地下空间开发不可避免地会对周边环境产生影 响,当产生的影响超过了既有建(构)筑物容许变 形值时则需要采取相应的工程措施控制建(构)筑 物的变形。根据保护对象不同可以分为以减小影响 源的主动加固技术和保护受影响建(构)筑物的被 动加固技术。

(一)主动加固技术

主动加固技术多是基坑开挖或隧道掘进过程中 通过调整施工工艺和施工流程来达到控制变形的目 的。其中盾构法、顶管法等非开挖技术施工系统性 较好,一般以调整推进速度、刀盘压力等施工参数 来控制周边环境变形,在变形敏感区域辅以二次注 浆方法加固开挖掘进区域周边土体。基坑开挖由于 开发规模大,开挖卸载引起的周边环境变形影响范 围大,会采用多种主动加固技术进行基坑自身加固。 常用的基坑主动环境控制技术有加固基坑土体、优 化基坑围护体系、地下水降水隔断和回灌技术等。

基坑土体加固是运用地基改良方法对坑底土体 加固以提高被动区抗力,通过高压喷射注浆法、全断面注浆法和水泥土搅拌桩等工法改善开挖影响区 内的土体强度和性质,为围护结构提供支撑,控制 基坑主要变形区的开展。

基坑周边大范围降水会引起周边大面积沉降, 需要采取地下水隔断或者回灌技术以控制降水影响 区域。俞建霖等 [8] 提出了一种回灌系统的设计方 法及程序,可将抽提的地下水回灌到地下,减少地 下水位下降从而避免地基因固结导致的沉降。

(二)被动加固技术

被动加固技术是针对受影响的建(构)筑物进 行补强加固,以保证在地下空间开发过程中周边建 (构)筑物不会产生明显开裂损坏。常用的被动加固 技术包括隔断法、基础托换技术、注浆加固技术等。

隔断法通过在基坑和受保护建筑之间打设隔离 桩来隔断由于基坑开挖引起的应力场变化,隔断法 常采用钢板桩、树根桩、深层搅拌桩等桩体形成具 有一定刚度的墙体以承受基坑开挖引起的侧向力和 摩阻力。

为控制港珠澳大桥海底沉管隧道基础沉降,竺 明星等 [9] 进行了 4 组高边载作用下隔离桩受力室 内模型试验,验证了隔离桩隔断变形场的作用。隔 离桩在边载作用下呈被动受力特性,隔离桩邻近桩 基的桩身最大轴力较无隔离桩的桩基减小约 10%, 桩身最大弯矩减小约 20%,隔离桩隔离显著。

基础托换技术是为了避免既有建筑物基础在地 应力场变化的情况下产生过大差异沉降而将既有建 筑物的荷载逐步转移到新托换基础上的技术。

注浆加固技术是在既有建筑物基础周边土体注 浆加固,提高土体的承载力和模量,多适用于加固 独立基础或条形基础建筑,常用的注浆方式有压密 注浆和劈裂注浆。对注浆加固效果的机理已经有了 较深的研究和认知,但在既有建筑物加固实践中对 注浆方法和注浆压力的控制仍少有相关的文献。