王緝成

（廣西六合源建筑安裝有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530000）

自20世紀(jì)80年代以來，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國城市化進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期，作為城市化產(chǎn)物之一的高層建筑在數(shù)量上越來越多，并由此帶來了施工期間大量的深基坑開挖和支護(hù)巖土的工程問題。深基坑工程的開挖必將引起周圍地層中地下水位變化和周圍土層應(yīng)力場的改變，導(dǎo)致周圍地層土體的變形，從而造成鄰近建（構(gòu)）筑物和地下管線的下沉、位移和傾斜，對相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政基礎(chǔ)設(shè)施的安全構(gòu)成威脅，因此，如何在日益復(fù)雜的條件下，盡可能地減小深基坑開挖帶來的環(huán)境效應(yīng)，是未來基坑工程面臨的重大課題。下面，本人結(jié)合多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對深基坑施工過程中對環(huán)境產(chǎn)生的影響加以分析，并提出相應(yīng)的防治措施，從而避免和降低工程施工時帶來的負(fù)面效應(yīng)。

1 深基坑工程的特點(diǎn)

（1）建筑趨向高層化，基坑向大深度方向發(fā)展。

（2）基坑開挖面積大，長度與寬度有的達(dá)數(shù)百米，工程規(guī)模日益增大，給支撐系統(tǒng)帶來較大的難度。

（3）在軟弱的土層中，基坑開挖會產(chǎn)生較大的位移和沉降，對周圍的建筑物、市政設(shè)施和地下管線造成影響，因此對深基坑穩(wěn)定和位移控制的要求很嚴(yán)。

（4）深基坑施工工期長、場地狹窄，降雨、重物堆放等對基坑穩(wěn)定性不利，基坑工程施工條件差；基坑工程施工條件差。

（5）在相鄰場地的施工中，打樁、降水、挖土及基礎(chǔ)澆注混凝土等工序會相互制約與影響，增加協(xié)調(diào)工作的難度。

（6）巖土性質(zhì)千變?nèi)f化，地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜和不均勻性，造成勘察所得的數(shù)據(jù)離散性很大，難以代表土層的總體情況，并且精度較低，給深基坑工程的設(shè)計(jì)和施工增加了難度。

（7）深基坑工程施工周期長，從開挖到完成地面以下的全部隱蔽工程，常需要經(jīng)歷多次降雨、周邊堆載、振動、施工不當(dāng)?shù)仍S多不利條件，其安全度的隨機(jī)性較大，事故的發(fā)生往往具有突發(fā)性。

2 深基坑施工引起的環(huán)境問題分析

2.1 對相鄰建筑物的影響

當(dāng)基坑周邊影響范圍內(nèi)存在建筑物時，在方案設(shè)計(jì)前，應(yīng)充分調(diào)查了解周邊建筑物的情況，包括建筑物高度、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式及埋深、建筑物使用功能等，以評估建筑物與基坑間的相互關(guān)系，有針對性地采取措施，確?；拥姆€(wěn)定和建筑物的安全。

2.2 對地下管線的影響

地下管線的敷設(shè)越來越密集，各種管線的埋藏深度不同，對變形的敏感程度也不同。市區(qū)內(nèi)的地下管線主要包括自來水管、電力電纜、電信管線、通訊光纜、煤氣管道、供熱管道、雨水及污水管道等，埋深一般在地表以下1～4 m范圍內(nèi)。地上管線對變形的敏感程度主要取決于接頭的構(gòu)造。基坑開挖后，由于坑底隆起或支護(hù)結(jié)構(gòu)位移引起坑外地層移動，相應(yīng)地引起沉降變形，而地上管線也隨之下沉，引起管線的撓曲變形，當(dāng)管線的變形超過其承受限度時造成管線的破壞。一些重要管線如煤氣管道、高壓電纜、通訊光纜等一旦被破壞，其后果是十分嚴(yán)重的，應(yīng)予以足夠的重視。

