地下工程安全及環(huán)境影響控制

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摘要：隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，城市內(nèi)的基坑工程與地下工程的建設(shè)緊密相連，隨著建筑技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，基坑工程與地下工程自身安全關(guān)系著建筑工程的施工質(zhì)量，本文分析了基坑工程與地下工程的安全問題分析，系統(tǒng)地分析基坑工程與地下工程施工隊(duì)環(huán)境問題的影響，提出了幾點(diǎn)優(yōu)化改善的措施。

關(guān)鍵詞：基坑工程；地下工程；安全；環(huán)境影響

1引言

城市建設(shè)用地愈發(fā)緊張，地下空間的開發(fā)顯得尤為重要，受到了社會廣泛的關(guān)注，地下空間資源是城市開發(fā)中不可或缺的資源，隨著地下空間的開發(fā)逐漸深入，施工的難度逐漸增大，基坑工程與地下工程施工之間的建設(shè)變得緊密，對環(huán)境的影響也逐漸加重，本文分析了如何保障基坑工程與地下工程的施工安全，并同時(shí)做好環(huán)境控制，提出科學(xué)的改善措施。

2基坑工程與地下工程建設(shè)發(fā)展的現(xiàn)狀

在城市發(fā)展的過程中，基坑挖掘的深度逐漸加深，在城市發(fā)展建設(shè)的初期，基坑的深度與城市的難度有著密切的關(guān)系，加上高層建筑與地鐵結(jié)構(gòu)的發(fā)展建設(shè)，基坑挖掘的深度也在不斷發(fā)展，可以深達(dá)地下的30米左右，基坑規(guī)模大大增加，施工的難度以及遇到的問題也隨著加大。深基坑工程的變形問題阻礙了當(dāng)前地下工程的建設(shè)與施工。基坑的建設(shè)處于繁華的城市中國新，附近有建筑、鐵路、地下管線與地鐵隧道，基坑的開挖可以引起周圍土體的應(yīng)力場變化，給土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的影響，因而會導(dǎo)致周邊建筑物、道路以及地下管線的受力不均勻的問題，嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)a(chǎn)生結(jié)構(gòu)沉降、開裂破壞等問題。深基坑工程對下水的控制問題有一定的影響，基坑的深度大幅增加，承壓誰控制成為設(shè)計(jì)分析的一個(gè)重要的問題，由于承水壓的問題引發(fā)了嚴(yán)重的坑底突涌或者是水土流失等問題，造成嚴(yán)重的工程問題，一旦發(fā)生會很難控制。隨著承壓水層的分布厚度逐漸增大，地下的連續(xù)墻以及超深止水帷幕也很難發(fā)生截?cái)啵徒o城市建設(shè)和安全施工帶來了一定的影響，承水壓下降帶來了基坑施工的區(qū)域性問題，水位幅度大幅下降會引起地層大范圍降低，給城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來了嚴(yán)重的影響。

3基坑工程與地下工程安全問題的分類

首先，基坑工程與地下工程在施工建造和運(yùn)營的過程中容易發(fā)生結(jié)構(gòu)變形的問題對環(huán)境造成影響，甚至是災(zāi)害。常規(guī)的基坑工程與地下工程在施工的時(shí)候可以本構(gòu)模型、滲流與加固理論和數(shù)值分析理論進(jìn)行分析和研究，是當(dāng)前基坑工程與地下工程建設(shè)中需要重點(diǎn)解決的問題。其次，基坑工程與地下工程建造和運(yùn)行的過程中很容易遇上水土流失、土層空洞、局部土層塌陷，工程對周圍環(huán)境的影響變得非常嚴(yán)重，在基坑工程和地下工程施工的過程中施工外力與水、土之間形成相互作用力，極有可能發(fā)生水與土的強(qiáng)耦合問題，使得現(xiàn)階段的環(huán)境問題無法得到處理，當(dāng)前的本構(gòu)模型、滲流與固結(jié)理論以及數(shù)值分析技術(shù)均不能恰當(dāng)?shù)亟鉀Q這一問題。最后，基坑工程與地下工程在施工的時(shí)候會出現(xiàn)土體局部剪切破壞、支護(hù)結(jié)構(gòu)局部破壞以及土體局部滲流被破壞的問題，基坑滲漏等會引發(fā)基坑和隧道局部破壞以及局部引發(fā)城市地下工程坍塌的問題，對周邊的環(huán)境會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，嚴(yán)重的時(shí)候會在三維方向產(chǎn)生破壞甚至是連續(xù)破壞，無法確?；庸こ膛c地下工程的施工質(zhì)量，對周圍的環(huán)境也差生了極為嚴(yán)重的影響和破壞。

