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【摘 要】随着国家经济的迅速增长，人民的生活质量也随之增长。遍及全国的铁路线的基坑施工避免不了引起周围结构发生各种变形。现如今城市建筑已经是高耸入云，在建造如此巨大的建筑物前，需要采用大量的深基坑工程，明挖深基工程对周围建筑物的建造质量起着决定性的作用，更决定此处建筑物的生存年限。不同基坑施工引起围护结构变形与建筑物沉降的程度有很大的差别，本文对不同的基坑施工引起围护结构变形与建筑物沉降进行对比探究分析，并提出各种检测措施与预防方法，从而使建筑物更加结实安全，避免不必要的的灾难与损失。
【关键词】深基坑；结构变形；支护；建筑物沉降
由于高层建筑需要强大支撑，深基坑施工成为当今地下工程建设最关键的部分，也成为建筑行业十分关注的热点。一个强大而又科学的基坑工程决定建筑物的安全性。基坑施工的开挖和支护便成为一个突出的问题。不同的城市的地形与地层结构之间有很大的差距，即使是在同一个基坑内的地形构造也错综复杂，加上设计方案的不合理以及工监管的不严格，使得工程延期或不合格，给社会带来很多不良影响。下面我们就对不同基坑施工对围护结构的变形以及建筑物的沉降详细分析研究。
1 有支护类型基坑施工
中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》对基坑支护的定义如下：为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。基坑施工前必须进行地质勘探，根据土质情况和基坑深度编制专项施工方案。施工方案应与施工现场实际相符，实际施工基坑支护作为一个结构体系，应要满足稳定和变形的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。因此，基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影響周边建筑物的安全使用。我们目前常见的基坑支护型式主要有：排桩支护，桩撑、桩锚、排桩悬臂，地下连续墙支护，地连墙+支撑，水泥土挡墙，钢板桩等形式。根据深基坑支护技术又可以归纳为：
1.1 自立式支护,包括水泥搅拌桩挡墙支护和悬臂式派桩支护。水泥搅拌桩主要是水泥挡墙支撑地面的压力，基坑开挖深度不大于8米，主要适用于粘土、淤泥质土以及粉土等涂层。这种支护的整体性和隔水性十分良好，并且在坑内不需要支撑结构的支撑，所以在以后的施工中加快施工进度。此类基坑在受到强降水时使得涂层含水量迅速增大，在有机质含量变化很大或者发生不可预知的地质变形时发生的围护结构变形比其他有支撑支护类型的变形都大，传递到地表面建筑物后使得建筑物的沉降深度也最令人担忧。所以在进行施工前必须经过长时间的土质检测，确保地质的适应性以及稳定性，而且必须保证开挖深度符合国家的规定标准，使得基坑施工达到建造要求。
1.2 桩锚支护，这种支护方式主要适用于土地土层性能较好的的建筑施工场地。如果基坑深度是比较大的工程，岩土锚杆必须严格参照国家标准。我们的锚索在锁定的时候都必须施加一定的预应力，施加的预应力愈大则限制桩顶的效果就会愈好。但是预应力也不能超过一定的值，在接近地面静止土压力时为最佳效果。在离开基坑边壁角点不同的距离处土压力的分布略有不同，但一般呈现上小下大的规律。另一方面，对于基坑边壁中点处的桩锚很少受到土体压力的约束。基坑在开挖过程中必须建立考虑“空间效应”以及“开挖及施工动态过程”的理论和设计方法，否则将会使得各个边壁产生不同大小的隆起，改变基坑围护的结构和造成建筑物的沉降。
1.3 喷锚支护,主要是靠混凝土层、钢筋网和锚杆来提高边坡岩土的抗变形能力和结构强度。适用于人工处理过的施工场地，如人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。这种基坑的深度不得大于十二米。我们根据某地段一喷锚网支护基坑监测实例，对喷锚基坑的围护变形和建筑沉降进行分析。我们得到基坑在稳定条件下，基坑顶面的变形点距离边线愈近，沉降量愈大，并且呈线性分布。如果稳定条件被破坏，基坑顶面的变形点距离边线一定范围内在变形点附近的沉降深度几乎相同，再往外面去沉降就会急剧减小，呈向上凸户形分布在基坑周围。我们可以根据这些监测数据准确判断支护是否处于稳定状态从而为基坑的监测提供参考。
