邻近建筑物事故预防指南

D近年来，在基础施工或地下施工期间，土方工程、基坑内设置板桩墙等工程导致基坑附近工程事故频发，尤其是在胡志明市、河内等城市。在板桩墙施工和基坑开挖过程中均有事故发生。主要事故有：结构裂缝、管道破裂、房屋倾斜、地面沉降、围栏倒塌和房屋倒塌。这些现象通常发生在软粘土或流沙地区，因为板桩墙强度不够或防水能力不足（例如，采用压制桩、不连续钻孔桩、千层桩等类型）。在一些工程中，即使地基并不太薄弱，但板桩墙强度不够，或者板桩墙是地面上的墙，强度足够但存在缺陷，无法防止地下水和沙子的侵蚀，也会出现事故。.

 原则上，基坑施工必须确保坑内物体和相邻结构物的安全。2006年，在发生多起基坑内结构物事故后，建设部出台了《软土地区深基坑施工事故防治技术规程》，以预防此类事故的发生。.

钻孔桩钻孔时降低板桩和套管过程中产生的振动可能导致位于某些类型的松散、压实不良的土壤上的邻近结构的基础沉降，或通过直接撞击损坏结构；;
– 土壤位移
– 在建造基坑墙（通常是钢板桩、桩或桩柱）、开挖基坑、从基坑中抽水或恢复钢板桩时，会发生土体的垂直位移（沉降或隆起）和水平位移。.
– 振动或压制预制板桩时，地表会抬升，土体会被推开。相反，在建造钻孔桩或桩柱时，周围地表会下沉，土体会向孔位水平移动。.
– 基坑开挖时，周围地基会发生沉降，并向基坑方向水平移动。沉降和水平位移的程度取决于开挖深度、地基特性、支护结构和开挖过程。在软弱土层中开挖深坑时，经常会发生较大的位移。.
– 基坑施工过程中抽水会导致地下水位下降，从而加剧周围地面的沉降。沉降程度取决于地下水位下降幅度、地面特性和施工时间。.
– 当钢板桩被回收时，土壤会移入桩留下的空隙中，导致钢板桩墙周围区域沉降。.
– 不稳定 h由于支撑不足或深层滑动，基坑可能变得不稳定。在这种情况下，相邻的建筑物可能会发生位移，并可能立即倒塌。.
– 地面沉降严重在采用现浇法建造板桩和桩基时，沟槽和钻孔可能会发生部分坍塌，从而在地面留下一些小空洞。当水流通过板桩之间的缝隙或板桩结构缺陷流入基坑，冲走土壤时，会形成更大的空洞。当这些空洞上方的土穹顶坍塌时，会导致其上的建筑物下沉或倒塌。在饱水的砂土中，从基坑抽水建造地基和地下室时，很容易发生这种现象。.

3. 事故预防措施

– 一般要求

– 为项目地下楼层或基础开挖基坑是一项复杂的工作，需要从勘测、设计施工方法、施工到处理施工过程中出现的情况的所有步骤进行管理、监督和严格执行。.

- 在基坑影响范围内的密集建筑物、重要的文化或政治建筑物，需要在基坑施工前主动进行支护和加固。.

– 勘察服务于施工设计

– 为基坑施工方法设计服务的岩土工程勘察的体积和深度必须符合标准 TCVN 4419:1987 – 施工勘察。基本原则；TCVN 160:1987 – 为桩基础设计和施工服务的岩土工程勘察；TCXD 194:1997 高层建筑 – 岩土工程勘察工作；TCXD 205:1998 桩基础 – 设计标准。.

编制岩土工程勘察大纲时，必须参考项目周边区域的现有数据。如果数据不足，则必须沿基坑边缘布置多个勘察点，初始间距不超过30米/点。当存在以下情况之一时，勘察密度不得超过20米/点：

a) 基坑深度较大(地下2层以上或6m以上);

b) 地面条件差异很大，土层性质和厚度各异；;

c) 开挖范围内有饱和水砂层及高地下水位;

d) 周边建筑物出现下沉、开裂。.

* 除了服务于正常的基础设计之外，调查结果还需要提供以下方面的额外数据：

a) 地下水，包括地表水和地下水位随一年中各个季节的变化；;

b) 土层渗透性指标,其中松散土层的渗透性需通过现场试验确定;

c) 其他具体指标(如有)按施工方法设计计算方法的要求确定。.

* 勘测完成后，钻孔必须用防水材料填充。.

- 对邻近基坑的地上结构现状进行勘察，必须确保根据其重要性和对地面位移的敏感性对结构进行分类。勘察范围为距离基坑边缘两倍基坑深度范围内的结构。收集的信息包括：

a) 施工类型、位置以及距开挖点的距离；;

b) 基础结构标高及特性;

c) 规模和结构特征：平面图、楼层数、结构类型（砖石、钢、钢筋混凝土）、倾斜度、沉降、结构裂缝（如有，请在图纸上标明位置和宽度）。.

