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浅谈基坑工程的环境影响及防治措施土木工程 091039 刘射洪摘要： 随着基坑工程规模、深度的加大，地质环境复杂性的提高，基坑环境影响已成为控制基坑工程勘察、设计、施工的重要因素之一。通过对基坑工程环境影响现象和原因的总结分析，并结合工程实例，提出基坑工程环境影响的防治措施，对于基坑工程的设计、施工具有一定的参考价值。关键词:基坑工程环境影响防治措施基坑工程是土木工程建设中一个古老的课题。早期的基坑较浅，基坑开挖过程中一般不需要进行专门的支护或根据情况进行一些简单的支护即可，由此产生的环境问题也较小，没有引起人们的关注。但随着人类社会的飞速发展，城市建设的立体化、交通高速化以及改善综合居住环境已成为现代土木工程的特征。由于城市超高层建筑、地铁、地下管道等市政工程建设规模的日益增大，而且工程多位于繁华的闹市区，工程场地紧邻建筑物、道路和地下管线，同时交叉施工引起相互干扰，对基坑开挖提出了越来越苛刻的要求，基坑工程成为了城市建设中的一项重要工作。基坑工程是一项涉及勘察、结构、施工及环境保护等方面的综合性工程，其设计和施工过程中不仅要保持基坑本身的安全与稳定，更重要的是要保证周围环境的安全，既要保护基坑周围建筑物和各种管线在基坑施工中不能发生影响正常使用的变形与损坏，同时还要保证基坑工程建设的可行性和经济性。正是由于基坑工程具有地质环境复杂性、结构主体相关性、技术综合性等特点，其环境影响问题显得极其复杂，要控制基坑施工过程中的位移和变形也并不容易。那么，要想达到变形控制的技术要求，保证周围环境的安全，就必须搞清楚基坑工程究竟会对环境产生哪些影响，产生的原因是什么，又有什么防治措施。本文正基于这些问题并结合工程实例做了一些简单的探讨，谈谈基坑工程的环境影响及防治措施。图1为城市基坑周边典型的环境条件。图1 基坑周边典型的环境条件1 环境影响正如图1所示，基坑工程对环境的影响，可以根据影响对象分为对相邻建筑物的影响和对地下管线的影响。1.1 对相邻建筑物的影响相邻建筑物包括一般多层或高层建筑、地铁车站、隧道等。基坑工程中，支护结构的设置和坑内土方开挖会使土体应力状况改变并发生变形，引起坑周紧邻建筑物的不均匀沉降，出现裂缝和倾斜。放坡开挖时，由于地表水疏排不当，边坡土体浸水饱和，强度急剧降低，使边坡局部破坏或整体失稳滑移，随之破坏，而滑移区的建筑物则严重倾斜、下陷以致倒塌。当隔渗、降水措施不力或失效时，会发生基土渗流破坏，如基地管涌流土、侧壁水土流失、土层掏空等，从而引起地面建筑物急剧沉降。当长时间、大幅度降低深层地下水时，会引起大面积的地面沉降，或是上层滞水、潜水排向基坑，水位降低，从而邻近建筑物沉降、变形开裂。当支护结构突然失效，也会对相邻建筑物产生影响。打、拔钢管桩的噪声、振动以及拔桩时土体松动变形对周围居民生活和建筑的影响也不容忽视。另外，采用挤土桩作为支护结构时，打桩施工也会给邻近建筑物造成损害的可能。在超出地界设置锚杆、土钉等设施，会给邻近场地已有或拟建的建筑物地基基础造成危害或施工障碍。当采用喷锚支护时，在软弱土层（淤泥、淤泥质土）施工过程中，会产生地基土扰动变形、边坡失稳、基地隆起等，给邻近建筑物造成危害。【案例】：2009年8月28日，云南省肿瘤医院正在扩建的门急诊住院综合楼基坑工程出现险情，施工场地的厕所、临时食堂、医院污水处理生化池出现开裂、倾斜。如图2所示。事故原因是基坑南侧地下排水管意外损坏，污水泄漏导致该区域土体软化，强度降低，引起了基坑外侧土体沉降。图2 相邻建筑物严重倾斜1.2对地下管线的影响地下管线主要是市政管线，包括水管、电力电缆、电信管线、通讯光缆、煤气管道、供热管道、雨水及污水管道等，埋深一般在地表以下1~4m范围内。地下管线对变形的敏感程度主要取决于接头的构造。基坑开挖后，由于坑底隆起或支护结构位移引起坑外地层移动，相应地引起沉降变形，而地下管线也随之下沉，引起管线的挠曲变形，当管线的变形超过其承受限度时造成管线的破坏。一些重要管线如煤气管道、高压电缆、通讯光缆等一旦被破坏，其后果不堪设想，还会引发次生灾害。【案例】： 2006年1月3日，北京市东三环京广桥附近主辅路出现了200平方米左右的“大坑”，造成地下管线断裂。如图3所示。事故原因是附近地铁10号线的施工引起地面塌陷、管线严重破坏。图3 地下管线断裂2防治措施基坑工程的支护结构施工、降水以及基坑开挖是影响周边环境的“源头”，因此保护基坑周边的环境应首先从“源头”上采取措施减小基坑的变形，从而减小基坑工程施工对周边环境的影响。其次，可从基坑变形的“传播途径”上采取措施，切断或减小土体变形对周边环境的影响。再者，可从提高基坑周边环境的抵抗变形能力方面采取措施，减小建筑物、地下管线或设施的变形。最后，加强信息化施工的概念，利