深基坑施工对周边环境的影响及优化控制探讨
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇深基坑施工对周边环境的影响及优化控制探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
[摘要]深基坑施工中对周边环境的影响是当前工程建设中的一个复杂问题，本文结合实践经验，从深基坑施工对周边环境的破坏机理出发，在简要阐述深基坑施工对周围环境影响的保护原则的基础上，从三大方面提出防治措施，有一定参考价值。
[关键词]深基坑；周边环境；影响
当前，随着城市建设的发展，深基坑问题越来越多，谓“深基坑”，是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工而开挖的地面以下的空间，其开挖深度一般大于或等于5m。由于这些深大基坑一次性卸荷量大，施工工期长、施工条件复杂困难，使得深基坑开挖对周边环境的影响十分显著，主要表现为周边建筑、道路、地下管道和管线因地基不均匀沉降开裂或断裂破坏等，造成了恶劣的社会影响和巨大的经济损失，因此，研究深基坑施工对周边环境的影响，并提出科学的优化控制措施，具有积极的现实意义。
1.深基坑施工对周边环境破坏机理
1.1地表沉降损害
地表的均匀沉降使建筑物产生整体下沉。一般而言，该均匀沉降不会对建筑物的使用条件及稳定性造成太大影响，但若地表下沉过量，即使是均匀的，也可能从另一方面带来严重问题，如下沉量较大，地下水位又较浅时，会造成地面积水，既对建筑物的使用功能造成影响，且使地基土长期浸水，强度减低。
1.2地表倾斜损害
虽然地层沉降本身对结构物不至于产生严重损害，但地层不均匀的沉降所导致的地表倾斜使地面原始坡度改变，可能危害建筑物安全，特别是对高耸建筑物危害较大，往往使其重心发生偏斜，引起附加应力重新分布，建筑物的均匀荷重将变成非均匀荷重，导致建筑物结构内应力发生变化而引起破坏。对于普通楼房，即使不丧失稳定性，过量倾斜会使建筑物的使用条件恶化。某些大型精密设备在基础倾斜后，必须另行调平，以保证设备正常使用。同时地表倾斜会改变排水系统的坡度，造成污水倒灌和影响铁路的运营。
1.3地表曲率损害
由于曲率使得地表形成曲面，地表曲率对建筑物有较大影响。在负曲率（地表相对下凹）作用下，建筑物中央部分悬空，使墙体产生正八字裂缝和水平裂缝。如果建筑物长度过大，则在重力作用下，建筑物将会从底部断裂，使建筑物破坏；在正曲率（地表相对上凸）的作用下，建筑物的两端将会部分悬空，使建筑物墙体产生倒八字裂缝，严重时会出现屋架或梁的端部从墙体或柱内抽出，造成建筑物倒塌。
1.4地表水平变形损害
地表水平变形有拉伸及压缩两种，均对建筑物造成较大破坏，尤其以拉伸变形为最。拉伸区的建筑物，其基础底面受到来自地基的向外的摩擦力，基础侧面受有来自地基的外向水平推力的作用，而一般建筑物抵抗拉伸作用的能力很小，不大的拉伸变形足以使建筑物开裂。地表压缩变形对于其上部建筑物作用的方式也是通过地基对基础侧面的推力与底面摩擦力施加的，但力的方向与拉伸时相反。一般的建筑物对压缩具有较大的抗力，即建筑物对压缩作用不如拉伸作用敏感。但是如果压缩变形过大，同样可以对建筑物造成损害（墙体产生水平裂缝，并使纵墙褶曲，屋顶鼓起等），而且，过量的压缩作用将使建筑物发生挤碎性的破坏，其破坏程度可以比拉伸破坏更为严重，这种破坏往往集中在结构薄弱处爆发。例如夹在两坚固建筑物之间的附加建筑物便有可能因地基的压缩变形而导致严重破坏。
2.基坑施工对周围环境影响的保护原则
2.1重视地质勘察和环境调查工作
严格勘察深基坑开挖所在地的地形、地貌及工程地质特点，做好场地土质的稳定性问题评述工作，将可能事先摸清导致边坡土体滑坡的各种因素，对支护结构的稳定性和安全性易造成威胁的重要地段、重点地层和重要的土质指标要保证其可靠性。
2.2重视深基坑支护的方案和设计工作
做深做细支护方案及设计工作，做好多种方案的比较，以降低支护的工程费用，并有效防止事故的发生。
2.3重视对地下水的处理
基坑事故绝大部分与水有关，因此要重视对地下水的处理。在支护施工前必须采取有效措施，先降低地下水位，同时深入调查地下管线的渗漏问题并采取必要措施，以保证适当的安全度。
