建筑期刊投稿基坑開挖對相鄰歷史建筑的影響

　　在建筑工程的施工中，基坑工程是很重要的一項工程，基坑工程建設的是否到位也關系到整棟建筑的安全性和壽命。本文是一篇建筑期刊投稿范文，主要論述了基坑開挖對相鄰歷史建筑的影響。

　　摘要：城市地下空間開發和利用已成為當代城市建設發展不可避免的趨勢，而城市歷史建筑又是不可替代的建筑，為保護歷史建筑，就必須研究和解決城市地下工程施工對其所涉及到的歷史建筑影響問題。結合工程實例，運用層次分析法分析基坑工程施工對鄰近歷史建筑的風險，并評判風險等級，再根據風險等級采用相應對策，以解決和控制城市地下工程施工對鄰近歷史建筑的影響問題。研究成果可供類似工程參考。

　　關鍵詞：歷史建筑,基坑工程,層次分析法,風險評判,對策

　　1工程概況

　　1.1基坑概況上海國際舞蹈中心項目包括了4棟新建單體(1#～4#樓)，均為24m以下多層建筑;1#～4#樓地下1層地下室與地下車庫連為整體，地上總建筑面積約44890m2，地下建筑面積約40040m2。劇院為框架抗震墻結構，其余建筑為框架結構。基礎采用樁筏基礎，工程樁采用φ600mm鉆孔灌注樁。本工程基地區位條件優越，位于上海最大的外籍人士聚居區——長寧區虹橋地區，地處虹橋路歷史文化風貌保護區核心保護范圍，周邊歷史氛圍濃厚，更被多幢市級優秀歷史建筑所環繞，保護等級均較高，且距離基坑很近。周邊建筑與本基坑工程關系如圖1所示。基坑周邊共有圖1中所示的6#～11#共6棟上海市優秀歷史建筑，其上部結構形式均為1層或2層的磚混結構，且均為條形基礎，基礎邊線距基坑邊線最近僅有3.712m。1.2基坑工程與歷史建筑的關系本建設場地原為上海舞蹈學校和上海舞蹈團舊址，在拆除老建筑物的基礎上新建4棟3～4層建筑，因此，場地用地面積和四周紅線很受影響。基坑工程與保留的歷史建筑地理位置關系復雜，基坑工程凸顯如下特點。1)環境保護要求高。基坑周邊分布有6棟市級優秀歷史建筑，離基坑邊線距離均在1倍開挖深度以內，其中南側10#樓距離基坑邊線最近為4.027m，并且歷史建筑分布在基坑四周。2)基坑形狀極不規則。受場地條件的限制，基坑的形狀極不規則，給基坑支護設計中的支撐布置帶來困難。同時，基坑開挖會從多個側面影響同一棟歷史建筑，會產生疊加影響。3)基坑開挖面積大，存在2個挖深。本工程1層基坑總面積約26609m2，其中包含2層基坑面積約14428m2。1層挖深6.4m，2層挖深10.8m，坑內標高各異，需要分坑組織施工，施工的流程與基坑支撐內力的傳遞路徑關系復雜，有4棟歷史建筑受2層地下室開挖影響。4)施工組織難度大。擬建場地地處虹橋路歷史文化風貌保護區核心保護范圍，被多幢優秀歷史建筑環繞，三面鄰近交通道路，場地條件十分緊張，給施工中的材料堆場、交通組織等帶來較大的困難。同時基坑開挖、基礎施工也給歷史建筑帶來不利影響。本基坑工程的設計與施工，不可避免地會對基坑周邊6棟歷史建筑產生不利影響，存在一定的風險，而且此風險具有復雜性和不確定性。為降低和消除風險，首先必須找到對歷史建筑影響較大的風險源，然后通過有效對策，對風險實施控制，以達到保護歷史建筑的目的。本文采用層次分析法對基坑工程影響周邊歷史建筑的風險進行分析。

　　2層次分析法理論與模型

　　2.1層次分析法簡介層次分析法(AHP)是美國學者TLSaaty于20世紀70年代提出的一種簡便、靈活、實用的多準則評價方法，它將一個復雜問題分解成若干組成因素，按支配關系形成層次結構，再用兩兩對比確定對策方案的相對重要性。層次分析法的重要特色是將定性分析和定量分析相結合，能夠用數量的形式來處理和表達主觀判斷，為科學決策提供理性、半定量依據。基坑開挖對歷史建筑影響的分析評價思路與步驟為：首先根據歷史建筑的影響因素建立分層遞進的層次結構模型，構造兩兩判斷矩陣，然后先后計算單一準則下和目標準則下的風險因素權重，并進行一致性檢驗，最后得到影響歷史建筑因素的風險分類[1]。2.2分析模型基坑開挖和基礎施工對歷史建筑的影響，既與歷史建筑本身的設計與使用狀況及其環境有關，又與基坑設計方案和施工方案有關。總結分析大量工程實例，可以得到圖2所示的分析模型。

