深基坑工程对周边环境的影响及保护措施

一、深基坑工程对周边环境的影响及保护措施
城市发展与基础建设需求的不断增长，需要开发越来越多的地下空间，以缓解用地越来越紧张的矛盾，如地下车库、地下购物商场、地下道路、地铁等，与之相应的是深基坑工程越来越多，并日益朝着深、大的方向发展，这些深基坑通常紧邻已有构筑物、建筑物或道路及地下管线，深基坑工程对周边环境的影响已成为城市发展与基础建设不得不考虑的问题。

1深基坑对环境影响的主要原因
对环境影响的主要原因可归结于基坑自身维护体系不足引起的破
坏以及基坑工程引起对周边环境的过大位移。

1．1基坑自身维护体系不足引起的破坏包括：挡土结构的破坏、支撑体系的破坏、挡土结构嵌入深度不足引起的破坏、坑底管涌和流沙引起的破坏等等。

1．2基坑工程引起对周边坏境的过大位移则包括：基坑开挖引起的土体位移、围护墙体自身施工引起的土体位移、地下水位变化引起的过大位移等等。

2基坑围护体系因自身不足引起的破坏
2．1挡土结构
实践中挡土结构发生破坏的概率比较小。

造成破坏的原因除设计原因外，主要在施工环节，如挡土结构施工中的混凝土浇注质量缺陷，钢筋的绑扎质量不好等；施工过程中没有按设计要求实施，甚至超挖。

若挡土结构破坏严重时，会造成大量土体向坑内滑移，影响周边建筑
物的稳定性。

因此为确保挡土结构的施工质量，在开挖阶段应按设计要求严格控制土体超挖。

2．2支撑体系
对内支撑体系要注意支撑的压曲及支撑体系与挡土结构问的连接等问题，对斜撑，连接问题尤为重要；对采用锚杆的支撑体系，则需要注意锚杆的摩擦力及锚杆的长度，防止锚杆的拔出破坏。

支撑体系破坏的后果是灾难性的，可直接导致挡土墙的偏移直到向坑内坍塌。

挡土结构的连接节点要特别设计，以保证传力的可靠性。

因此在施工过程中，应注意对内支撑体系的监测监控。

锚杆体系的设计，必须根据场地的实际地质情况并通过拉拔实验来进行校对核验。

2．3挡土结构嵌入深度
挡土结构嵌入深度不足通常会导致被动土压力太小而引发失稳现象。

这种情况通常发生在地质情况中的局部变化(如密实碎石层中夹有粉细砂层)、基坑底部坑内降水引起过大的坑内外水头差、墙前土体的超挖等情况下。

通常在嵌入深度不足时会导致墙体破坏或坑底隆起过大。

为避免这种情况的发生，在施工前应对场地地质情况进行充分勘查，尤其要探明软弱夹层或透镜体的分布，确定由于降水引起的渗流力影响而可能出现的水位状况等，并在基坑开挖中严格监控、监测墙体位移。

2．4坑底管涌或流砂
开挖过程中若降水不足则会引起基坑坑底管涌或流砂。

需要强调的是，由于开挖面以下墙体开口导致渗流路径的缩短也会引起管涌或流
砂。

管涌或流砂会直接造成基坑周围土体的下陷；甚至会由于有效应力的降低，导致墙前被动土压力不足而引起围护结构的破坏。

一般情况下，可通过防渗体的插入深度来减小水力梯度，或者在基坑底部设置竖向排水措施(减压井等)，以防止这一切的发生。

3基坑工程引起周边环境的过大位移
在非城市区域，围护体系的设计仅满足基坑的稳定性即可；然而，在城市区域必须考虑基坑工程引起的位移对邻近的建筑物或地下管线等的影响。

3．1基坑开挖基坑开挖引起的土体位移主要取决于地质条件(土层分布、地下水、土体的变形及强度性质)和施工方法(开挖及支撑顺序、支撑刚度)。

放坡开挖和悬臂式挡土墙的基坑位移会大于有支撑体系或采用逆作法施工的基坑。

为减少基坑开挖对周边环境的影响，在城市中通常采用后两种方法进行基坑开挖。

由于开挖引起的土体位移的原因非常复杂，因此，需要有足够的经验来进行有效的分析及判断。

此外，设计和施工方面的不当会引起基坑过大的侧向位移，如墙体太软、支锚系统刚度不足、嵌固深度不足，未及时加撑，基坑超挖等，必顺指出的是，采用土钉喷锚支护结构只有在墙体侧向位移发生的情况下才能产生抗力，基坑周边有过多集中建筑物时要慎用这种方法，地表沉降和侧向位移通常成正比，侧向位移必须被限制在不引起周边建筑物发生沉降破坏的范围内。

3．2围护墙体施工
采用钢筋混凝土预制桩，打桩振动和挤土效应会引起土体位移，而地下连续墙施工因泥浆密度不当或槽段过大，也会引起过量的土体位移，搅拌桩和注浆防渗帷幕等的施工则会引起周围土体的隆起。

这些土体位移会导致周围建筑物的不均匀沉降和产生不同程度的破坏。

3．3地下水位的变化
地下水位变化会引起过大的位移，其原因是：施工期问由于基坑降水，引起周围地下水位降低、土体有效应力增加、造成周边建筑物和地下设施沉降，此外，因管涌和流砂带走土体也会引起周边沉降，正常使用期，不透水围护结构成为地下水流的屏障，会改变局部水位，使处于上游的水位升高，下游的水位降低，进而影响周边环境。

夲文摘自《科技创新与应用l 2012：~4月(中)建筑科学》《深基坑工程对周边环境的影响及保护措施》作者：李宗权(云南建工第四建设有限公司第五项目部，云南昆明650000)
二、监理工程师对基坑支护安全监督管理注意亊项：
1检查建设、勘察、设计、施工、监测等单位提供的有关基坑工程的技术资料。

1.1要求建设单位提供深基坑开挖区边线外开挖深度2倍范围内的建（构）筑物、道路、地面及地下管网等状况的调查资料。

1.2审查施工单位编制的基坑支护与降水工程施工方案是否符合工程建设强制性标准，是否有针对性编写了安全技术措施、监测措施、抢险措施、救护措施、环境保护措施等内容。

对于深基坑、地下暗挖工程，施工单位必须委托具有资质的检测机构对其编制的专项施工方案进行咨询，监理工程师应查验检测机构出具的咨询意见。

超过一定规模条件的基坑工程专项施工方案施工单位应按规定组织专家论证。

2督促检查施工单位按设计图纸和基坑支护方案进行施工。

2.1检查基坑边沿、上下通道等危险部位，是否设置明显的安全警示标志，安全警示标志是否符合国家标准；垂直作业上下有无隔离防护措施。

2.2检查基坑施工是否设置有效排水措施；若基坑施工采用坑外排水，应有防止临近建筑危险沉降的措施。

2.3严禁坑边荷载超过设计规定。

基槽开挖设置的安全边坡应符合安全要求，土方开挖必须按规定程序进行，严禁超挖。

积土、料具堆放和机械设备施工与坑槽边距离应符合设计规定。

3及时检查施工过程中各项观察、监测记录资料。

督促、检查施工单位按规定进行基坑支护变形监测以及对毗邻建（构）筑物和重要管线、道路进行沉降观测。