淺析紅粘土地區(qū)深基坑支護(hù)綠色施工

孫明盛 莉姚宇

湖南科技學(xué)院土木與環(huán)境工程學(xué)院

淺析紅粘土地區(qū)深基坑支護(hù)綠色施工

孫明盛 莉姚宇

湖南科技學(xué)院土木與環(huán)境工程學(xué)院

通過分析紅粘土地質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)在深基坑支護(hù)施工過程中存在的環(huán)境污染問題，從施工管理、環(huán)境保護(hù)、節(jié)材與材料資源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)能與能源利用、節(jié)地與施工用地保護(hù)六個(gè)方面提出綠色施工相關(guān)的措施，兼顧施工效率和環(huán)境保護(hù)，有效減少對(duì)工地周邊環(huán)境的負(fù)面影響，減少建設(shè)過程中產(chǎn)生的污染物和廢棄物，通過降低資源與能源的消耗，合理控制項(xiàng)目成本，為類似項(xiàng)目提供參考。

紅粘土；深基坑；綠色施工

1 引言

我國(guó)是能耗大國(guó)，其中建筑能耗占全國(guó)總能耗的30%[1]，成為建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)中不可忽視的問題。綠色施工作為建筑全壽命周期中的一個(gè)重要階段，是實(shí)現(xiàn)建筑領(lǐng)域資源節(jié)約和節(jié)能減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2]。隨著國(guó)家城市化進(jìn)程的加快，土地資源日趨緊張，高層建筑逐漸成為新建建筑的主流。深基坑支護(hù)是高層建筑施工中關(guān)鍵的分部分項(xiàng)工程，由于基坑工程所處的地質(zhì)條件在不同的地區(qū)有較大的差異，而且基坑工程理論和技術(shù)還不夠完善和成熟[3]，所以如何因地制宜，在基坑支護(hù)中貫徹綠色施工成為一個(gè)值得探討的問題。現(xiàn)以紅粘土地區(qū)的深基坑支護(hù)工程為對(duì)象，探討綠色施工技術(shù)在這一地質(zhì)條件下的應(yīng)用問題。

2 紅粘土基坑地質(zhì)特點(diǎn)

紅粘土是潮濕、溫暖氣候下的碳酸鹽巖風(fēng)化產(chǎn)物，主要分布在我國(guó)湖南、貴州、海南、廣西、云南的碳酸鹽巖系地層上。紅粘土土體強(qiáng)度較高，滲透系數(shù)小，上部土體相對(duì)下部土體的含水量小，強(qiáng)度大，側(cè)壁穩(wěn)定性好，其深基坑工程對(duì)橫向支撐要求較低，一般采用坑外或坑側(cè)支護(hù)進(jìn)行直立開挖[4]。

3 深基坑支護(hù)現(xiàn)存問題

深基坑工程支護(hù)的施工場(chǎng)地主要在城市中，不但會(huì)產(chǎn)生泥漿、渣土等廢棄物，造成土地資源浪費(fèi)污染周邊環(huán)境與城市地下水。而且基坑開挖和土方運(yùn)輸容易造成揚(yáng)塵，降低城市空氣質(zhì)量。

基坑施工過程中會(huì)使用排水設(shè)備、打樁設(shè)備、鉆孔設(shè)備、柴油發(fā)電機(jī)、挖土機(jī)、起重機(jī)等大型施工機(jī)械[5]，運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的噪音，影響周邊居民的學(xué)習(xí)、生活。

鑒于深基坑支護(hù)工程施工的負(fù)面效應(yīng)，有必要因地制宜，從施工管理、環(huán)境保護(hù)、節(jié)材與材料資源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)能與能源利用、節(jié)地與施工用地保護(hù)六個(gè)方面采取有針對(duì)性的措施，實(shí)踐綠色施工思想，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)降低工程造價(jià)。

4 紅粘土深基坑綠色支護(hù)措施

4.1 施工管理

綠色施工比傳統(tǒng)施工更精細(xì)，是對(duì)傳統(tǒng)施工方式的重大變革，因此需要在施工管理過程中高度重視協(xié)調(diào)和監(jiān)督，從組織、規(guī)劃、實(shí)施、評(píng)價(jià)、人員安全與健康管理等多方面綜合考慮。

