大型深基坑施工技术及环境保护

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摘 要：近些年键技术，发挥着不可取代的作用，但施工过程中也带来了大量的深基坑开挖和岩石支护问题。大型深基坑施工过程中必然会引起地层中地下水位和土来，随着我国经济的高速发展，城市化进程加快，基础设施的发展给高层建筑带来了发展契机，大型深基坑施工作为建设过程中的关层应力场发生改变，从而导致周围建筑和地下管线的下层、移动。倾斜，给临近建筑物和市政基础设施带来较高安全威胁。如何减小大型深基坑施工过程中带来的负面效益，已成为当今建设者共同面对的难题，本文针对深基坑施工中引起的环境问题进行了系统的原因分析，并给出了一定的解决措施。

关键字：深基坑施工；环境保护；解决措施

一、大型深基坑施工工程的特点

1.有较高的独特性

大型深基坑工程涵盖范围较广，难以进行分类，制定支护结构允许变形的统一标准也相对难以实现，所以必须根据地区特点运用。深基坑周围建筑物、市政地下管线的位置、工程地质条件、水文地质条件、抵抗变形的能力、临近场地条件都影响着深基坑的施工进程。

2.综合程度高

大型深基坑施工所涉及的学科较广，主要包括土地学、结构工程、岩土工程、施工技术等学科，其中最主要的为土地学中的稳定、变形、渗流三个方面。是正在高速发展过程中的综合技术学科，也是各种复杂因素共同作用的系统工程。

3.产生较高的环境效应

施工过程中，会使得临近地基中地下水位和应力场发生改变，引起地基土体发生变形，影响周围建筑物的安全和市政地下管的正常运行，同时土方的运输也给城市的交通带来了不便。

4.施工周期短

大型深基坑施工工程量相对于浅基坑要多很多，开挖深度较大也增加了施工的难度。为了便于施工的管理和减小深基坑周围环境变化的负面影响，减小施工周期是必要的手段。

5.风险性较高

大型深基坑施工是一个短期工程，安全储备也先相对较小，存在着较高的风险性。施工技术相对繁杂，施工环节较多，增大了安全事故的发生概率。因此应加强施工的安全监督和维护措施建设，但由于深基坑工程造价较高，投入到安全设施建设中的资金往往较少，安全事故不仅造成了巨大的经济损失，更严重的是给社会造成了较大的负面影响。

6.区域性较高

不同地区的工程地质条件和水文地质条件都有所差异，使得深基坑工程会有一定差异，如黄土地基和软粘土地基。大型深基坑工程中的土方开挖和土方基坑工程的支护体系设计与施工都必须根据实际情况进行，可借鉴其他地区的经验，但不可盲目套用。

二、大型深基坑施工过程中的环境问题

1.对周围建筑物、构筑物的影响

当深基坑施工影响临近建筑物、构筑物时，在进行方案设计时，应考虑建筑物或构筑物的高度、结构形式、基础结构、使用功能，对建筑物与基坑间的相互关系进行评估，并采取有效措施，提高建筑物的安全性和深基坑的稳定性。

2.对市政地下管网的影响

城市的基础建设的加快使得使得地下管线的铺设日趋密集，且各种管线埋深和对变形的敏感程度都有所差异。市政地下管线由自来水管、排污管、通信光缆、电力电缆、燃气管、供热管等组成，埋藏深度一般为1到4m左右。深基坑施工过程中，会导致坑底隆起或支护结构发生位移，从而使得基坑外地层随之发生位移，引起沉降变形，此时地上管线也会下沉，导致地下管线发生挠曲变形，当变形程度过大时会导致管线的损坏。若重要生活管线发生破坏，将严重影响居民的生产生活。