2.3 對周邊環(huán)境的影響

深基坑工程往往位于城市的中心地帶，周邊環(huán)境比較復(fù)雜，一旦因基坑開挖引起周邊環(huán)境的破壞，如道路裂縫、地表沉陷、管線破裂、建筑物變形受損等，其影響與損失巨大?；娱_挖對環(huán)境的不利影響主要有以下幾個原因：

（1）支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了過大的變形，從而導(dǎo)致坑外土層的移動，使地表產(chǎn)生沉降。支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞分兩個層次：①失穩(wěn)破壞；②過大變形。支護(hù)結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞，不僅對整個地下室工程造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時將影響整個建設(shè)項(xiàng)目的成??；支護(hù)結(jié)構(gòu)在未失穩(wěn)倒塌的情況下若發(fā)生過大的變形，雖然未必會對地下工程造成嚴(yán)重后果，但過大的變形同樣會導(dǎo)致周邊環(huán)境的嚴(yán)重破壞。

（2）基坑降水或排水等導(dǎo)致局部地下水位下降，土層產(chǎn)生壓密，引起地表塌陷、不均勻沉降。當(dāng)?shù)叵滤簧底兓辉诘鼗A(chǔ)底面以下某一范圍內(nèi)發(fā)生變化時，對地基基礎(chǔ)的影響不大，地下水位的下降僅稍增加基礎(chǔ)的自重。當(dāng)?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)下降時，巖土的自重應(yīng)力增加，可能引起地基基礎(chǔ)的附加沉降，如果沉降不均勻或地下水位突然下降，可能使建筑物發(fā)生變形破壞。

（3）在基坑開挖過程中，因措施不當(dāng)引起涌砂、坑外水土流失，從而在支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)形成地下空洞并導(dǎo)致地層沉陷。一般來講，在地下水位高、含水層滲透性好的場地開挖基坑，當(dāng)基坑周邊存在對沉降變形敏感的建筑物、道路、地下管線與設(shè)施時，應(yīng)當(dāng)采取止水措施，截斷基坑內(nèi)外的水力聯(lián)系；或采取降水與回灌措施，維持基坑外地下水位的穩(wěn)定。在采取了止水帷幕的基坑支護(hù)系統(tǒng)中設(shè)置錨桿時，還應(yīng)注意在砂層中成孔時防止孔內(nèi)涌砂導(dǎo)致坑外地面下沉現(xiàn)象的發(fā)生。

3 施工中基坑周圍環(huán)境的保護(hù)措施

基坑周圍環(huán)境的保護(hù)應(yīng)采取經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的技術(shù)方案。首先要考慮采取積極性防護(hù)法，即采用合理的設(shè)計(jì)與施工，將基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形減小到最低限度。針對環(huán)境條件，確定必須保護(hù)的對象，根據(jù)必須保護(hù)的對象，根據(jù)允許變形值，采取不同的加固方法，預(yù)防較大變形并減少其影響程度?；又車h(huán)境的保護(hù)方法主要有以下幾種：

3.1 基礎(chǔ)臨時加固

當(dāng)建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)落在基坑開挖影響邊界線范圍內(nèi)，且基礎(chǔ)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)距離較小，隔斷法無施工場地時，可考慮基礎(chǔ)臨時加固法。加固可采用樹根樁或錨桿靜壓樁技術(shù)，在有經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)也可采用壓漿方式。

3.2 隔斷體保護(hù)

當(dāng)鄰近建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)部分或全部座落在基坑開挖影響邊界線范圍內(nèi)時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)引起足夠重視，當(dāng)基礎(chǔ)有部分落在基坑開挖影響邊界線范圍內(nèi)時，一般應(yīng)采取措施，避免或減少土體變形對建（構(gòu)）筑物的影響，可在需保護(hù)的建（構(gòu)）筑物與基坑擋土結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔斷體，隔斷體可采用鉆孔灌注樁、高壓旋噴樁、深層攪拌樁、樹根樁等構(gòu)成墻體，其作用主要承受施工引起的側(cè)向土壓力，也可起到阻擋局部水土可能出現(xiàn)的流失等作用。