4基坑工程與地下工程安全以及環(huán)境影響的控制措施

4.1基坑工程與地下工程連續(xù)破壞與控制措施

大長度基坑在沿長方向上很容易因?yàn)榫植科茐囊l(fā)數(shù)十米甚至是一百米以上的連續(xù)破壞事故，可以使用懸臂排樁支護(hù)基坑局部的支護(hù)樁破壞坍塌的模型，在使用的時(shí)候基坑會在坍塌的瞬間壓力增大，使用荷載傳遞系數(shù)的處理技術(shù)來降低坑外土體滑塌進(jìn)入到基坑內(nèi)，使用荷載傳遞系數(shù)來降低局部的破壞，由此來提高鄰近樁的承載力安全系數(shù)，使得基坑在長度上的破壞力得到控制。傳統(tǒng)的基坑水平支撐設(shè)計(jì)是依靠強(qiáng)度而進(jìn)行的，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)無法支撐整個(gè)體，也無法避免在局部水平方向的連續(xù)破壞。在處理解決水平方案的破壞問題的時(shí)候，可以使用離散元軟件對鋼筋混凝土的桿件進(jìn)行模擬，確保基坑工程結(jié)構(gòu)的水平支撐體系得到保障，還可以在基坑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的時(shí)候設(shè)計(jì)荷載冗余度評價(jià)指標(biāo)，對整個(gè)工程的施工效果進(jìn)行保障。對基坑工程和地下工程中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)變形問題，要對土倉壓力、千斤頂頂推力、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、盾尾注漿施工參數(shù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，施工建設(shè)的過程中使用不同的施工精度進(jìn)行底層損失和加固土體之間的確認(rèn)，以此來降低地表的沉降可能性，通過動態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效提高基坑工程和地下工程的抵抗變形承受能力，增強(qiáng)對盾構(gòu)法功施工中的各項(xiàng)參數(shù)地精細(xì)化控制，有效提高基坑工程和地下工程的建設(shè)質(zhì)量。

4.2基坑工程對鄰近既有隧道的影響以及控制

在地下工程與基坑工程設(shè)計(jì)施工的過程中，使用隔離樁對基坑或者隧道的鄰近建筑物進(jìn)行影響和被動控制，使用隔離軟土地基可以大面積地降低荷載的盈利傳播，進(jìn)而逐步降低對周邊的影響，在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和隧道間合理設(shè)置隔離樁，以此來有效降低基坑開挖引起的坑外土體之間的變形傳遞，在一定程度的地表以下設(shè)置水平的隔離樁在工程結(jié)構(gòu)內(nèi)實(shí)施“牽引作用“，有效降低土體水平位移，有效確定基坑內(nèi)外的深度影響，采用埋入式的隔離樁技術(shù)搭建一套完整的隔離墻，就有效控制隔離裝的作用機(jī)制，逐步進(jìn)行參數(shù)分析，確保隔離樁的控制坑外土體與隧道水平位移，同時(shí)實(shí)施阻隔作用與牽引作用，在工程的一定深度內(nèi)酒使用埋入式隔離樁來優(yōu)化樁頂埋深、樁長，減少牽引作用，發(fā)揮隔離作用，減小隧道的水平位移，有效提高基坑與地下隧道之間的隔離效果。在地下隧道內(nèi)，隧道的形變對工程的施工效果產(chǎn)生了一定的影響，對隧道內(nèi)的問題進(jìn)行分析微擾動注漿來改善變形問題，使用注漿技術(shù)對隧道的水平位移糾偏的實(shí)用性與合理性控制，采用注漿引起的土體體積應(yīng)變模型確認(rèn)注漿效果，使得注漿的效果在隧道內(nèi)橫向收斂、接頭張開和錯(cuò)臺變化為指標(biāo)，分析隧道朝著側(cè)向注漿的方式進(jìn)行影響規(guī)律的確認(rèn)，雖然注漿初期會產(chǎn)生管片的轉(zhuǎn)動，會影響隧道接頭的張開量，隨著注漿量的增加，地下隧道的橫向收斂效果會逐步減小，注漿量的橫向與縱向之間也會出現(xiàn)錯(cuò)臺量，對隧道的側(cè)向位移逐漸增加，有效改善基坑工程與地下工程施工中對地下自然環(huán)境的影響，確保施工與生態(tài)保護(hù)完美融合在一起，互相不干擾。

5結(jié)束語

隨著城市施工空間的愈發(fā)緊張，地下空間的開發(fā)成為了當(dāng)下城市建設(shè)的熱門，在城市建設(shè)的過程中，基坑工程與地下工程之間的施工對周邊的環(huán)境產(chǎn)生了影響，大量的施工問題引發(fā)了一系列的討論，如何有效保障地下工程與基坑工程的施工效果，本文分析了如何有效控制施工技術(shù)，保護(hù)地下的自然環(huán)境，確保經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中基坑工程與地下工程的施工和建設(shè)支持城市的現(xiàn)代化發(fā)展，拓展城市功能的豐富多樣化，為社會的發(fā)展與進(jìn)步奠定良好的基礎(chǔ)。

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作者：李堅(jiān)卿 宋炳 單位：杭州坤博巖土工程科技有限公司