首先在組織管理體系中由項(xiàng)目經(jīng)理牽頭，為綠色施工設(shè)立專門的組織機(jī)構(gòu)，將綠色施工相關(guān)的各項(xiàng)工作任務(wù)分解落實(shí)到個(gè)人，協(xié)調(diào)管理策劃、實(shí)施、評(píng)價(jià)項(xiàng)目的綠色施工情況。項(xiàng)目副經(jīng)理或技術(shù)負(fù)責(zé)人推進(jìn)綠色施工具體工作，負(fù)責(zé)組織對(duì)不同批次、階段和單位工程進(jìn)行評(píng)價(jià)，并編制詳細(xì)的綠色施工組織設(shè)計(jì)與施工方案。

建設(shè)單位、監(jiān)理單位和項(xiàng)目部共同進(jìn)行綠色施工日常監(jiān)督工作，根據(jù)《建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50640-2010），通過對(duì)深基坑支護(hù)工程綠色施工的系統(tǒng)評(píng)價(jià)與物質(zhì)激勵(lì)相結(jié)合的措施，對(duì)達(dá)到綠色施工要求的項(xiàng)目給予獎(jiǎng)勵(lì)，不達(dá)要求的罰款，以保障施工順利進(jìn)行。

4.2 環(huán)境保護(hù)

深基坑支護(hù)施工對(duì)環(huán)境的污染主要是固體廢棄物、粉塵和噪音。深基坑開挖時(shí)會(huì)動(dòng)用大批挖土機(jī)械及渣土車，為降低施工噪聲和揚(yáng)塵，首先要加強(qiáng)對(duì)施工人員的教育，在施工圍擋和出入口上懸掛禁止鳴笛及限速的標(biāo)識(shí)，提升人員的綠色意識(shí)。同時(shí)圍繞基坑安放噪聲監(jiān)測(cè)儀器，根據(jù)分貝安排機(jī)器使用類型和施工時(shí)間。

在施工場(chǎng)地內(nèi)配備灑水車，塔吊上安裝自動(dòng)噴霧系統(tǒng)，施工作業(yè)時(shí)每隔一小時(shí)噴水五分鐘，抑制揚(yáng)塵。在工地空余位置和硬化道路兩側(cè)種植花草灌木，控制浮土。此外在施工場(chǎng)地的出入口設(shè)置洗車槽，清洗進(jìn)出車輛的車輪和車箱，防止離開施工場(chǎng)地的車輛將泥土帶到公共區(qū)域[6]。

施工中產(chǎn)生的鋼筋頭可用于制作模板拉結(jié)筋，現(xiàn)場(chǎng)樓梯及柱棱角處成品保護(hù)、后澆帶覆蓋等設(shè)施可使用廢舊模板加工。無法再利用的建筑材料分類放置于收集池內(nèi)，混凝土碎塊放置于封閉式垃圾池內(nèi)，由專業(yè)垃圾處理公司統(tǒng)一外運(yùn)。

基坑開挖過程中產(chǎn)生的固體廢棄物主要為土壤以及碎石，數(shù)量大，組成簡(jiǎn)單。施工前需根據(jù)場(chǎng)地所在城市要求選擇棄土場(chǎng)的位置，確定挖方和填方的土方量，盡量減少?gòu)U土外運(yùn)量。選用全封閉式渣土車運(yùn)輸土方，并根據(jù)天氣狀況，嚴(yán)格按照相關(guān)部門批準(zhǔn)的路線和時(shí)間通行，避免在風(fēng)雨交加的惡劣天氣將渣土沖離運(yùn)輸車，污染周邊街道和地下水。

4.3 節(jié)材措施

為保護(hù)森林資源，提高模板使用周期，減少模板投入量，施工不再采用木模板，改用塑料模板。塑料平面模板周轉(zhuǎn)次數(shù)可以達(dá)到30次以上，密度小質(zhì)量輕，加工簡(jiǎn)單，安裝方便，拼接嚴(yán)密，表面平整度高，而且塑料密度小，適應(yīng)不同造型，成型質(zhì)量好。降低了使用成本，提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。角料和廢舊模板全部可以由廠家回收再利用，沒有污染浪費(fèi)。