– 需要在相当于一个基坑深度（从技术设备到基坑边缘）的表面积内对地下管道、电缆和压缩空气管线进行勘测。需要收集的信息包括：特征、深度、尺寸以及与基坑的距离。.

– 设计施工方法。.

– 设计施工方法时，请勿使用不防水连接的桩来支撑基坑墙，例如钻孔桩、打入桩或传统桩。在有地下水的软土条件下，应优先使用短桩，尤其是在建造两层或两层以上地下室时。在土质良好的情况下，可使用钢板桩建造两层地下室；在有地下水的软土条件下，可使用钢板桩建造一层地下室。.

– 计算地下楼层基坑墙支护体系的稳定性时，必须考虑土压力、邻近区域建筑物的荷载以及施工期间可能产生的其他荷载。作用在支撑基坑墙的墙上的土压力取为静止土压力，对于软弱土层，取水平压力系数K=1.0。.

- 桩的深度必须确保基坑墙的稳定性，其中重点是抗滑稳定性。如果砂土地基低于地下水位，则必须将桩下沉至最大基坑深度以下能够防水的土层。在施工设计中，必须考虑在基坑底部设置防水层或将水排到基坑外，以保持地下水位，保护邻近建筑物。.

– 设计施工措施时，需评估其对邻近建筑物的影响，并提出限制不利影响的措施，包括：

a) 施工预制板桩、直插式板桩或本工程桩(如有)时,周围环境振动情况,下放预制板桩时宜采用静压法限制振动;

b) 预制板桩墙施工时的位移（沉降或隆起和水平位移）。应优先使用钢桩，以尽量减少沉降和拆除桩时产生的地面位移。如果桩与相邻建筑物距离过近，则地下施工完成后不应回收桩；;

c) 基坑开挖各阶段周围区域的位移（沉降和水平位移）。为限制位移，可采取措施增加基坑壁支撑体系的刚度，例如：

– 采用抗弯刚度较高的板桩墙，优先采用地下墙；;

– 使用具有足够刚度的支撑和水平支柱；;

– 支撑和压杆与墙体之间或它们之间的连接必须具有良好的接触，以消除初始变形，不引起局部不稳定并确保荷载均匀分布； ;

– 通过预紧限制支柱的轴向变形。.

d) 基坑内地下水位降低影响周围区域沉降。防止和限制地下水位降低影响的措施有:

– 快速构建每个阶段；;

– 用水泥砂浆、水泥/膨润土砂浆和硅酸盐灌浆，在开挖孔底部形成防水层；;

– 采用补水方法维持开挖区外地下水位稳定。.

– 设计文件必须明确岩土监测的量、类型、位置和时间。监测量取决于项目的规模和复杂程度，但每种类型的监测点不得少于3个。.

常用监测参数包括：沉降、土体随深度变化的水平位移以及土体中的水位。在水位以下的砂土中开挖时，必须进行地下水位监测。施工开始前，必须进行设备安装和监测。.

– 设计需要计算每个施工阶段的位移值，从而提供相应的预警阈值，防止后期施工过程中监测时发生事故。.

试验计算时，可参考以下位移数字：

a) 地上建墙时地面沉降量约为墙深0.1%～0.15%；;

b) 邻近建筑物沉降和水平位移限值如下:

+ 如果接受钢筋混凝土结构和相邻结构的承重墙出现小裂缝：由于地下施工导致周围结构的累积沉降有限（）。.

+ 计算由于相邻结构中的拉伸应力引起的变形

– 基坑施工 按照设计的施工方法进行。桩基础施工应从远离现有建筑物的区域开始，以测试施工工艺并评估其对周围区域的影响，例如振动影响、土体位移、混凝土质量、接缝等影响。当通过试工发现工艺不符合要求时，需要改变工艺或调整设计。.

– 对于地面墙体支撑的挖掘工程，应注意以下几点：

– 修建墙体时，如果沟槽宽度被5-10%侵蚀，则需要改变挡水溶液的类型或密度，抬高导墙以增加溶液的压头或改变开挖工艺。.

– 施工现场必须平坦，未被水淹没，地基必须压实或加固，以足够稳定，承受施工设备的负荷。.

– 必须确保墙体坡度不超过1/100。导墙需要引导挖斗，以确保墙体段能够挖直，溶液高度能够保持在必要的稳定水平，并且能够悬挂主墙钢筋。导墙的建造深度至少应等于邻近建筑物的浅基础深度，或达到回填层的全部深度，通常约为0.7 – 1.5米。如果邻近建筑物的地基较浅，或者在挖掘导墙时存在滑坡的可能性，则必须在挖掘前采取措施加固地基。.

