基坑施工對(duì)周邊環(huán)境的影響因素分析

王海成 金新峰

(中機(jī)三勘巖土工程有限公司,湖北 武漢 430000)

基坑施工對(duì)周邊環(huán)境的影響因素分析

王海成 金新峰

(中機(jī)三勘巖土工程有限公司,湖北 武漢 430000)

從基地加固范圍、基坑邊超載、基坑開挖等方面，分析了基坑施工對(duì)周邊環(huán)境的影響，針對(duì)不同的影響因素，提出了具體的施工建議，從而做好防護(hù)措施、降低影響因素的發(fā)生頻率，有效控制施工進(jìn)程。

基坑，施工，影響因素，建筑物

0 引言

基坑施工對(duì)周邊環(huán)境的影響變形主要可分為三個(gè)部分，一個(gè)是將基坑的底部進(jìn)行隆起，第二個(gè)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，第三個(gè)就是圍護(hù)后地表，對(duì)臨近建筑物的變形處理。這三者之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)后地表的過程當(dāng)中，對(duì)周邊環(huán)境造成的影響最大，也最為直接。這樣的基坑在進(jìn)行施工的過程中，對(duì)地表所產(chǎn)生的沉降曲線形式和結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，在理論和實(shí)際中產(chǎn)生了一定的偏差，并且在實(shí)施的過程中也不能應(yīng)用相應(yīng)的方法和經(jīng)驗(yàn)對(duì)沉降量進(jìn)行計(jì)算，這就造成了它對(duì)施工周邊環(huán)境產(chǎn)生影響的現(xiàn)象。

1 地表變形的影響

1.1 在基地加固范圍方面

我們將一塊寬度為48 m，深度為15 m的土地作為實(shí)驗(yàn)場所進(jìn)行研究，這樣的土地地下結(jié)構(gòu)基本處于一種具有淤泥性質(zhì)和粉質(zhì)的粘土中。這就使得施工的進(jìn)行要對(duì)基層進(jìn)行相應(yīng)的加固處理，將基坑的抗隆起性進(jìn)行提高，同時(shí)也能加強(qiáng)它的穩(wěn)定性，從而達(dá)到減小施工對(duì)相應(yīng)環(huán)節(jié)的影響，例如對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)周邊環(huán)境甚至是后期的沉降結(jié)果造成的影響。將基地進(jìn)行加固，最為明顯的效果就是它對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移方面和相應(yīng)的地面沉降量方面的影響減小。因此，在進(jìn)行基坑施工的過程中，要考慮到施工的需求，在進(jìn)行變形控制和相應(yīng)的工程造價(jià)處理的時(shí)候，將加固范圍的優(yōu)化選擇進(jìn)行考慮和處理。淡水在大部分的實(shí)施情況中，受到施工條件的限制影響，在給基地進(jìn)行加固的過程中，在靠近圍護(hù)結(jié)構(gòu)的部分地段就無法進(jìn)行下一步的施工，為加固的有效實(shí)施造成了相應(yīng)的阻礙。使加固區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展，充當(dāng)相應(yīng)的底撐想法無法被有效實(shí)現(xiàn)。針對(duì)邊緣空隙來說，它對(duì)加固效果的影響很大，在沒有基底加固的情況下，地面的沉降率通常是在23.1 mm左右，但是在對(duì)基底進(jìn)行了較好的加固之后，它所對(duì)應(yīng)的沉降率就變成了10.1 mm，但是當(dāng)即股邊緣的空隙為1 m時(shí)，就會(huì)造成沉降率較大的變化。