1.4 排桩内支撑支护，极少数使用地下连续墙或预应力管桩，大多数使用冲、钻孔灌注桩。这种支护深度一般都非常深，深度越深需要的支撑道坑数越多。在软土质场地中使用这种支护方式以建造较深的基坑。但是，软土基坑的预测与实际施工的结果之间存在着巨大差异，引起基坑边形的步骤一般分为发生、传递、最终影响三个环节。下面我们就根据这三个环节分析软土对支护基坑的影响。通过对实际工程的施工实施严密的跟踪监测，我们发现由于水平方向的施工改变基坑内外土体的原始应力状态而引起地层移动。在基坑开挖后,围护结构便开始受力变形，基坑内侧卸去原有土压力时,在墙外侧则受到主动土压力，而在墙内侧底部受到部分被动土压力。加上受到多种未知因素，如暴雨等自然灾害的影响，当基坑平面尺寸较大，支撑体系较复杂时，由气温变化引起的温度应力和收缩应力会使支撑杆件内力增加，这样筑墙在内外力的相互作用下使围护结构会随着支撑时间的延长而逐渐增大变形。围护结构的变形会引起它后面的土体位移从而填充由于围护结构变形而出现的土体损失。并且这种土体传递逐渐向离基坑更远处的方向传递，通过一定时间的积累传递，就会作用到地面和建筑物处引起建筑物的沉降。
1.5 综合型支护。当基坑各侧环境有着较大的差别、涂层深度变化大和阶梯型基坑建造时必须使用综合型支护。这种支护综合了以上四种形式的基坑，在变形和引起建筑物的沉降方面也表现在各种支护的变形特点上。在监测与管理方面更复杂，需要长期的记录数据才能切实监护起建筑物的安全性。
2 无支护类型基坑施工
此类基坑只适用于埋置深度为5米以内的浅层基坑。如果此处地质条件好或者放坡开挖不受周围条件限制时深度可以适当加深。由于其施工要求较低，所以在基坑施工中也比较普遍使用。但是施工场地也必须满足：（1）施工前必须根据现场确定最好的施工方法。（2）必须做好桥墩中心、临时水准基点的测量工作。（3）搞好防水排水工作，使基坑避免遭受雨水的侵害。我们同样根据太原市某建筑物基坑的地质情况以及监测数据进行分析。工程所在的场地的内摩擦角是大于0的，根据费伦纽斯原理，推测最大变形点出现在坡脚，绘出相应的滑动安全系数图线，经过分条法的运算，如果K值大于1，则认为此处基坑出于安全稳定状态，若K值是小于1的，则基坑可能已经受到雨水或者地下水的影响，对围护结构造成变形和建筑物的沉降
3 结语
无支护基坑的结构简单，造价较低，施工也较方便，同样受到的限制条件也较严格。在多数基坑建设中还是使用支护基坑，但是复杂的场地土层，施工周期过长，从开挖到完工遇到雨天、周边堆载和震动等不利条件，安全保障度随机性较大。所以无论是哪一种基坑施工，我们都必须做好充分的场地数据监测和选择最佳施工方法，在施工过程中严格监督管理，确保基坑施工的安全有效性。同时也要对施工过程的时空效应保持高度的重视，这样才能保证基坑施工的质量，建造出最安全的建筑。
参考文献：
[1]张家鸣，刘洪震.某深基坑施工对周围环境的影响[J].隧道建设，2007（2）.
[2]刘建飞，白永兵.深基坑开挖对周围环境的影响[J].河北工程学院学报，2003（4）.
【关键词】深基坑；结构变形；支护；建筑物沉降
由于高层建筑需要强大支撑，深基坑施工成为当今地下工程建设最关键的部分，也成为建筑行业十分关注的热点。一个强大而又科学的基坑工程决定建筑物的安全性。基坑施工的开挖和支护便成为一个突出的问题。不同的城市的地形与地层结构之间有很大的差距，即使是在同一个基坑内的地形构造也错综复杂，加上设计方案的不合理以及工监管的不严格，使得工程延期或不合格，给社会带来很多不良影响。下面我们就对不同基坑施工对围护结构的变形以及建筑物的沉降详细分析研究。
1 有支护类型基坑施工
中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》对基坑支护的定义如下：为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。基坑施工前必须进行地质勘探，根据土质情况和基坑深度编制专项施工方案。施工方案应与施工现场实际相符，实际施工基坑支护作为一个结构体系，应要满足稳定和变形的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。因此，基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影響周边建筑物的安全使用。我们目前常见的基坑支护型式主要有：排桩支护，桩撑、桩锚、排桩悬臂，地下连续墙支护，地连墙+支撑，水泥土挡墙，钢板桩等形式。根据深基坑支护技术又可以归纳为：
1.1 自立式支护,包括水泥搅拌桩挡墙支护和悬臂式派桩支护。水泥搅拌桩主要是水泥挡墙支撑地面的压力，基坑开挖深度不大于8米，主要适用于粘土、淤泥质土以及粉土等涂层。这种支护的整体性和隔水性十分良好，并且在坑内不需要支撑结构的支撑，所以在以后的施工中加快施工进度。此类基坑在受到强降水时使得涂层含水量迅速增大，在有机质含量变化很大或者发生不可预知的地质变形时发生的围护结构变形比其他有支撑支护类型的变形都大，传递到地表面建筑物后使得建筑物的沉降深度也最令人担忧。所以在进行施工前必须经过长时间的土质检测，确保地质的适应性以及稳定性，而且必须保证开挖深度符合国家的规定标准，使得基坑施工达到建造要求。
