邻近基坑工程的建筑物保护关键技术与应用

本项目属于地下工程领域。从上世纪90年代起至今，大规模地下空间开发积累了不少宝贵的工程经验，也暴露了两大问题：一个是地下工程（譬如基坑工程）对自身安全的关注和技术比较成熟，但对于邻近建筑物的影响及保护问题重视不够；另一个是各类地下工程相关规范比较多，但是缺乏体系，比较杂乱，一些共性问题譬如地下工程抗浮、地下工程对环境的影响和保护措施缺乏系统研究。 2007年，本项目作为上海市建委"十一五"重大科研课题正式立项。从2007~2011年，项目组结合多项典型工程，不断探索总结、集成创新，针对基坑工程邻近建筑物保护中一直未能解决的难点进行技术攻关，包括基坑施工对邻近建筑物影响的预估以及相应控制措施、如何减少建筑物在基坑施工过程中的变形等进行了系统的研究与实践。并依托这些工程中进行了全面细致的现场测试，以此检验项目研究成果并予以深化；后期及时将研究成果纳入规范，更广泛地指导工程实践。此外，将基坑工程中重视环境影响与建筑物保护这一总体思想推广到沉井、顶管等其他地下工程规范之中，在此基础上对上海地区当前地下工程规范现状进行全面梳理，提出了上海地下工程规范体系，对地下工程共性问题开展研究。 项目取得的主要创新成果包括：（1）提出软土地区基坑工程邻近建筑采用锚杆静压桩托换的有效保护技术，并首次提出了锚杆静压组合桩新桩型，创新性地提出了既有建筑整体桩基托换之后原位进行地下空间开发的新技术。（2）首次提出上海地区地下连续墙施工引起的墙后地表沉降的经验预估方法、与现场抽水试验相结合的承压水降水引起的基坑周边地面沉降的实用预估技术；以及有效减小上述影响的预制地下墙等控制技术。（3）在基坑、沉井、顶管等地下工程专用标准中，均提出了对地面或建筑物影响的预估与对策；建立了圆形沉井倾斜状态内力计算新方法。（4）全面提出了上海市地下工程技术标准框架体系和地下工程通用标准的主体内容，填补了地下工程规范领域的空白。 中国科学院的水平检索结论表明：本项目对基坑工程对邻近建筑物基础变形影响预估方法、建筑物保护措施和工程应用的研究，及对上海地区地下工程建设标准体系，通用标准和专用标准进行系统研究，具有创新性，属国内领先，国际先进水平。由上海市建委组织的专家委员会的验收意见表明：课题研究具有创新性和先进性，对于当前上海地区地下工程有着重要的应用价值，项目总体达到国际先进水平。 项目研究依托华东医院地下车库等5个重大工程中对优秀历史建筑保护的成功实践，所取得的成果又在上海文化广场等11项复杂环境条件下的市政工程和基坑工程中予以推广应用。项目成果在这16项工程中的应用，有效保障了工程的安全顺利实施，节省工程造价约4350万元，取得了显著社会经济效益。此外，项目研究成果已被纳入4本标准之中，更广泛地指导工程实践；发表论文12篇，其中3篇被EI收录；取得专利1项。此外，关于地下工程规范体系的研究成果已提交上海市建交委，为今后一段时间内上海地区地下工程规范的编制提供技术管理上的支撑。