1.2 在基坑邊超載方面

在對(duì)基坑進(jìn)行施工的過程中，施工常常會(huì)受到場地限制的影響，施工需要的影響或是組織不當(dāng)?shù)挠绊懀瑢?dǎo)致基坑邊緣出現(xiàn)超載的現(xiàn)象。這樣的基坑超載對(duì)于地面的沉降率影響很大。根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果可以得到，它對(duì)維護(hù)頂部水平位移的影響較大，在沒有出現(xiàn)超載情況的時(shí)候，地面所受的最大沉降為10.1 mm，但是一旦出現(xiàn)超載現(xiàn)象，就會(huì)加大相應(yīng)的地面沉降量，基本是20 kPa的超載，會(huì)導(dǎo)致地面沉降增加到70.7 mm。由此可知，在進(jìn)行施工的過程中，對(duì)基坑邊的設(shè)計(jì)和實(shí)施要進(jìn)行合理的控制和安排，盡量減小相應(yīng)的超載大小和超載時(shí)間，從根本上控制對(duì)周邊環(huán)境造成的影響。

1.3 在基坑開挖方面

在基坑工程進(jìn)行實(shí)施的過程當(dāng)中，基坑開挖會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成一定的影響，它會(huì)導(dǎo)致周邊的路面出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象，對(duì)周邊建筑物造成影響，存在一定的安全隱患。針對(duì)不同基礎(chǔ)形式的建筑物而言，它們對(duì)于基坑施工中基坑開挖的反應(yīng)程度也不同，也就是說，基坑開挖對(duì)于不同的建筑物會(huì)產(chǎn)生不同的影響效果。對(duì)于類似有樁基礎(chǔ)的建筑物來說，它們對(duì)于基坑開挖的沉降反應(yīng)不是很大，一般造成的沉降量在2.2 mm左右，造成的沉降差也就是0.02 mm，所產(chǎn)生的影響是極小的，但是，如果是淺基礎(chǔ)的建筑物，效果會(huì)存在很大的差異，它對(duì)基坑開挖的反應(yīng)很大，會(huì)造成的沉降量可達(dá)173 mm，沉降差為5 mm。從這樣的數(shù)據(jù)可以看出，基坑開挖的過程實(shí)施需要在進(jìn)行之前，對(duì)周邊的建筑物進(jìn)行具體的了解和調(diào)查，確定是哪一種建筑物，對(duì)相應(yīng)的基坑開挖反應(yīng)達(dá)到一種什么樣的反應(yīng)程度，并針對(duì)調(diào)查的結(jié)果對(duì)施工可能會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生的損壞進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并做好相應(yīng)的防護(hù)措施。

1.4 在施工降水方面

在進(jìn)行基坑施工的過程中，因?yàn)闀?huì)發(fā)生相應(yīng)的管涌，所以會(huì)不可避免的對(duì)周邊的環(huán)境造成影響，它對(duì)于路面和建筑物所產(chǎn)生的沉降影響較大。根據(jù)相應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，管涌對(duì)周邊環(huán)境的影響不僅較大，而且持續(xù)的時(shí)間較長。但是它的影響與距離沒有過多的聯(lián)系，而是受到相應(yīng)的地質(zhì)與地下水條件等自然環(huán)境因素的影響。

2 施工建議

2.1 針對(duì)土方開挖方面

由于基坑施工過程對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，造成工程問題的頻繁發(fā)生。因此，要想有效的改善問題的發(fā)生，保證工程安全順利的實(shí)施，就要走可持續(xù)發(fā)展的道路，采取一定的措施降低對(duì)周邊環(huán)境的影響。在具體的實(shí)施過程中，對(duì)于土方開挖的方案設(shè)計(jì)要遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，進(jìn)行分層，分區(qū)和分段，并要切實(shí)的執(zhí)行對(duì)稱和現(xiàn)實(shí)方面的原則。在具體的設(shè)計(jì)中，豎向的分層可以根據(jù)支撐的情況來進(jìn)行具體的分層，將先撐后挖的順序進(jìn)行嚴(yán)格的執(zhí)行，確保每層支撐都挖到支點(diǎn)以下的30 cm～40 cm左右，將鋼支撐進(jìn)行架設(shè)，施加相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力，將支護(hù)樁進(jìn)行減小，降到最低的程度。在橫向分區(qū)的過程中，應(yīng)該有效的控制相應(yīng)的長度，促進(jìn)較短的時(shí)間內(nèi)將土方開挖進(jìn)行完成，而且促進(jìn)架設(shè)預(yù)應(yīng)力的支撐，當(dāng)開挖過程進(jìn)行到基地設(shè)計(jì)的底部時(shí)，在完成開挖過程后，應(yīng)該馬上進(jìn)行寬混凝土墊層的澆筑，對(duì)底部進(jìn)行支撐。并且對(duì)于五成的暴露時(shí)間要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證在24 h內(nèi)完成。在進(jìn)行縱向分段的過程中，要控制分段距離的大小不宜過大，對(duì)臨時(shí)土坡問題的穩(wěn)定要進(jìn)行控制，從而有效的防止過大變形導(dǎo)致的工程樁超量問題的發(fā)生，防止立柱樁斷裂現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 針對(duì)施工降水方面