1.2 桩锚支护，这种支护方式主要适用于土地土层性能较好的的建筑施工场地。如果基坑深度是比较大的工程，岩土锚杆必须严格参照国家标准。我们的锚索在锁定的时候都必须施加一定的预应力，施加的预应力愈大则限制桩顶的效果就会愈好。但是预应力也不能超过一定的值，在接近地面静止土压力时为最佳效果。在离开基坑边壁角点不同的距离处土压力的分布略有不同，但一般呈现上小下大的规律。另一方面，对于基坑边壁中点处的桩锚很少受到土体压力的约束。基坑在开挖过程中必须建立考虑“空间效应”以及“开挖及施工动态过程”的理论和设计方法，否则将会使得各个边壁产生不同大小的隆起，改变基坑围护的结构和造成建筑物的沉降。
1.3 喷锚支护,主要是靠混凝土层、钢筋网和锚杆来提高边坡岩土的抗变形能力和结构强度。适用于人工处理过的施工场地，如人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。这种基坑的深度不得大于十二米。我们根据某地段一喷锚网支护基坑监测实例，对喷锚基坑的围护变形和建筑沉降进行分析。我们得到基坑在稳定条件下，基坑顶面的变形点距离边线愈近，沉降量愈大，并且呈线性分布。如果稳定条件被破坏，基坑顶面的变形点距离边线一定范围内在变形点附近的沉降深度几乎相同，再往外面去沉降就会急剧减小，呈向上凸户形分布在基坑周围。我们可以根据这些监测数据准确判断支护是否处于稳定状态从而为基坑的监测提供参考。
1.4 排桩内支撑支护，极少数使用地下连续墙或预应力管桩，大多数使用冲、钻孔灌注桩。这种支护深度一般都非常深，深度越深需要的支撑道坑数越多。在软土质场地中使用这种支护方式以建造较深的基坑。但是，软土基坑的预测与实际施工的结果之间存在着巨大差异，引起基坑边形的步骤一般分为发生、传递、最终影响三个环节。下面我们就根据这三个环节分析软土对支护基坑的影响。通过对实际工程的施工实施严密的跟踪监测，我们发现由于水平方向的施工改变基坑内外土体的原始应力状态而引起地层移动。在基坑开挖后,围护结构便开始受力变形，基坑内侧卸去原有土压力时,在墙外侧则受到主动土压力，而在墙内侧底部受到部分被动土压力。加上受到多种未知因素，如暴雨等自然灾害的影响，当基坑平面尺寸较大，支撑体系较复杂时，由气温变化引起的温度应力和收缩应力会使支撑杆件内力增加，这样筑墙在内外力的相互作用下使围护结构会随着支撑时间的延长而逐渐增大变形。围护结构的变形会引起它后面的土体位移从而填充由于围护结构变形而出现的土体损失。并且这种土体传递逐渐向离基坑更远处的方向传递，通过一定时间的积累传递，就会作用到地面和建筑物处引起建筑物的沉降。
1.5 综合型支护。当基坑各侧环境有着较大的差别、涂层深度变化大和阶梯型基坑建造时必须使用综合型支护。这种支护综合了以上四种形式的基坑，在变形和引起建筑物的沉降方面也表现在各种支护的变形特点上。在监测与管理方面更复杂，需要长期的记录数据才能切实监护起建筑物的安全性。
2 无支护类型基坑施工
此类基坑只适用于埋置深度为5米以内的浅层基坑。如果此处地质条件好或者放坡开挖不受周围条件限制时深度可以适当加深。由于其施工要求较低，所以在基坑施工中也比较普遍使用。但是施工场地也必须满足：（1）施工前必须根据现场确定最好的施工方法。（2）必须做好桥墩中心、临时水准基点的测量工作。（3）搞好防水排水工作，使基坑避免遭受雨水的侵害。我们同样根据太原市某建筑物基坑的地质情况以及监测数据进行分析。工程所在的场地的内摩擦角是大于0的，根据费伦纽斯原理，推测最大变形点出现在坡脚，绘出相应的滑动安全系数图线，经过分条法的运算，如果K值大于1，则认为此处基坑出于安全稳定状态，若K值是小于1的，则基坑可能已经受到雨水或者地下水的影响，对围护结构造成变形和建筑物的沉降
3 结语
无支护基坑的结构简单，造价较低，施工也较方便，同样受到的限制条件也较严格。在多数基坑建设中还是使用支护基坑，但是复杂的场地土层，施工周期过长，从开挖到完工遇到雨天、周边堆载和震动等不利条件，安全保障度随机性较大。所以无论是哪一种基坑施工，我们都必须做好充分的场地数据监测和选择最佳施工方法，在施工过程中严格监督管理，确保基坑施工的安全有效性。同时也要对施工过程的时空效应保持高度的重视，这样才能保证基坑施工的质量，建造出最安全的建筑。
参考文献：
[1]张家鸣，刘洪震.某深基坑施工对周围环境的影响[J].隧道建设，2007（2）.
[2]刘建飞，白永兵.深基坑开挖对周围环境的影响[J].河北工程学院学报，2003（4）.