基坑工程与地下工程安全及环境影响控制郑伟

郑伟

佛山市铁路投资建设集团有限公司广东佛山528000

摘要：城市建设用地愈发紧张，地下空间的开发显得尤为重要，受到了社会广泛的关注，地下空间资源是城市开发中不可或缺的资源，随着地下空间的开发逐渐深入，施工的难度逐渐增大，基坑工程与地下工程施工之间的建设变得紧密，对环境的影响也逐渐加重，本文分析了如何保障基坑工程与地下工程的施工安全，并同时做好环境控制，提出科学的改善措施。

关键词：基坑工程；地下工程；安全；环境影响

引言

随着城市化建设进程的不断加快，城市内的基坑工程与地下工程的建设紧密相连，随着建筑技术的发展和进步，基坑工程与地下工程自身安全关系着建筑工程的施工质量，本文分析了基坑工程与地下工程的安全问题分析，系统地分析基坑工程与地下工程施工队环境问题的影响，提出了几点优化改善的措施。

一、基坑工程与地下工程建设发展的现状

在城市发展的过程中，基坑挖掘的深度逐渐加深，在城市发展建设的初期，基坑的深度与城市的难度有着密切的关系，加上高层建筑与地铁结构的发展建设，基坑挖掘的深度也在不断发展，可以深达地下的30米左右，基坑规模大大增加，施工的难度以及遇到的问题也随着加大。深基坑工程的变形问题阻碍了当前地下工程的建设与施工。基坑的建设处于繁华的城市中心，附近有建筑物、铁路、地下管线与地铁隧道，基坑的开挖可以引起周围土体的应力场变化，给土体结构产生了一定的影响，因而会导致周边建筑物、道路以及地下管线的受力不均匀的问题，严重的时候甚至会产生结构沉降、开裂破坏等问题。

深基坑工程对地下水的控制问题有一定的影响，基坑的深度大幅增加，承压水控制成为设计分析的一个重要的问题，由于承水压的问题引发了严重的坑底突涌或者是水土流失等问题，造成严重的工程问题，一旦发生会很难控制。随着承压水层的分布厚度逐渐增大，地下连续墙以及超深止水帷幕也很难发生截断，就给城市建设和安全施工带来了一定的影响，承水压下降带来了基坑施工的区域性问题，水位幅度大幅下降会引起地层大范围降低，给城市的正常运转带来了严重的影响。

二、基坑工程与地下工程安全问题的分类

首先，基坑工程与地下工程在施工建造和运营的过程中容易发生结构变形的问题对环境造成影响，甚至是灾害。常规的基坑工程与地下工程在施工的时候可以本构模型、渗流与加固理论和数值分析理论进行分析和研究，是当前基坑工程与地下工程建设中需要重点解决的问题。

其次，基坑工程与地下工程建造和运行的过程中很容易遇上水土流失、土层空洞、局部土层塌陷，工程对周围环境的影响变得非常严重，在基坑工程和地下工程施工的过程中施工外力与水、土之间形成相互作用力，极有可能发生水与土的强耦合问题，使得现阶段的环境问题无法得到处理，当前的本构模型、渗流与固结理论以及数值分析技术均不能恰当地解决这一问题。

最后，基坑工程与地下工程在施工的时候会出现土体局部剪切破坏、支护结构局部破坏以及土体局部渗流被破坏的问题，基坑渗漏等会引发基坑和隧道局部破坏以及局部引发城市地下工程坍塌的问题，对周边的环境会产生较为严重的影响，严重的时候会在三维方向产生破坏甚至是连续破坏，无法确保基坑工程与地下工程的施工质量，对周围的环境也差生了极为严重的影响和破坏。

