既有建筑结构在地基扰动情况下的结构响应

李天际

上海建工五建集团有限公司 上海 200063

1 工程概况

复旦大学相辉堂是上海市第四批优秀历史建筑，为三类保护建筑，总建筑面积为5 047 m2。项目包括相辉堂修缮和北堂扩建（图1），其中修缮面积1 777 m2；北堂扩建工程，地上建筑面积2 070 m2，地下建筑面积1 200 m2。建筑层数为地下1层、地上2层，建筑高度为14.75 m。

图1 项目平面示意

相辉堂复建于1947年，房屋主体为木屋架、钢筋混凝土框排架混合结构体系。其中1层结构为混凝土框架结构，2层结构为混凝土排架结构，柱顶设有钢筋混凝土圈梁。基础为柱下独立基础，基础垫层为厚101 mm素混凝土，基础埋深约－0.9 m。房屋外墙采用254 mm青砖，石灰砂浆砌筑。相辉堂作为三类保护建筑，建筑的立面和结构体系不得改变，空间格局、入口门厅及其原有特色装饰也为重点保护部位，修缮标准较高。

相辉堂在工程开工前，经检测鉴定，实心黏土砖强度等级达到MU5，砂浆强度等级为M1。原结构1层、2层实测混凝土强度分别为C18和C15。房屋有多处老化损伤，经验算，主体结构在正常使用情况下安全性不足，综合抗震能力不满足抗震鉴定要求[1-5]。

2 施工内容及沉降监测

2.1 施工内容

扩建工程地下室开挖面积2 886 m2，基坑周长256 m，地下室基本挖深5.6 m，局部深坑开挖深度近10 m。基坑围护体系采用钻孔灌注桩和三轴搅拌桩止水帷幕（局部SMW工法桩）。基坑部分主要施工内容包括：围护、降水、破桩、挖土、圈梁、栈桥、支撑等，该部分的施工会对既有建筑产生不利影响。

2.2 沉降监测

软土地层条件下的基坑施工时，施工机械对周围土体扰动和施工工艺对土体物理力学性态的改变会使周边土体产生形变（沉降或隆起及水平位移），从而造成周边环境的变形，因此需要对邻近建筑物等进行动态监测（图2）。……