　　3實例分析

　　3.1影響因素風險計算根據圖2所示的分析模型，采用Saaty的1～9標度，通過專家打分法構建兩兩比較判斷矩陣。專家的評判標準是根據自己多年從事基坑支護設計與施工的實踐經驗，并結合實際工程的周邊環境、歷史建筑物現狀、基坑設計和施工方案等情況所作出的綜合比較判斷。下面以10#樓為例詳細介紹計算分析過程。10#樓為上海市優秀歷史建筑，該建筑為2層磚混結構，無地下室。目前建筑外邊線西北角距離本工程基坑最近，距離為4.027m。該棟歷史建筑基礎形式為條基，基礎邊線超出外墻0.315m，基礎埋深1.19m。10#樓檢測現狀：樓保護較好，未見明顯損傷;房屋東西向平均傾斜率0.119%、最大向西傾斜0.205%，南北向平均傾斜率0.108%、最大向北傾斜0.222%，低于DGJ08-108—2004《優秀歷史建筑修繕技術規程》中一級修繕的臨界值(0.700%)。10#樓保護要求為：在保持原有建筑整體性和風格特點的前提下，允許對建筑外部作局部適當的變動;允許對建筑內部作適當變動;內部重點保護部位為空間格局及原有裝飾。3.2風險歸類從影響因素來看，基坑開挖對歷史建筑的影響從大到小排序為：基坑設計風險、環境風險、建筑物本身風險、施工風險。具體可以根據計算結果，結合風險因素的特征，將風險分為表2所示的4類。從表2可以看出，對歷史建筑影響最大的因素是基坑挖深，因為基坑開挖深度決定對周邊環境影響的范圍，這一因素是最基本的、原發性的，因為一切均由基坑開挖而引起的;然后才是歷史建筑與支護體系的剛度、與基坑的距離、歷史建筑基礎形式等因素。其中支護體系的剛度是人為設計的，也是可調控的，距離和方位也可調控，但人們的選擇余地不大。3.3對策分析評價基坑開挖對歷史建筑影響的目的是控制風險，保護歷史建筑。針對表2中的風險分類，對于重要和較為重要的風險，在規劃、設計和施工整個過程中都必須予以關注和預警，有時必須從源頭上加以控制，這樣能起到事半功倍的效果。一般風險和次要風險是可以接受的風險，通過提高風險意識，加強管理，就能化解風險。下面主要針對重要和較為重要的風險提出對策(表3)[3]。

　　4結論與建議

　　1)在歷史建筑附近興建建筑物時，特別是地下空間的開發利用，在規劃、基坑設計和施工整個階段，都必須重視基坑開挖和基礎施工對歷史建筑的影響，并事前作出風險評價，必要時為保護歷史建筑，應修改、調整規劃。2)從影響因素來看，基坑開挖對歷史建筑的影響從大到小排序為：基坑設計風險、環境風險、建筑物本身風險和施工風險。基坑設計因素是最基本的因素，一切風險皆由基坑開挖引起的。從源頭控制風險往往能事半功倍。3)基坑開挖對歷史建筑有重要風險的因素為：基坑挖深、支護體系剛度和距離。對于基坑開挖深度能淺則淺，盡量減小挖深;在設計基坑支護體系時，應以歷史建筑變形控制為準則來設計支護體系，使支護體系的剛度滿足環境變形要求。4)基坑開挖對歷史建筑有較為重要風險的因素為：歷史建筑的基礎形式、地質條件、平面形狀和分區面積大小。這4個風險可通過施工措施加以解決。對基礎較差的歷史建筑，可采用基礎托換、加固等方式加固基礎，提高其基礎抵抗基坑開挖擾動影響的能力。針對基坑開挖的時空效應，可通過分坑或分塊、分區施工來控制時空效應;對地質條件差的區域，可通過對基坑坑內土體加固、歷史建筑基礎加固、托換等措施來改善土層力學性質，從而起到減小基坑開挖對歷史建筑影響，保護歷史建筑的目的。5)在基坑工程和基礎工程的設計與施工過程中，應重視環境監測與信息反饋分析，加強施工管理，并應準備好應急預案，控制一般風險和次要風險，防止一般風險和次要風險轉變成重要風險和較為重要風險。
　　建筑科學論文投稿期刊推薦：《建筑技術》本刊任務是：交流建筑技術新經驗，推廣建筑科技新成果，介紹國內外建筑新技術，促進建筑管理現代化，貫徹建筑科技法規，研討建筑技術政策，傳播建筑科技信息，開發建筑技術市場，為我國建筑業的科技進步服務，為我國建筑市場的繁榮和發展服務，為我國社會主義現代化建設服務。本刊為專業技術刊物。報道應用建筑科學領域的新技術、新成果。主要欄目有施工技術、建筑設計、工程實例、建筑材料、建筑機械、工業建筑、混凝土制品、建筑裝飾、建筑節能、設備安裝、工程質量等。讀者對象為建筑企事業單位和建設單位從事建筑科技和管理工作的中高級人員。獲獎情況：首家國家期刊獎獲獎期刊；第二屆全國優秀科技期刊評比一等獎；全國優秀科技期刊評比二等獎；中國期刊方陣“雙高”期刊。