三、基坑工程与地下工程安全以及环境影响的控制措施

1、基坑工程与地下工程连续破坏与控制措施

大长度基坑在沿长度方向上很容易因为局部破坏引发数十米甚至是一百米以上的连续破坏事故，可以使用悬臂排桩支护基坑局部的支护桩破坏坍塌的模型，在使用的时候基坑会在坍塌的瞬间压力增大，使用荷载传递系数的处理技术来降低坑外土体滑塌进入到基坑内，使用荷载传递系数来降低局部的破坏，由此来提高邻近桩的承载力安全系数，使得基坑在长度上的破坏力得到控制。

传统的基坑水平支撑设计是依靠强度而进行的，传统的设计技术无法支撑整个体，也无法避免在局部水平方向的连续破坏。在处理解决水平方案的破坏问题的时候，可以使用离散元软件对钢筋混凝土的杆件进行模拟，确保基坑工程结构的水平支撑体系得到保障，还可以在基坑工程结构的设计的时候设计荷载冗余度评价指标，对整个工程的施工效果进行保障。对基坑工程和地下工程中出现的结构变形问题，要对土仓压力、千斤顶顶推力、盾构机姿态、盾尾注浆施工参数进行动态监控，施工建设的过程中使用不同的施工精度进行地层损失和加固土体之间的确认，以此来降低地表的沉降可能性，通过动态数据的实时监控，有效提高基坑工程和地下工程的抵抗变形承受能力，增强对盾构法功施工中的各项参数地精细化控制，有效提高基坑工程和地下工程的建设质量。

2、基坑工程对邻近既有隧道的影响及控制

在地下工程与基坑工程设计施工的过程中，使用隔离桩对基坑或者隧道的邻近建筑物进行影响和被动控制，使用隔离软土地基可以大面积地降低荷载的应力传播，进而逐步降低对周边的影响，在基坑围护结构和隧道间合理设置隔离桩，以此来有效降低基坑开挖引起的坑外土体之间的变形传递，在一定程度的地表以下设置水平的隔离桩在工程结构内实施“牵引作用“，有效降低土体水平位移，有效确定基坑内外的深度影响，采用埋入式的隔离桩技术搭建一套完整的隔离墙，就有效控制隔离装的作用机制，逐步进行参数分析，确保隔离桩的控制坑外土体与隧道水平位移，同时实施阻隔作用与牵引作用，在工程的一定深度内使用埋入式隔离桩来优化桩顶埋深、桩长，减少牵引作用，发挥隔离作用，减小隧道的水平位移，有效提高基坑与地下隧道之间的隔离效果。

在地下隧道内，隧道的形变对工程的施工效果产生了一定的影响，对隧道内的问题进行分析微扰动注浆来改善变形问题，使用注浆技术对隧道的水平位移纠偏的实用性与合理性控制，采用注浆引起的土体体积应变模型确认注浆效果，使得注浆的效果在隧道内横向收敛、接头张开和错台变化为指标，分析隧道朝着侧向注浆的方式进行影响规律的确认，虽然注浆初期会产生管片的转动，会影响隧道接头的张开量，随着注浆量的增加，地下隧道的横向收敛效果会逐步减小，注浆量的横向与纵向之间也会出现错台量，对隧道的侧向位移逐渐增加，有效改善基坑工程与地下工程施工中对地下自然环境的影响，确保施工与生态保护完美融合在一起，互相不干扰。

结束语

随着城市施工空间的愈发紧张，地下空间的开发成为了当下城市建设的热门，在城市建设的过程中，基坑工程与地下工程之间的施工对周边的环境产生了影响，大量的施工问题引发了一系列的讨论，如何有效保障地下工程与基坑工程的施工效果，本文分析了如何有效控制施工技术，保护地下的自然环境，确保经济发展的过程中基坑工程与地下工程的施工和建设支持城市的现代化发展，拓展城市功能的丰富多样化，为社会的发展与进步奠定良好的基础。

参考文献：

[1]郑刚，朱合华，刘新荣，等.基坑工程与地下工程安全及环境影响控制[J].土木工程学报，2016（6）：1~24.

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[4]林伟明.浅谈基坑工程与地下工程安全及环境影响控制[J].地球，2016（12）.

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