基坑工程與地下工程安全及環境影響控制

鄭斌

摘 要：近年來隨著社會經濟的不斷發展，我國建筑工程的發展速度也逐漸加快?；庸こ膛c地下工程是目前我國建筑工程的重要環節之一，建筑工程發展提高城市發展速度的同時也帶來了一定的安全與環境問題。因此，在開展基坑工程與地下工程時，還應注意控制安全問題以及環境影響，明確目前建筑工程存在的安全問題，并提出針對性的解決策略，提高基坑工程與地下工程的安全性與穩定性，促進社會和諧發展。

關鍵詞：基坑工程;地下工程安全;環境影響控制

在城市用地現狀愈發緊張的現實背景下，地下空間的開發也就顯得至關重要，并被社會各界廣泛關注起來。地下空間可以說也是城市發展中不可或缺的資源類型，關于地下空間的開放也更加深入，推進難度也隨之不斷增加。在經濟發展的過程中，城市交通運行壓力也不斷增加，這就使得地鐵的重要性愈發明顯。通過對可靠資源進行研究不難發現，地鐵這一交通運輸形式已經被拓展應用到各個大城市中，但是無論是在建工程，還是竣工工程，其安全性都是需要重點考量的基準性指標。

1 基坑工程與地下工程建設發展的現狀

在城市發展的過程中，基坑挖掘的深度逐漸加深，在城市發展建設的初期，基坑的深度與城市的難度有著密切的關系，加上高層建筑與地鐵結構的發展建設，基坑挖掘的深度也在不斷發展，可以深達地下的30米左右，基坑規模大大增加，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前地下工程的建設與施工?；拥慕ㄔO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力場變化，給土體結構產生了一定的影響，因而會導致周邊建筑物、道路以及地下管線的受力不均勻的問題，嚴重的時候甚至會產生結構沉降、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，承壓誰控制成為設計分析的一個重要的問題，由于承水壓的問題引發了嚴重的坑底突涌或者是水土流失等問題，造成嚴重的工程問題，一旦發生會很難控制。隨著承壓水層的分布厚度逐漸增大，地下的連續墻以及超深止水帷幕也很難發生截斷，就給城市建設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，給城市的正常運轉帶來了嚴重的影響。

2 基坑工程與地下工程安全及環境影響控制措施

2.1 盾構法隧道施工引起變形控制

盾構法隧道的施工過程中，土倉壓力、千斤頂頂推力、盾構機姿態、盾尾注漿施工參數等不斷變化，盾構隧道通過不同地質條件的土層、施工單位采用不同的施工工藝和不同的施工精度均會導致所產生的地層損失和加固土體的性質具有較大的離散性，對預測和控制地表沉降會造成較大的困難。但目前更大的挑戰是在城市中心區域，既有建筑物密集，道路、管線錯綜復雜，盾構法隧道施工的環境敏感程度很高，特別是一些古老建筑和長期腐蝕條件下的市政道路、管線，抵抗變形的承受能力大打折扣，對盾構法施工中的反應更為劇烈，故對盾構法施工中各種參數的精細化控制也提出了更高的要求。對此，國內外學者進行了大量的計算、試驗研究和現場監測總結。

2.2 基坑工程連續破壞的控制方法

基坑工程具有很強的復雜性與不確定性。分析之前已經發生的事故可知：發生重大連續破壞工程的事故的概率遠遠高于結構工程，同時基坑工程連續破壞事故的影響程度以及破壞程度與結構工程相比也比較高。主要表現在基坑水平支撐體系、基坑沿長度方向以及深基坑防連續破壞三個方面。因此，可以從這幾個方面控制并且預防連續破壞的發生：第一，科學設計布置支護結構，這在一定程度上可以達到增加支護體系的作用;第二，安裝強度比較高的梁體，提高支護結構水平度上的冗余度，這種方式的效果主要是體現在外凸形支護組織平面方面;第三，加強設計圍護樁與支撐體系，控制好間隔的距離;第四，加強支護結構連接點的強度，提高支護體系的整體性以及魯棒性。

2.3 基坑排水的控制

①支護結構倒塌。通過降水試驗發現連續降水可以引發支護設備倒塌引起事故，為了防止這類事故專家設計了一種支撐墻，在降水的時候起到支撐作用可以防止倒塌。②地面塌陷。降水經常會引發地面塌陷，降水井會影響到土壤的剪應力所以會造成塌方。③地下土變形。降水的沖刷導致地下土產生形變，無法確定變形位置。④隧道變形。降水對隧道的影響會影響到在建項目還會影響到已建項目，通過對上海隧道的盾構試驗，研究長期沉降的影響對于地下軟土層進行了重點研究，抽取地下水以后都會引起地面嚴重變形，影響到隨到沉降。⑤用回灌技術控制降水?；毓嗉夹g作為一種比較有效的防止地下水沉降事故的方法，現在用的比較多。為了保護地基把抽出來的地下水再回灌回去，避免了事故的發生。

2.4 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計施工的過程中，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，進而逐步降低對周邊的影響，在基坑圍護結構和隧道間合理設置隔離樁，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置水平的隔離樁在工程結構內實施“牽引作用”，有效降低土體水平位移，有效確定基坑內外的深度影響，采用埋入式的隔離樁技術搭建一套完整的隔離墻，就有效控制隔離裝的作用機制，逐步進行參數分析，確保隔離樁的控制坑外土體與隧道水平位移，同時實施阻隔作用與牽引作用，在工程的一定深度內酒使用埋入式隔離樁來優化樁頂埋深、樁長，減少牽引作用，發揮隔離作用，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，隧道的形變對工程的施工效果產生了一定的影響，對隧道內的問題進行分析微擾動注漿來改善變形問題，使用注漿技術對隧道的水平位移糾偏的實用性與合理性控制，采用注漿引起的土體體積應變模型確認注漿效果，使得注漿的效果在隧道內橫向收斂、接頭張開和錯臺變化為指標，分析隧道朝著側向注漿的方式進行影響規律的確認，雖然注漿初期會產生管片的轉動，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錯臺量，對隧道的側向位移逐漸增加，有效改善基坑工程與地下工程施工中對地下自然環境的影響，確保施工與生態保護完美融合在一起，互相不干擾。

2.5 運用重疊隧道施工的模式預防環境

局部破壞問題開展基坑工程與地下工程過程中會出現環境局部破壞與連續破壞問題，因此采取有效的預防措施是十分必要的。我國地下工程逐步建立的同時，地鐵、地鐵隧道等的使用逐年上升，并且使用也越來越廣泛，同時使用的人群數量也不斷增多。因此還需要采用重疊隧道施工的模式，逐漸提升隧道結構的強度問題，確保其能夠從根本上預防環境問題。比如說近年來基坑工程與地下施工工程在施工過程中很容易引發一些自然災害與水土流失問題，這不僅會給城市造成很大的經濟損失。

3 結語

近年，來隨著地鐵工程的建設，我國很多城市都面臨著基坑和隧道的開發安全問題，隨著建筑工程的增多，工程技術人員進行了很多努力，在大家的集體智慧下采取了很多補救措施，現在我國越來越多的城市通了地鐵，說明我國的基坑工程建設已經取得了一定成績。

參考文獻：

[1]鄭剛，朱合華，劉新榮，等.基坑工程與地下工程安全及環境影響控制[J].土木工程學報，2016（6）：1～24.