深基坑工程对周边环境的影响及保护措施

发表时间:2021/5/8   来源:《建筑实践》2021年4期   作者:邢永博
[导读] 目前,各大城市用地紧张,城市地下空间需要进一步开发和利用,

        邢永博
        绿地西南建工有限公司 四川遂宁 629000
        摘要:目前,各大城市用地紧张,城市地下空间需要进一步开发和利用,这就需要基坑工程的设计与施工技术作为支撑,因此我们需要发展并不断完善基坑工程的设计与施工理论。基坑工程的设计与施工是一个有机联系的整体,之间存在着很多地联系,我们不能单单依靠书本上地科学知识来设计基坑工程,同时也需要考虑具体实施过程以及周边环境等因素的影响。同时在实践中需要不断的总结各种设计、施工经验,以便更好的发展基坑工程技术。在实际设计与施工过程中,要合理地运用科学化的知识架构,不断发展与创新更多更先进的基坑技术,同时施工过程中要做好基坑工程事故的检测与防范工作,使基坑事故尽可能降到最低。鉴于此,本文对深基坑工程对周边环境的影响及保护措施进行了探索。
关键词:深基坑工程;周边环境;影响;保护措施
引言:深基坑在施工过程中,会影响建筑的安全和周边环境,可能出现基坑周边路面开裂、地下管断裂或水土流失等问题,威胁人们的安全。
        1深基坑工程对周边环境的影响
        目前当今世界经济的快速发展,人类生活水平不断提高,生活质量得到保障,导致人口数量不断激增,带来各地大城市用地紧张的问题,各个城市在兴建地上工程的同时也不段的开扩着地下空间。同样,21世纪以来,我国城市发展迅速,在土地使用愈发紧张的密集城市中心,结合城市建设和改造,开发大型地下空间己成为城市建设的一种必然,例如高层建筑的多层地下室、地铁地下车站、城市地下商场、城市地下停车库、城市地下民房工事以及其他多种地下民用和工业设施等,地下空间的开发规模(开发面积、开发深度)越来越大,由此带来的基坑开挖深度随着结构的要求不断加深,同时常常伴随着施工用地紧张、施工地质条件复杂,施工工期紧张,所有这些情况导致了基坑支护的设计和施工难度与日俱增,近些年,重大恶性基坑事故不断地发生,同时由此带来的对周边环境的影响也不断加大,工程建设的安全形势越来越严峻。
        由于基坑工程发展的迟缓,以及技术的限制,在实际操作中也发生了很多基坑工程事故,尤其是深基坑工程发生的问题较多,由于设计、施工以及管理因素引起的支护体系自身的破坏会造成深基坑工程的问题,同时由于支护体系自身的破坏而导致相邻建筑物的破坏使得基坑周边道路、既有市政管线、建构筑物等产生较大的沉降及变形,从而对周边环境产生较为严重的破坏。基坑工程设计与施工的各种问题都是需要我们在实际实践中总结经验并不断完善的。
        基坑工程是一个较为系统性的工程,涉及到学科类别较为广泛,主要有建筑学、结构力学、水文地质等相关专业。同时基坑工程具也有很强的空间效应、综合性及复杂性,不同地区需要不同的设计方案与施工技术和要求等,因此基坑工程的设计与施工难度较大,要求较高。基坑工程属于重大危险源工程,基坑地安全牵连着许多,所以基坑工程的方案设计、计算理论以及具体操作都还是需要在设计与实践中不断被发展完善的。
        2深基坑工程对周边环境建筑环境的保护措施
        以某深基坑工程为例,该本项目由3栋超高层塔楼及商业裙房组成,塔楼的层数30-40层,高度约131.2-132.1m,其中酒店式公寓塔楼和办公塔楼的结构形式采用框架一核心筒结构,酒店塔楼结构形式采用框架一剪力墙结构,商业裙房结构形式采用框架结构,整个项目地下设4层连体地下车库,地下室最大埋深约18m左右。