3.3 支護(hù)體系的自身補(bǔ)強(qiáng)

攪拌樁重力式擋墻因其加固費(fèi)用較低、較好的止水性能、施工速度快等特點(diǎn)，在基坑工程中得到較廣泛的使用。但重力式擋墻自身的變形較大，基坑影響范圍相對也較大，設(shè)計(jì)時可考慮復(fù)合擋墻技術(shù)，即攪拌樁擋墻中根據(jù)變形計(jì)算要求插入適量的鉆孔灌注樁以增加強(qiáng)度，減少墻體變形。當(dāng)重力式擋墻變形過大時墻體自身可采用補(bǔ)強(qiáng)的方法，該方法施工方便，技術(shù)簡單，結(jié)構(gòu)也較穩(wěn)定，與原擋土墻形成新的復(fù)合擋土結(jié)構(gòu)。

3.4 基坑周圍管線的保護(hù)

在圍護(hù)設(shè)計(jì)開始前，一定要做好管線的排查工作。設(shè)計(jì)時應(yīng)適量布置監(jiān)測點(diǎn)，對輕型管線可遷移至安全區(qū)域，或者直接開挖暴露，及時跟蹤調(diào)整管底變形，基坑工程結(jié)束后再進(jìn)行覆埋。對于無法遷移的大口徑管線可采用隔斷法進(jìn)行處理，當(dāng)水平位移能滿足要求而沉降不能滿足要求時，可采用注漿法處理，并在施工過程中加強(qiáng)監(jiān)測，注漿法的加固深度應(yīng)大于影響邊界線。

3.5 緩解基坑降水對周圍環(huán)境的影響

為了緩解基坑降水對周圍環(huán)境的影響，通常采用設(shè)置止水帷幕（如深層攪拌樁、注漿帷幕、旋噴樁、素混凝土墻及素混凝土排樁墻等），將降水影響范圍基本限制在基坑以內(nèi)。但止水帷幕造價較高（尤其是后三者），施工難度大，易發(fā)生滲漏現(xiàn)象。另外由于旋噴樁、素混凝土墻及素混凝土排樁墻等止水帷幕剛度大，抗拉強(qiáng)度低，對地基土體位移的適應(yīng)能力較差，當(dāng)?shù)鼗馏w位移增大時，止水帷幕易產(chǎn)生裂縫而發(fā)生滲漏。

鑒于止水帷幕的上述不足，采用回灌法來緩解基坑降水對周圍環(huán)境的影響是比較經(jīng)濟(jì)、簡便、可行的方法。該法借助于工程措施，將水引滲于地下含水層補(bǔ)給地下水，從而穩(wěn)定和抬高局部因基坑降水而引起的地下水位降低，防止由于地下水位降低而產(chǎn)生不均勻沉降。回灌法可分為地表入滲補(bǔ)給法和井點(diǎn)灌注法。前者包括溝渠補(bǔ)給和坑井入滲補(bǔ)給，其優(yōu)點(diǎn)是施工簡單、便于管理且費(fèi)用低廉，但占地面積大，單位面積的入滲率低，且入滲量總是隨時間而逐漸減少。因此，目前在工程中大量使用的是井點(diǎn)灌注法。該法由回灌井點(diǎn)與回灌總管、回灌支管、流量計(jì)、水箱、水源組成回灌系統(tǒng)，補(bǔ)給水源從水箱先后經(jīng)回灌總管、流量計(jì)、回灌支管進(jìn)入回灌井點(diǎn)，對地下水進(jìn)行補(bǔ)給。

1 孫 銘.深基坑施工特點(diǎn)、環(huán)境影響、防治措施及監(jiān)測[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009（06）

2 何日新.深基坑施工對周邊環(huán)境影響的保護(hù)措施分析及應(yīng)用[J].城市建設(shè)與商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，2009（08）

3 吳健勇.深基坑開挖對環(huán)境工程地質(zhì)問題及防治措施[J].城市建設(shè)與商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，2009（23）