摘要：文章對建設(shè)工程地面深降的原因進行了分析，結(jié)合三種不同類型的工程建設(shè)進行說明，并以深基坑建設(shè)工程為例，對地面沉降危險性評估作了介紹，包括評估標準、評估內(nèi)容和危險性分級指標的三個部分。

關(guān)鍵詞：建設(shè)工程；地面沉降；因素分析

中圖分類號：P642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0051-03

1 概述

建設(shè)工程地面沉降是地面沉降的一種，引發(fā)原因在于所建工程的地下支撐物被移走，屬于人為因素造成的地面沉降。建設(shè)工程是指為人類生活、生產(chǎn)提供物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)的各類建筑物和工程設(shè)施的統(tǒng)稱。通常來講，建設(shè)工程地面沉降具有客觀性與不確定性等特點。客觀性是指客觀實在性，建設(shè)工程地面沉降同其他事物發(fā)展規(guī)律類似，從產(chǎn)生到消亡，有其自身發(fā)展的規(guī)律；不確定是指地面沉降發(fā)生時間的不確定性、危害程度的不確性等，引發(fā)這些不確定性的條件包括人為條件與自然

條件。

2 建設(shè)工程地面沉降原因分析

建設(shè)工程地面沉降產(chǎn)生的原因無外乎兩種，那就是自然因素與人為因素。自然因素有地殼運動、地震、海嘯、大氣、河流、地質(zhì)及地質(zhì)巖等地球表面及內(nèi)部變化；除自然因素以外的引起的地面沉降都可歸為人為因素。這些因素有人為的挖掘（礦藏、石油、天然氣、煤等）、森林的砍伐、水壩的建設(shè)等。

3 建設(shè)工程地面沉降分析

3.1 基坑工程引發(fā)的地面沉降

基坑工程所造成的地面沉降原因在于坑內(nèi)被挖空以及坑外的降水?；涌觾?nèi)土體被移走，因為土體具有卸荷作用，圍護結(jié)構(gòu)就會向坑內(nèi)水平位移，且引發(fā)坑底土體的回彈，進而造成基坑周圍土體的地面沉降。降水引起土質(zhì)疏松，周圍的工地被疏干，引發(fā)土體的固結(jié)壓密；另外，基坑降水時在坑內(nèi)外形成水頭差，在土體中滲流，產(chǎn)生的滲透力對基坑外土體造成擠壓，并引發(fā)坑內(nèi)土體隆起。基坑外土體的擠壓作用與坑內(nèi)土體的隆起都會引起基坑外土體產(chǎn)生向下的豎向位移，地表就表現(xiàn)為地面沉降。

3.2 城市地鐵工程引發(fā)的地面沉降

鄉(xiāng)村人口不斷涌入城市，給城市發(fā)展帶來積極影響的同時，也給城市到來巨大的壓力，尤其是城市的交通問題。由此地鐵成為了有效緩解交通問題的首選方案。然而，城市地鐵建設(shè)工程也存在一定的弊端，即成為地面沉降的又一個重要原因。地鐵建設(shè)中有兩個時點對地面的破壞性最強，最能引發(fā)地面沉降。即是施工過程中，盾構(gòu)通過時以及開始挖掘隧道時。這時直接造成地層的嚴重損失。因為在掘進時，初始側(cè)壓力要遠遠高于開挖面土體所受的水平支護應(yīng)力，開挖面前方土體極有可能下沉。用盾構(gòu)法建設(shè)隧道時，當初始襯砌真正脫離盾尾時，就會有一環(huán)形空隙在隧道挖掘壁面與襯砌外圍之間形成。土體由于受到擠壓就會向空隙發(fā)生相應(yīng)的位移，由此會引發(fā)地面沉降。地面沉降的另一個原因是固結(jié)與蠕變，特別是在軟土飽和地層中這種地面沉降

更大。

3.3 高層建筑群引發(fā)的地面沉降

地面沉降的另一個常見的原因是高層建筑的建設(shè)。通常，由于上部結(jié)構(gòu)荷載的作用，附加應(yīng)力就會相應(yīng)的在地基土中出現(xiàn)，通?？醋鐾翆拥目倯?yīng)力。我們知道，有效應(yīng)力與孔隙水壓力綜合就是附加應(yīng)力，但是只有有效應(yīng)力才能影響到土體變形。根據(jù)相應(yīng)理論，附加應(yīng)力使得時間越長，孔隙水壓力越小，最好逐漸的消散。而有效應(yīng)力恰恰相反，時間越長就越大，隨著逐漸增長，導(dǎo)致地基土變形，直接形成了建筑物、周圍土體沉降。根據(jù)相關(guān)理論，對于現(xiàn)實當中的高層建筑群而言，單個建筑物的距離很近，建筑物群就會在地基土上產(chǎn)生應(yīng)力疊加，這一現(xiàn)象更為嚴重，會不斷的加劇地面沉降的發(fā)生。