        2.1基坑施工开挖前对危险部位进行必要的基坑土体加固
        基坑土体加固的区域范围及施工要求按设计施工图纸而定,土体注浆加固的施工情况一般常见的有:①在支护结构墙底因清孔不好导致土体很软时,进行对围护墙底部的注浆而使土体加固,以有效防止基坑开挖时围护墙土体松动沉降及围护墙外侧的土体松动沉降;②为了确保围护墙开挖时外侧土坡稳定的对土体进行注浆加固;③围护墙内侧被动土压力区,以注浆法或其他方法加固,提高被动区土压力,减小基坑变形及倾覆;④在基坑内基层具有夹薄层粉砂的茹性土或茹性土与砂性土互层中,对于一定基坑内自然地面以下至基坑底以上一定土层厚度的土体,用超前分层降水法对其进行分层加固成为土体。
        加固内容及要求按设计图纸而定,土体加固的情况一般有:①在地下强底因清孔不好土体很软时,进行围护墙底注浆加固,以防止开挖时引起地下墙沉降和墙外侧土体松动沉降;②确保开挖土坡稳定的土体加固;③围护墙内侧被动土压力区,以注浆法或其他方法加固,提高被动区土压力,减小基坑变形及倾覆;④在具有夹薄层粉砂的茹性土或茹性土与砂性土互层中,对基坑内自然地面下至基坑底以下一定厚度的土体,用超前降水法加固土体。
        2.2采用井点降水使土体固结
        软土地区土体脱水固结,是土体加固的一种思路,当基坑采用轻型井点降水法或管井降水法加固土体时,需将基坑外潜水降低至基坑开外面下至少一定深度,从而可以满足被动区的土体抗力要求,也能够防止因长时间基坑降水导致基坑外侧地面土体变形沉降。
        根据上述土体加固对江水的要求相应布置井点滤管深度及水位观测孔的深度。并派专人做好水位监测工作。降水开始时间至少要在要在基坑开挖前20天以上,保证基坑降水达到设计要求,以使土体要开挖时己经经历相当程度的排水固结。井点降水开始后,要派专人定期观察预先设置在基坑内外的水位观测孔的水位变化情况,并做好详细记录,以检查基坑周边的水位降落,此降落值要控制在2m以内,过多的降水会导致基坑附近的土体固结沉降,发生事故,所以需要考虑用回灌水或隔水法以减小降水对周边环境的有害影响。
        2.3准备好排除基坑积水的排水设备
        基坑开挖过程中,首先要确保查清和排干基坑开挖范围的贮水体、废旧水管等的集水以及场地内的明暗淇。同时为了保证尚未施工完成的基坑开挖面不长期浸水,影响地基承载力,要在基坑施工前布置好降水井以及准备好排水设备以严防开挖土方内暗藏积水,影响基坑安全,从而造成地下墙大幅度变形和地面大量沉陷的严重后果。威肋、人员安全。
        2.4严格做好地下管线的监控与保护措施
        基坑开挖思恭谦,业主需委托专业的第三方监测单位编制专项监测方案,对基坑本体及周边环境做好相应的保护措施,周边环境监测点位的布置应根据基坑附近平行于基坑围护墙方向的市政地下管线的材料、埋深、接头形式进行布置。基坑本体监测点的布置应根据基坑支护形式及安全等级的不同,参考相应监测规范进行布置。
        同时需做好周边环境的保护措施,开挖前,应在相邻环境中布置好跟踪注浆管,测点及注浆设备。采购好注浆材料,便于当基坑相邻建构筑物、市政道路及管线发生较大位移、沉降时,对周边环境及时进行注浆加固,保证周边环境的安全。
        对一级保护的基坑,需在垂直于基坑侧墙的几个断面上布置地面沉降观测点和建筑物或设施的位移观测点,并敷设保护建筑物、构筑物或公用设施的控制地基沉降的跟踪注浆技术装备。特别注意:凡需要在地下墙后面采用跟踪注浆时,需对此处支护结构的外荷载乘以1. 2倍超载系数,并规定压浆程序及压力。
        4结语
        随着地下空间建设的不断深入推进和快速发展,深基坑的建设工程也将越来越多。目前国家用地紧张,导致基坑的周边环境越来越复杂。建筑企业需不断探索着深基坑工程施工先进技术,避免工程事故的出现,也确保周边建筑物安全,减少对环境的破坏,提升施工技术水平。
参考文献:
[1]黄飞,董建忠.深基坑开挖对周边环境的影响及防治措施[J].建筑工程技术与设计,2015,(36):2679-2680.
[2]黄晓静. 浅谈深基坑开挖对周边环境的影响[J].建筑工程技术与设计,2015,(31):1462-1463.
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