4.4 節(jié)水措施

紅粘土地區(qū)往往地下水水位較淺，降雨量大，排水任務(wù)重，而城市中的深基坑工程一般土方開挖面積大，作業(yè)場(chǎng)地小，很難具備開挖大型地下蓄水坑的條件。在生活區(qū)及材料加工區(qū)均廢水回收再利用系統(tǒng)，可以設(shè)置水處理設(shè)備對(duì)雨水、基坑降水進(jìn)行沉淀過濾處理，處理后的水用于抑制揚(yáng)塵的噴霧設(shè)備、綠化灌溉、混凝土養(yǎng)護(hù)、沖洗用水等。在工地空地上設(shè)置鋼制水箱，儲(chǔ)存部分地下水，作為灑水車水源，施工結(jié)束后水箱可以移至新的工地繼續(xù)使用。

4.5 節(jié)能措施

根據(jù)深基坑支護(hù)施工與主體結(jié)構(gòu)施工的差別，優(yōu)先采用節(jié)能、高效的施工設(shè)備和機(jī)具，禁止使用政府和行業(yè)規(guī)定淘汰的施工設(shè)備和機(jī)具。對(duì)主要耗能機(jī)械的耗電、耗油情況進(jìn)行計(jì)量。建立施工機(jī)械檔案，掌握施工機(jī)械的運(yùn)行情況，及時(shí)對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行維修保養(yǎng)，使其維持低消耗、高效率的狀態(tài)，合理制定機(jī)械使用計(jì)劃，在深基坑施工階段先采用小型塔式起重機(jī)，等結(jié)構(gòu)施工時(shí)再替換為大型起重機(jī)。

嚴(yán)格管理燈具的使用，全部采用LED節(jié)能燈，安排專人管理施工機(jī)械，并定時(shí)維護(hù)，防止設(shè)備老化增加能耗，無施工任務(wù)時(shí)關(guān)閉設(shè)備。定期對(duì)用電量進(jìn)行計(jì)量、核算、對(duì)比分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電不合理的情況，并及時(shí)改正。施工現(xiàn)場(chǎng)使用的危險(xiǎn)品及燃料等均由材料部門統(tǒng)一管理，做到合理存放，安全節(jié)能。

4.6 節(jié)地措施

根據(jù)施工進(jìn)度對(duì)于工地進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，將建筑材料和工程機(jī)械合理布局，保證材料的堆放有序，設(shè)備移動(dòng)方便。盡量利用原有道路，或者與計(jì)劃修建的永久道路相結(jié)合先行鋪設(shè)，避免重復(fù)建設(shè)，節(jié)約施工用地。

分類堆放深基坑開挖產(chǎn)生的渣土，工地內(nèi)設(shè)置臨時(shí)渣土堆放場(chǎng)，每日集中運(yùn)輸，避免占用過多空地。混凝土均采用外購(gòu)的商品混凝土，砂漿使用預(yù)拌砂漿，在工地現(xiàn)場(chǎng)不設(shè)置混凝土和砂漿攪拌站，節(jié)約土地，減少揚(yáng)塵。

5 結(jié)語(yǔ)

綠色施工體現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的理念，紅粘土地區(qū)的深基坑支護(hù)工程施工復(fù)雜，易污染環(huán)境，采取綠色施工可以有效減少對(duì)工地周邊環(huán)境的負(fù)面影響，減少建設(shè)過程中產(chǎn)生的

污染物和廢棄物，通過降低資源與能源的消耗，合理控制項(xiàng)目成本，值得進(jìn)一步深入研究。

[1] 張海軍.建筑節(jié)能現(xiàn)狀及建筑節(jié)能新技術(shù)[J].中國(guó)建設(shè)信息,2010(19):64～65.

[2] 楊坤,朱愛軍.紅粘土地區(qū)基坑支護(hù)樁設(shè)計(jì)計(jì)算的分析研究[J].建筑科學(xué),2015(1):19～23.

[3] 李欣.綠色施工管理策略分析[J].工程技術(shù)研究,2017(1):182～183.

[4] 周遠(yuǎn)忠,劉新榮,余瑜.大型紅粘土深基坑工程造價(jià)計(jì)算與控制分析[J].建筑經(jīng)濟(jì),2014(6):55～58.

[5] 沈奕.深基坑工程施工中能源消耗問題研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2013(9):27+29.

[6] 潘俊.工程項(xiàng)目綠色施工管理研究[D].重慶大學(xué),2014.

本文系湖南科技學(xué)院科學(xué)研究項(xiàng)目（課題編號(hào)：2015XKY020）成果。

孫明（1985--），男，湖南永州人，碩士，湖南科技學(xué)院土木與環(huán)境工程學(xué)院，高級(jí)工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)仿真與結(jié)構(gòu)加固。

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.136