深基坑开挖对高层建筑沉降变形的防范措施

深基坑开挖对高层建筑沉降变形，主要原因在于基坑开挖的过程中，对高层建筑物基础的破坏，而高层建筑物基础的破坏在于基础下的土层沉降和倾斜。根据深基坑开挖对高层建筑沉降变形的原理，制定以下防范措施：

1、做好深基础开挖的准备工作

深基础开挖时，工程设计人员对周边高层建筑进行资料调查。工程人员通过收集周边高层建筑物的基础建设的相关内容，通过分析高层建筑基础的承载，对深基础开挖进行设计和计算。

2、做好周边高层建筑物的防护工作

深基坑开挖的过程中，做好周边高层建筑物的防护工作。工程施工人员针对深基坑开挖的位置与周边高层建筑物之间的土层进行加固。

3、深基坑开挖的防护工作

深基坑开挖的防护工作做好，主要是对深基坑的支护结构加固处理。深基坑支护的加固，可以降低岩土的坍塌，另一方面起到平衡深基坑受力不稳定因素的作用。

结语：

本文通过对深基坑的发展和深基坑的特点的了解，也对深基坑存在问题以及周边高层建筑物沉降变形原理的分析，提出了深基坑对周边高层建筑物沉降变形的措施。关于深基坑对周围高层建筑物沉降变形的问题，随着科学技术的发展，也必将得到完善的解决。

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