地下工程施工对历史建筑的影响及措施研究

在基坑开挖过程中，不同的施工措施对基坑周边的地层位移产生的影响不同，具体考虑到基坑分层分块开挖、时空效应以及基坑降水方案的影响。

1.分层分块开挖

对于分层或不分层开挖的基坑，若基坑不同区域开挖的先后顺序会对周边环境产生不同程度的影响，则需划分区域，并确定各区域的开挖顺序，以达到控制变形、减小对周边环境影响的目的。

2.时空效应

深基坑本身是一个具有长、宽和深尺寸的三维空间结构，因而其支护系统的设计也将是一个复杂的三维空间受力问题。基坑的长和宽尺寸越小、坑深越大，其三维空间效应越显著。大量的工程实践证明，深基坑坑壁中央范围的土压力和位移值均大于两坑壁一定范围内的土压力和位移值，这是因为在深基坑两端坑壁处存在显著的空间效应，抑制了其邻近区域的土压力和位移的发展。

（1）基坑开挖的时间效应

在软土地区开挖深大基坑，开挖中围护结构位移、结构体的外荷载和内力会随着基坑暴露时间的增长而变化，呈现出明显的流变效应；同时基坑开挖引起土体卸载，超静孔压的消散导致固结效应的产生。(www.xing528.com)

基坑开挖完毕后乃至浇筑完底板后，地面的沉降明显减少，但仍在发生，这部分沉降是由土体固结引起的。围护墙发生变形后，墙后土体的应力状态发生变化，从而产生或正或负的超孔隙水压力。

随着坑内的负超孔隙水压力的消散，土体隆起，加上施工扰动，土体强度降低，使围护墙体底角土体的抗力减小，围护墙体的水平位移增大，致使坑周土体进一步固结沉降。同时坑内土体抗隆起的安全系数越来越低，坑底的隆起量也随时间的推移越来越大，坑周土体由于地层移动，其沉降不断发生。

（2）基坑开挖的空间效应

众所周知，由于基坑开挖会引起基坑周围地层的移动，这说明基坑开挖是一个与周围土体密切相关的空间问题。实践表明，基坑的形状、深度、大小等对基坑支护结构及周围土体的变形影响也是很显著的。基坑支护结构和周围土体的空间作用有利于减小周边土体的移动变形，减小支护结构周边的土层塑性区范围，从而抑制周边地表沉降。

3.基坑降水

深基坑降水给基坑施工带来很大的方便，但同时基坑的深井、群井抽水也引起了一系列的环境问题，给降水基坑周围建筑物带来了不良影响，长时间的抽水降低地下水位，会引起周围建筑物基础与地面产生不均匀沉降，沉降范围由基坑边缘逐渐向外扩展。由于基坑降水引起周围土体应力的重新调整，造成基坑相邻建筑物地基不均匀沉降，情况严重时会造成相邻建筑物破坏，因此对基坑相邻建筑物进行不均匀沉降预测具有现实意义，由此可采取相应措施，控制因降水而引起的邻近历史建筑物沉降或不均匀沉降。