由于在進(jìn)行施工的過程中，施工隊(duì)常常會(huì)受到地勢(shì)或環(huán)境等自然因素的影響，為施工的進(jìn)行帶來一定的難度。針對(duì)一些地質(zhì)條件變化較大的地區(qū)，要在進(jìn)行降水井的施工過程中，根據(jù)地質(zhì)條件到施工現(xiàn)場記錄相應(yīng)的降水井位置和變化情況，這樣有利于對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行具體的了解，便于在日后的施工中及時(shí)應(yīng)對(duì)所發(fā)生的問題，進(jìn)行有效的改善。對(duì)應(yīng)的，降水井所抽出來的水必須是清水，這樣的活動(dòng)內(nèi)容要在施工前20 d就進(jìn)行，從而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水進(jìn)行觀察，確定它的完整性和滲透性是否被充分的發(fā)揮出來。與此同時(shí)，對(duì)于坑外的觀測(cè)井，要進(jìn)行及時(shí)的布設(shè)，主要是對(duì)它的坑外水位變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在必要的時(shí)候，可以將它當(dāng)做回灌井來使用，并且，針對(duì)井深的問題，應(yīng)該是在粉砂層上最為合理。

對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，容易造成坑壁在遇見動(dòng)水壓力作用的情況下就會(huì)出現(xiàn)流砂流土的現(xiàn)象，對(duì)周圍的環(huán)境造成一定的影響，容易使基坑臨近地發(fā)生崩塌，對(duì)周邊的環(huán)境造成危害。針對(duì)這樣的安全影響問題，相應(yīng)的工作人員應(yīng)該具有較高的安全意識(shí)，能夠防患于未然，對(duì)問題進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)與處理，保證施工的安全，降低對(duì)周邊環(huán)境的影響。

3 結(jié)語

針對(duì)基坑施工對(duì)周圍環(huán)境造成影響的問題，對(duì)其影響因素做出具體分析，然后根據(jù)問題的出現(xiàn)對(duì)它進(jìn)行具體的解決，做好防護(hù)措施，降低影響因素的發(fā)生頻率，有效控制施工進(jìn)程，從而促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，減少問題的發(fā)生。

[1] 葉 盛.深基坑施工對(duì)周邊環(huán)境的影響因素分析及防治措施[J].城市道橋與防洪,2015(12):15，122-125.

[2] 馬茜濛.深基坑施工對(duì)周圍環(huán)境的影響分析[D].石家莊：石家莊鐵道大學(xué),2014.

Analysis on the influence factors of foundation pit construction to surrounding environment

Wang Haicheng Jin Xinfeng

(ChinaMachineryTIDIGeotechnicalEngineeringLimitedCompany,Wuhan430000,China)

From the base reinforcement scope, foundation pit edge overload, foundation pit excavation and other aspects, this paper analyzed the influence of foundation pit construction to surrounding environment, according to different influence factors, put forward specific construction suggestions, so as to carry out protection measures, to reduce the frequency of influence factors, effectively control of construction schedule.

foundation pit, construction, influence factors, building

1009-6825(2017)22-0059-02

2017-05-24

王海成(1986- )，男，碩士，工程師； 金新峰(1981- )，男，碩士，工程師

TU751

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