4 建設(shè)工程地面沉降評估——以深基坑所建工程為例

4.1 評估標準

對建設(shè)工程的地面沉降危險性進行評估，需要按照國家有關(guān)部門有關(guān)規(guī)定進行。對所建、在建工程引發(fā)或者加劇地面沉降的可能性作出相應(yīng)評估并進行評價，為提出防治措施打下基礎(chǔ)。

因此，地面沉降評估的目的在于為防治地質(zhì)災(zāi)害提供專業(yè)依據(jù)而非在于申請拿地，賺取利潤。它是整個工程中不可缺少的一項工作，是在設(shè)計及評估勘探階段進行的。建設(shè)工程地面沉降評估，是工程所建項目的深化與補充。因為這項評估工作是在工程節(jié)點評估之后，所依據(jù)的資料得到很好的把握基礎(chǔ)之上進行的。所以對評估的各個方面都提出了非常嚴格的標準。

4.2 評估內(nèi)容

為實現(xiàn)建筑安全，我們通常對建設(shè)工程的地面進行沉降相應(yīng)的危險性評價。主要方法是通過最大沉降量、沉降的有效影響范圍的具體量化分析，從而驗算基坑監(jiān)測與控制主要的影響范圍外邊界的預(yù)測沉降量數(shù)值。測算設(shè)計規(guī)程范圍內(nèi)的，工程上能夠忽略的沉降量，以及對區(qū)域沉降量的疊加作用。這樣的測算過程，有助于通過測算對沉降量大的施工方案進行有效優(yōu)化，減弱沉降效應(yīng)，確保建筑施工及建筑本身的安全。按照深基坑工程進行舉例說明，在進行深基坑工程評估時，地面沉降就要將工程地質(zhì)條件、不良地質(zhì)進行重點評價，對于工程型的地質(zhì)災(zāi)害要有足夠的風險預(yù)測與準確的評估。要特別關(guān)注含水層疏干降壓和土體開挖卸荷時的地面沉降預(yù)測、評估與分析，對災(zāi)害預(yù)測要有準確的評價。要專門研究并反復(fù)論證井位布置、支撐結(jié)構(gòu)型式、降排水量、開挖程序、回灌井布設(shè)等重點工程方案。在有效防控地面沉降同時科學設(shè)計、選擇最優(yōu)化的施工方案。這是評估的要點與重要內(nèi)容。

4.3 危險性分級指標

工程承建單位是工程沉降與防治的責任主體，所以需要對深基坑工程地面沉降及周圍環(huán)境的破壞負主要責任。承建單位根據(jù)實際情況，協(xié)同有關(guān)部門將工程所造成的影響控制在可控范圍之內(nèi)。依據(jù)我國有法律法規(guī)和一些規(guī)章制度，根據(jù)工程實際，確認承建單位主要責任，而對于工程外所造成的地面破壞，可以按市政工程或城市有關(guān)綜合管理辦法進行處理。并在此基礎(chǔ)之上，建立施工工程沉降控制指標體系。一般來講，平面范圍的取值為所挖深度的兩倍，沉降值應(yīng)當控制在3mm以內(nèi)。此舉說明，深基坑的施工范圍有了一個明確的劃分，并且規(guī)定，若基坑深度進一步加深達六倍以上，沉降量應(yīng)該控制在1lmm之內(nèi)。endprint