2.4确保基坑支护工程施工质量
深基坑支护属地下工程，出现工程质量事故的几率大，因此必须严把施工质量关，确保桩体、墙体的混凝土强度达到设计要求，不能有蜂窝、露筋现象；止水桩搭接不能出现缝隙而影响止水效果；不能随意改变设计，取消锚杆，将锚固结构变成悬臂结构，等等。
2.5做好基坑监测工作
深基坑支护工程具有复杂的多变因素，单靠理论计算往往难以对支护系统的多变因素做出足够的准确预测，在施工过程中也常常会出现一些难以预料的变化。为此，应加强深基坑监控工作，以便及时掌握土体的变形特性，随时加固防范，预防事故发生。
3.深基坑开挖防治环境效益的优化策略
3.1优化深基坑加固策略
深基坑开挖或多或少会对周边环境带来相关影响，特别是高层建筑，其基坑开挖深度更深，对周边建筑影响更大，为将该影响控制在最小范围，须在基坑开挖过程中进行加固。加固方法种类繁多，现笔者结合实际经验，简要探讨压密灌浆法进行优化加固的措施。所谓压密灌浆加固法，主要是利用浓浆置换和压密土这一方法，先采用注浆法加固土体，待土体容重增大，孔隙比减小后，就会发现土体抗剪强度、压缩模量和无侧限抗压强度均有较大幅度的提高，比原先增加几倍到十几倍。采取此种措施后，建筑物在很短时间内即有所回升，不均匀沉降相对减小，且房屋原有的斜拉张裂缝及承重墙顶部的横张裂缝均有不同程度的弥合。一般而言采取的措施顺序如下：1）加固部位。根据经验，降水影响范围为60m，开挖影响范围约为48m，且当建筑物基础在垂直于基坑开挖边缘这一方向上的刚度较弱时，建筑物的水平拉伸将成为建筑物损坏的主要原因，故靠基坑一侧出现多处裂缝。加固土层为杂填土层。2）加固顺序。从开始给杂填土层注浆，深度接近基坑开挖深度。3）注浆材料。一般选用普通硅酸盐水泥。注浆压力：浅部注浆终压为500～1000kPa，深部终压为1600－2000kPa。4）扩散半径尺值可根据理论公式计算，有效影响半径工程依据现场灌浆试验结合工程经验确定。5）注浆孔的布置：注浆孔分两排，第一排垂直孔，第二排倾斜孔，斜孔紧贴建筑物基础施工。先施工垂直孔，注入浆液在地层中形成一道垂直幕墙，以阻止地基土土体的侧向变形及斜孔浆液外侧渗流，再通过倾斜注浆孔向地基下层注入浆液，以改善地基土力学性能指标。
3.2开挖施工优化策略
深基坑在开挖过程中往往会导致基坑变形及建筑物沉降，因此在开挖过程中必须采取合理的施工工序及方法。必须充分分析邻居建筑物分布以及受力情况，遵循“时空效应”规律，竖向分层、平面上分块开挖。地表上通过盆式开挖方式，按先对撑、后角撑的次序施工，最大程度上减少卸载频率度。必须采用先撑后挖原则，即各层、各块按顺序进行挖掘，各个块的支撑若果没有做好，绝不挖下一块。并且做到上方开挖和支撑相辅相成。否则，如果在时间上处理不当，这对于基坑稳定和周边环境安全有着很重要的影响。基坑的开挖施工必须保持开挖顺畅，在开挖全过程中必须随时监测各受力情况，对于维护变形或支持角倾斜的情况，必须进行加固支撑，并充分利用计算机相关自动控制技术，把握实时受力以及形变规律，对于周边建筑物的沉降以及裂缝的形成，必须采取积极果断的措施进行加固，对于一个工程基坑施工相关数据，可以进行理论存档，这样可以为下个工程基坑开挖提供理论依据。
3.3深基坑围护与支撑的施工
当深基坑在处于工程桩施工工序时，必须在已明确的工程桩内设置好结构柱（即钢柱），结构柱作为基坑支护体系的重要成员用于垂直支撑基坑。当工程桩施工完毕，必须马上进行围护桩（钻孔灌注桩）和水泥搅拌桩的施工。根据实际经验，开挖过程中必须把土体分为不同时间进行开挖的块，便于工序的开展。一块结束必须马上立好支撑，当开挖工作进行到基坑底时，必须全力进行垫层和大底板施工工作，并完成。当开挖工作从上层土体进行到下层土体时，必须拆除支撑，不然会造成安全事故。
总之，随着当前施工技术的发展，对周边环境目标的保护要求也提升到一个新的高度，除确保基坑及周边环境的安全外，更重要的是对周边环境的保护必须达到一定的精度控制要求，因而如何严格有效地控制并减小深基坑对周边环境的影响已成为工程实施中非常重要的控制项目，基于此，在施工过程中我们须严格遵守相关规程，在开挖、加固等方面下工夫，将深基坑对周边环境的影响降到最低，使基坑施工技术迈入全新的台阶。