– 每段墙体（面板）的混凝土浇注管道（混凝土导管）数量应确保管道与面板最远边缘的距离不超过1米，同时确保混凝土上升速度不低于3米/小时。管道必须浸入混凝土至少2米深。如果预计混凝土供应会延迟，应使用缓凝剂。.

- 混凝土的质量和均匀性根据TCXDVN 358:2005标准《钻孔桩-用超声波法检测混凝土均匀性的方法》采用超声波法进行检测。超声波管的布置间距不大于1.5米，每块墙板至少布置2根超声波管。需要进行超声波检测以检查墙板质量以及墙板间接缝的质量。.

– 水平支撑系统应选择比设计计算高一级的型钢。必须有备用型钢，以便在邻近建筑物出现损坏或事故迹象时立即加固支撑系统。对于地下两层以上的建筑，应优先采用逆作法施工。.

– 土方需分阶段挖挖，每阶段深度不超过1米。从基坑短边开始挖，再从坑中间开始挖，逐渐向四周移动。.

– 施工前和施工期间必须进行监测。具体如下：

a) 监测邻近建筑物的沉降和倾斜。应在建筑物拐角处和主要承重结构上设置沉降标志。对于管道、电缆线路和技术隧道，应沿线路每隔15~25m设置监测标志。对于已发生沉降和变形、接近3.3.6节规定的预警阈值的建筑物，应进行持续监测。.

b) 监测地面水平位移。使用倾斜仪，将倾斜管置于板桩墙外侧。监测点优先布置在预计沉降变形达到3.3.6节预警阈值的建筑物一侧，以及基坑两侧边缘的中点。监测管底部必须至少埋入硬土层，深度应高于桩尖2 m或3 m，取两者中较大者。.

c) 地下水位监测。应在基坑开挖深度上方和下方的无粘性土层（砂土、砂壤土）内进行地下水位监测。监测点应布置在板桩墙外侧，沿墙周长间隔不超过25 m，基坑两侧边缘至少布置1个监测点。在预计沉降和变形将达到上述警戒阈值的建筑物侧面，应增设监测点。.

d) 监测支柱或锚点处的轴向力。监测采用应变计或测力传感器进行。测量装置应位于所有设有支柱或锚点的楼层，且安装在不少于15%钢筋上的钢筋总数。.

– 每次现场监测结束后，应立即向投资方及监理顾问提供监测结果。当现场监测值达到设计计算值的70%时，需增加监测量，并准备实施事故预防措施。.

– 当监测值达到下列限值之一时，必须停止挖掘，以评估邻近建筑物的危险程度：

– 当现场监测值达到100%时，设计中的计算值；; 

– 当监测值未达到设计计算值的70%阈值，但检测到相邻建筑物有危险迹象时。.

– 邻近结构危险等级评估按照TCXDVN 373:2006《建筑结构危险等级评估指南》进行。.

- 监测地下水位时，如果发现某些监测点的地下水位局部降低，则需要重新检查测量设备、已进行的岩土工程勘察结果、板桩的深度和板桩墙的质量，以采取必要的措施。.

4. 故障排除和问题解决

– 损坏处理如果基础及地下楼层已按规定措施施工，但相邻建筑物仍发生本文件第2节所述损坏，则应暂停施工，查找原因并采取相应措施。.

– 在下桩过程中，如果确定损坏原因是由于下桩技术不适当造成的，则根据具体情况，可以采取以下措施之一：

– 采用振动较小的施工技术；;

– 采取辅助措施降低桩身（钻孔、水蚀）；;

– 改变桩的类型（改用引起土壤位移较小的桩类型）。.

– 在基坑开挖过程中，如果确定基坑破坏原因是由于沉降和水平位移超过设计预期值，则需要加强基坑墙的支撑或部分或全部回填基坑。.

– 在开挖过程中，如果确定基础开裂或结构损坏的原因是由于地下水土流失造成的，则必须停止施工，并采取下列措施之一：

– 使用适当级配的材料或土工布创建反向过滤层；;

– 将水泵入基坑至初始地下水位；;

– 勘察板桩墙，确定缺陷（如果有），在缺陷处侧面打桩或采取适当措施确保水不会继续通过缺陷侵蚀沙子；;

– 故障排除

基础及地下层按既定措施施工，邻近工程仍存在本文件第2节所述问题时，应停止施工，并同时紧急采取下列处理措施：

– 立即支撑有倒塌风险的邻近建筑物；;

– 加固局部损坏的基坑支撑；;

– 如果事故原因是由于滑动或位移超过预期计算，则填满整个挖掘坑； ;

– 如果原因是地下侵蚀，则用水填满洞或用土填满；;

只有查明事故原因并重新设计施工方法后，才能继续施工。.