以上沉降量標準的劃定，主要是考慮到以下幾個因素。第一，深基坑工程的沉降控制關(guān)系到工程整體地面沉降情況，所以，沉降標準在實情操作中應(yīng)該嚴格執(zhí)行，或是超標準執(zhí)行，以確保工程質(zhì)量；第二，所建工程各部分所產(chǎn)生的沉降會發(fā)生疊加與交叉現(xiàn)象。例如，同一區(qū)域某一工程所產(chǎn)生的沉降可能不會引發(fā)地質(zhì)危害，但是多個工程產(chǎn)生的沉降相繼疊加，危害可能會放大，若某些工程控制標準不達標，則危害會更大；第三，即便技術(shù)手段可以實現(xiàn)所設(shè)目標，但由于現(xiàn)實原因而無法去執(zhí)行；再者，為了有利于跟蹤測量和質(zhì)量的把控，沉降指標的設(shè)立應(yīng)該充分考慮到設(shè)備的工作精度，若指標設(shè)立過于精細則投備無法實現(xiàn)，也就失去現(xiàn)實意義，所以以六倍開挖深度的毫米數(shù)量級進行確定，而非十倍或者十五倍。

初步擬定的深基坑工程地面沉降的控制指標暨危險性分級標準如表1所示：

表1 危險性分級指標

分級指標 危險性分級

低 中 高

最大降量

（mm） 2倍開挖深度范圍處 <3 3-5 >5

6倍開挖深度范圍處 <1 1-3 >3

在深基坑工程地面沉降評估中，應(yīng)結(jié)合沉降量與沉降范圍的估算結(jié)果，對其進行危險性分級。除考慮最大沉降量以外，還需要考慮沉降速率的變化。對于數(shù)倍于開挖深度范圍內(nèi)，可根據(jù)沉降的實際表現(xiàn)和變化趨勢，確定重點控制區(qū)域與一般控制區(qū)域。當基坑工程沉降控制得到很好控制的條件之下，才能從源頭上降低工程地面沉降對周圍環(huán)境和區(qū)域沉降的影響。這是地面沉降控制的關(guān)鍵，也是地面沉降控制的主要工作。若所引發(fā)的危險性等級較高，需要對原有設(shè)計施工方案提出修改完善和優(yōu)化建議，進而保證基坑工程和周圍環(huán)境的安全。

5 結(jié)語

建設(shè)工程地面沉降是地面沉降的一種，引發(fā)原因也有很多。文章通過基坑工程、高層建筑群和城市地鐵三種情況舉例說明造成地面沉降的原因；并進一步以深基坑為例分析建設(shè)工程地面沉降評估，對評估內(nèi)容與設(shè)立指標及原因和危險性進行說明。

參考文獻

[1] 崔振東，唐益群，盧辰.工程環(huán)境效應(yīng)引起上海

地面沉降預(yù)測[J].工程地質(zhì)學報，2007，15

（2）：234-236.

[2] 高大釗.深基坑工程（第2版）[M].北京：機械

工業(yè)出版社，2002.

[3] 姜衍祥，于強，王威.天津市地面沉降控制與城市

新發(fā)展[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2011（37）：

56-59.

[4] 龔士良，葉為民.上海市深基坑工程地面沉降評

估理論與方法[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學報，

2009（15）：23-29.

作者簡介：羅祥斌（1980—），男，廣東韶關(guān)人，廣東煤炭地質(zhì)二0一勘探隊工程師，研究方向：工程地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害。endprint

以上沉降量標準的劃定，主要是考慮到以下幾個因素。第一，深基坑工程的沉降控制關(guān)系到工程整體地面沉降情況，所以，沉降標準在實情操作中應(yīng)該嚴格執(zhí)行，或是超標準執(zhí)行，以確保工程質(zhì)量；第二，所建工程各部分所產(chǎn)生的沉降會發(fā)生疊加與交叉現(xiàn)象。例如，同一區(qū)域某一工程所產(chǎn)生的沉降可能不會引發(fā)地質(zhì)危害，但是多個工程產(chǎn)生的沉降相繼疊加，危害可能會放大，若某些工程控制標準不達標，則危害會更大；第三，即便技術(shù)手段可以實現(xiàn)所設(shè)目標，但由于現(xiàn)實原因而無法去執(zhí)行；再者，為了有利于跟蹤測量和質(zhì)量的把控，沉降指標的設(shè)立應(yīng)該充分考慮到設(shè)備的工作精度，若指標設(shè)立過于精細則投備無法實現(xiàn)，也就失去現(xiàn)實意義，所以以六倍開挖深度的毫米數(shù)量級進行確定，而非十倍或者十五倍。