3.对周围环境的影响

大型深基坑施工一般是在城市的中心位置进行，施工环境相对复杂多变。施工管理的不当会引起道路裂缝、地表沉陷、管线破坏、建筑物变形等诸多不利影响，造成巨大的经济损失。大型深基坑开挖对环境的影响原因有很多，主要是支护结构产生了过大的变形。支护结构发生破坏会引起坑外土层发生位移，导致地表沉降。支护结构的破坏主要分为过大变形和失稳破坏两种。一旦支护结构发生失稳破坏，将直接影响整个工程的成败，给地下室工程带来巨大的经济损失。若支护结构在未失稳倒塌时变形过大，会引起基坑周围环境发生严重破坏，但不会对地下工程造成严重影响。基坑降水或排水会引起地下水位下降，从而导致地表塌陷或不均匀沉降。当地下水位在基础底面以下压缩层范围内下降时，会增大岩土的自重应力，导致地基基础的附加沉降，若沉降不均匀或地下水位突然降低，造成建筑物产生变形破坏。

三、解决大型深基坑施工过程中的环境问题的基本措施

深基坑工程施工方法的探究是建设工程中的一大难题，也是一个挑战，通过不断地实践与探索，出现了许多解决方式和预防措施，很大程度上提高了工程质量、缩短了施工周期，降低了投资成本。以下是一些基本的解决方案，在深基坑施工过程中收到了较高的成效。

1.增强基础防护设施的稳定性

深基坑施工过程中，若基坑开挖的范围过大且靠近建筑物基础，而且基础与支护结构相距很近，这种情况下应采取隔断法施工，若隔断法缺少施工场地，可采取基础临时加固法。加固时可使用锚杆静压桩或树根桩技术，技术条件允许时也可采用压浆方式。若周围建筑物的基础部分全部处于深基坑开挖的影响边界线范围内时，设计施工方案时就应考虑土体变形对建筑物的影响，此时可采用隔断体法，在基坑挡土结构与临近建筑物基础之间设置隔断体，隔断体可使用树根桩、钻孔灌注桩、高压旋喷桩、深层搅拌桩等结构组成墙体，隔断体的主要功能是承受基坑施工过程中产生的侧向土压力以及阻挡局部水土可能出现的流失。

2.改进完善施工技术和材料的处理方式

在进行大型深基坑开挖过程中，会产生“土堆过多”等常见问题，造成了较大的环境破坏。针对基坑开挖时产生的土壤，基坑施工单位应及时安排车辆运出，避免施工现场产生过多土堆。同时也应加强对机械设备的管理，避免机械漏油引起的水体污染，与此同时还要保持施工现场的清洁整齐。每个阶段的施工作业结束后，施工单位应安排专业技术人员对施工材料进行回收，包括施工过程中产生的废弃物，塑料品、化学剂都要进行回收处理，提高材料的利用率，降低了废弃材料引起的环境污染，同时也降低了工程的成本消耗，从经济角度维护施工环境。

3.提高基础支护体系的稳定性

在大型深基坑工程支护体系中使用较广泛的是搅拌桩重力式挡墙，这种结构具有加固成本低、防水性能好、施工操作便捷等优点，但重力式挡墙也有变形较大、基坑影响范围大等缺点，因此在施工设计时可采用复合挡墙技术，弥补重力式挡墙的不足。复合挡墙技术是依据计算要求在搅拌桩挡墙中插入适量的钻孔灌注桩以调高刚度，使墙体变形程度变小。若重力式挡墙变形过大，墙体自身也可采用补强的方法，与原挡土墙构成新的复合挡土结构。

4.加强对深基坑周围管线的维护

设计地下管线维护设施时，应对所有管线进行仔细地排查，设置适量监测点，将轻型管线迁移到安全区域，也可直接开挖暴露，及时调节管底产生变形，待基坑施工完成后掩埋。对于无法转移的大口径管线应使用隔断法处理，当能够水平位移要求而不能满足沉降要求时，应使用注浆法进行处理，但注浆法的加固深度不能小于影响边界线。完善改进深基坑开挖的前期准备、施工技术、紧急问题的应对措施的工作，才能提高深基坑施工安全性、工程质量的可靠性和经济效益。

四、结论

大型深基坑施工我国基础设施建设中的关键部分，施工过程中引起的环境问题越来越引起社会各界的重视，也是决定建设工程成败的重要因素。进一步完善和提高深基坑施工管理是当代建设者的重要课题，是保障我国经济和谐发展使的需要，实现经济效益和环境保护的双赢是经济建设者的共同目标。

参考文献：

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