深基坑施工中邻近建筑物变形监测与保护

一、引言

在城市建设中，为满足地下空间开发需求，深基坑工程规模和深度不断增加。深基坑施工过程中，土体开挖、降水、支护结构变形等因素，会引起周边土体应力场和位移场的改变，从而导致邻近建筑物产生沉降、倾斜、裂缝等变形，严重时甚至威胁建筑物的结构安全和正常使用 。因此，对深基坑施工中邻近建筑物进行变形监测与保护，是深基坑工程安全施工的重要保障，对于维护城市建设稳定、保障人民生命财产安全具有重要意义。

二、邻近建筑物变形监测

2.1 监测内容

沉降监测：监测建筑物基础及上部结构的垂直位移，是判断建筑物稳定性的重要指标。通过测量建筑物不同部位在施工前后的高程变化，获取沉降数据，分析沉降趋势和速率，及时发现异常沉降情况。

倾斜监测：监测建筑物整体或局部的倾斜程度，可反映建筑物在水平方向上的变形情况。当建筑物倾斜超过一定限值时，可能引发结构破坏，因此倾斜监测对于评估建筑物安全性至关重要。

裂缝监测：观察建筑物墙体、梁柱等部位裂缝的产生、发展情况，包括裂缝的长度、宽度、深度和走向等参数。裂缝的出现和扩展往往是建筑物结构损伤的直观表现，通过裂缝监测能及时掌握建筑物结构的损伤程度。

水平位移监测：监测建筑物在水平方向上的位移，了解建筑物受基坑施工影响在平面位置的变化情况，为判断建筑物稳定性提供依据。

2.2 监测方法

水准测量法：是沉降监测的常用方法，通过建立水准控制网，利用水准仪和水准尺，按照一定的测量路线和精度要求，测量建筑物监测点与基准点之间的高差变化，从而计算出监测点的沉降量。该方法测量精度高，但受地形、天气等因素影响较大，测量效率相对较低。

全站仪测量法：可用于建筑物的沉降、倾斜和水平位移监测。利用全站仪的角度和距离测量功能，对建筑物监测点进行观测，通过坐标计算获取监测点的位移数据。全站仪测量法操作简便、测量速度快，适用于各种复杂地形和环境条件。

静力水准测量法：基于连通管原理，通过测量各监测点之间的液面高差，实现对建筑物沉降的实时监测。该方法自动化程度高，可连续监测，适合对沉降变化敏感的建筑物进行长期监测。

裂缝监测仪法：采用专门的裂缝监测仪器，如裂缝宽度监测仪、裂缝深度测试仪等，对建筑物裂缝进行精确测量。通过定期观测裂缝参数的变化，分析裂缝的发展趋势，及时发现结构安全隐患。

2.3 监测频率与预警值

监测频率应根据基坑施工进度和建筑物变形情况合理确定。在基坑开挖初期，可每 3 天进行 1 次监测；随着开挖深度增加和施工对周边影响的加剧，在基坑开挖关键阶段，可每天进行 1 - 2 次监测；在施工相对稳定阶段，可每周监测 2 - 3 次。

预警值的设定需综合考虑建筑物的结构类型、使用功能、地基基础条件以及相关规范标准。一般来说，当建筑物沉降速率连续 3 天超过 3mm /天，累计沉降量达到 30mm ；倾斜率超过 3‰ ；裂缝宽度达到 3mm 时，应及时发出预警信号，以便采取相应的保护措施。

三、邻近建筑物保护措施

3.1 优化基坑支护设计与施工

合理的基坑支护设计是减少基坑施工对邻近建筑物影响的关键。在设计阶段，应根据工程地质条件、基坑深度、周边环境等因素，选择合适的支护结构形式，如地下连续墙、灌注桩、深层搅拌桩等，并进行详细的力学计算和稳定性分析。施工过程中，严格按照设计要求进行支护结构施工，确保支护结构的施工质量，控制支护结构的变形。例如，在地下连续墙施工中，保证墙体的垂直度和接头质量，减少墙体渗漏和变形。

3.2 控制基坑降水

基坑降水可能导致周边土体沉降，进而影响邻近建筑物。因此，需合

理控制降水方案。采用分层、分段降水方式，避免过度降水；设置回灌井，通过回灌地下水，维持周边地下水位稳定，减少因降水引起的土体沉降。同时，加强对地下水位的监测，及时调整降水和回灌参数。

3.3 地基加固处理

对邻近建筑物的地基进行加固处理，可提高地基承载能力和稳定性，增强建筑物抵抗变形的能力。常用的地基加固方法有注浆加固法、深层搅拌法、高压旋喷法等。例如，注浆加固法通过向地基土中注入浆液，填充土体孔隙，改善土体物理力学性质，提高地基强度和密实度。

3.4 隔断保护措施

在基坑与邻近建筑物之间设置隔断墙或隔离桩，可有效阻隔基坑施工引起的土体变形传递，减少对建筑物的影响。隔断墙可采用地下连续墙、水泥土搅拌桩墙等形式；隔离桩可选用灌注桩、预制桩等。隔断墙或隔离桩的深度应深入基坑底部以下 Ω5m ，强度应满足设计要求，确保其隔断效果。

3.5 建筑物结构加固

对于受基坑施工影响较大、结构安全性存在隐患的建筑物，可采取结构加固措施。如对建筑物的墙体、梁柱等部位进行加固，可采用增大截面法、粘贴钢板法、碳纤维加固法等。通过结构加固，提高建筑物的整体刚度和承载能力，保障建筑物在基坑施工期间的安全。

四、实际工程案例分析

4.1 工程概况

某城市商业综合体项目，基坑开挖深度达 15m ，基坑周边紧邻 3 栋 6层老旧居民楼，建筑物基础形式为浅基础，基础埋深 2m ，结构类型为砖混结构。由于居民楼建成时间超过 30 年，结构较为脆弱，对基坑施工引起的变形十分敏感。

4.2 监测与保护措施实施

在该项目中，建立了完善的变形监测系统。采用水准测量法和全站仪测量法对建筑物进行沉降、倾斜和水平位移监测，利用裂缝监测仪对建筑物裂缝进行观测。监测频率在基坑开挖初期为每周 3 次，随着开挖深度增加，加密至每天 1 次。

保护措施方面，基坑支护采用厚度 800mm 的地下连续墙结合 3 道钢筋混凝土内支撑的形式，确保支护结构的稳定性；降水方案采用分层降水，在邻近建筑物周边每间隔 10m 设置 1 口回灌井，维持地下水位稳定；对邻近建筑物地基采用注浆加固法进行处理，注浆孔间距 1.5m ，梅花形布置，提高地基承载能力；在基坑与建筑物之间设置宽度 1.2m 、深度 20m 的水泥土搅拌桩隔断墙，阻隔土体变形传递。

4.3 应用效果

通过实施上述监测与保护措施，在整个基坑施工过程中，邻近建筑物的沉降、倾斜和水平位移均控制在预警值以内，建筑物未出现明显裂缝和结构损伤。监测数据显示，建筑物最大累计沉降量为 25mm ，倾斜率为 2.5‰，满足建筑物安全使用要求，有效保障了邻近建筑物的安全，同时也确保了基坑工程的顺利施工。

五、结论

深基坑施工中邻近建筑物变形监测与保护是一项系统工程，通过科学合理的变形监测，能够及时掌握建筑物的变形情况，为保护措施的制定提供依据。在今后的深基坑工程中，应进一步加强对变形监测技术和保护措施的研究与应用，不断提高深基坑施工的安全性和可靠性，促进城市建设的可持续发展。

参考文献

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