初步擬定的深基坑工程地面沉降的控制指標暨危險性分級標準如表1所示：

表1 危險性分級指標

分級指標 危險性分級

低 中 高

最大降量

（mm） 2倍開挖深度范圍處 <3 3-5 >5

6倍開挖深度范圍處 <1 1-3 >3

在深基坑工程地面沉降評估中，應(yīng)結(jié)合沉降量與沉降范圍的估算結(jié)果，對其進行危險性分級。除考慮最大沉降量以外，還需要考慮沉降速率的變化。對于數(shù)倍于開挖深度范圍內(nèi)，可根據(jù)沉降的實際表現(xiàn)和變化趨勢，確定重點控制區(qū)域與一般控制區(qū)域。當基坑工程沉降控制得到很好控制的條件之下，才能從源頭上降低工程地面沉降對周圍環(huán)境和區(qū)域沉降的影響。這是地面沉降控制的關(guān)鍵，也是地面沉降控制的主要工作。若所引發(fā)的危險性等級較高，需要對原有設(shè)計施工方案提出修改完善和優(yōu)化建議，進而保證基坑工程和周圍環(huán)境的安全。

5 結(jié)語

建設(shè)工程地面沉降是地面沉降的一種，引發(fā)原因也有很多。文章通過基坑工程、高層建筑群和城市地鐵三種情況舉例說明造成地面沉降的原因；并進一步以深基坑為例分析建設(shè)工程地面沉降評估，對評估內(nèi)容與設(shè)立指標及原因和危險性進行說明。

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估理論與方法[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學報，

2009（15）：23-29.

作者簡介：羅祥斌（1980—），男，廣東韶關(guān)人，廣東煤炭地質(zhì)二0一勘探隊工程師，研究方向：工程地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害。endprint

以上沉降量標準的劃定，主要是考慮到以下幾個因素。第一，深基坑工程的沉降控制關(guān)系到工程整體地面沉降情況，所以，沉降標準在實情操作中應(yīng)該嚴格執(zhí)行，或是超標準執(zhí)行，以確保工程質(zhì)量；第二，所建工程各部分所產(chǎn)生的沉降會發(fā)生疊加與交叉現(xiàn)象。例如，同一區(qū)域某一工程所產(chǎn)生的沉降可能不會引發(fā)地質(zhì)危害，但是多個工程產(chǎn)生的沉降相繼疊加，危害可能會放大，若某些工程控制標準不達標，則危害會更大；第三，即便技術(shù)手段可以實現(xiàn)所設(shè)目標，但由于現(xiàn)實原因而無法去執(zhí)行；再者，為了有利于跟蹤測量和質(zhì)量的把控，沉降指標的設(shè)立應(yīng)該充分考慮到設(shè)備的工作精度，若指標設(shè)立過于精細則投備無法實現(xiàn)，也就失去現(xiàn)實意義，所以以六倍開挖深度的毫米數(shù)量級進行確定，而非十倍或者十五倍。

初步擬定的深基坑工程地面沉降的控制指標暨危險性分級標準如表1所示：

表1 危險性分級指標

分級指標 危險性分級

低 中 高

最大降量

（mm） 2倍開挖深度范圍處 <3 3-5 >5

6倍開挖深度范圍處 <1 1-3 >3

在深基坑工程地面沉降評估中，應(yīng)結(jié)合沉降量與沉降范圍的估算結(jié)果，對其進行危險性分級。除考慮最大沉降量以外，還需要考慮沉降速率的變化。對于數(shù)倍于開挖深度范圍內(nèi)，可根據(jù)沉降的實際表現(xiàn)和變化趨勢，確定重點控制區(qū)域與一般控制區(qū)域。當基坑工程沉降控制得到很好控制的條件之下，才能從源頭上降低工程地面沉降對周圍環(huán)境和區(qū)域沉降的影響。這是地面沉降控制的關(guān)鍵，也是地面沉降控制的主要工作。若所引發(fā)的危險性等級較高，需要對原有設(shè)計施工方案提出修改完善和優(yōu)化建議，進而保證基坑工程和周圍環(huán)境的安全。

5 結(jié)語

建設(shè)工程地面沉降是地面沉降的一種，引發(fā)原因也有很多。文章通過基坑工程、高層建筑群和城市地鐵三種情況舉例說明造成地面沉降的原因；并進一步以深基坑為例分析建設(shè)工程地面沉降評估，對評估內(nèi)容與設(shè)立指標及原因和危險性進行說明。

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估理論與方法[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學報，

2009（15）：23-29.

作者簡介：羅祥斌（1980—），男，廣東韶關(guān)人，廣東煤炭地質(zhì)二0一勘探隊工程師，研究方向：工程地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害。endprint