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摘要：近年来，在城市各类工程施工中，深基坑开挖、基坑降水所引起的基坑及周边环境的不利影响问题已成为城市发展面临的新课题。本文笔者首先概述了现阶段深基坑工程的特点，分析了深基坑对环境影响及其原因，提出几点针对性保护措施。
关键词：深基坑工程、周边环境、保护措施
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
近年来，在城市建设大发展的背景下，深基坑问题越来越多，“深基坑”是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工而开挖的地面以下的空间，其开挖深度一般大于或等于5m。由于这些深大基坑一次性卸荷量大，施工工期长、施工条件复杂困难，使得深基坑开挖对周边环境的影响十分显著，主要表现为周边建筑、道路、地下管道和管线因地基不均匀沉降开裂或断裂破坏等，造成了恶劣的社会影响和巨大的经济损失。
二、深基坑工程特点概述
1.深基坑工程所面临的环境差异化
城市地形地貌的差异化导致各种水文地质条件以及工程地质条件的出现，在深基坑的开挖中只有结合各个地方的特色，实施符合实际环境的深基坑开挖工程，才能够保证深基坑工程的顺利进行。
2.基坑的深度加大。
建筑物的稳定性和基坑的深浅有着十分重要的关系，正因为人们对建筑物的需求以及土地的紧张性等因素，而导致了建筑物的本身计划高度的加大，以及开始向地下开始开发。地下室的不断出现就是案例。现在的地下室出现4层也很正常。基坑的深度也因此需要不断地加深。
3.深基坑所处环境的多样化
目前深基坑的开挖不可避免的要在城市高楼大厦中进行，在建筑物密集之处建立是为了更好地方便群众，做好房地产的开发项目。但是往往在城市人口建筑的密集处，也是地上与地下线密集的地方。要保证深基坑的稳定性，就要处理好地上与地下的各种环境问题。
三、深基坑工程对周边环境的影响分析
某深基坑，地下共3层，基坑的平均开挖深度约为10.5m，最深近12m，基坑周长约150。基坑的东面为3层的老式别墅，距基坑仅8m，且其基础形式为天然基础；南面为行车道路，距基坑约9m；西面为6层的居民住宅楼，距基坑12～13m，其基础形式为天然基础；北面为已建成的办公大楼，该大楼设一层地下室，其深度约为 6m，距拟开挖的基坑最近仅为3m．按地下室开挖深度，结合场地土分布情况，开挖深度范围内主要土层由上自下分别为：人工填土、泥质性黏土、中细砂层、可硬塑粉质黏土、强分化粉砂岩、中风化粉砂岩。由于该基坑周边环境复杂，且处于市区，拟开挖场地东侧、南侧、西侧因紧邻建筑物，支护方案以人工挖孔桩，桩之间进行压密注浆，基坑北侧以土钉墙进行支护。
对环境影响的主要原因可归结于基坑自身维护体系不足引起的破坏以及基坑工程引起对周边环境的过大位移。基坑自身维护体系不足引起的破坏包括:挡土结构的破坏、支撑体系的破坏、挡土结构嵌入深度不足引起的破坏、坑底管涌和流沙引起的破坏等等；基坑工程引起对周边坏境的过大位移则包括:基坑开挖引起的土体位移、围护墙体自身施工引起的土体位移、地下水位变化引起的过大位移等等。
1.基坑开挖引起的基坑边坡滑移、地面沉陷及房屋道路开裂
深基坑在周围没有建筑物的情况下一般采用放坡开挖，当周围环境不允许放坡开挖时，则采用直立开挖，边坡以砂质粉土为主，粘聚力较小，内摩擦角较大，在不采取任何有效支护措施的情况下，边坡会失稳而产生滑移或坍塌，一般如果采用支护，措施的当，挡墙产生滑移情况较少。
深基坑开挖过程中，改变了原有地下水的平衡状态，地下水便向基坑内产生流动，尤其是基坑壁或基坑底揭露砂质粉土或粉砂层时，由于透水性较好，故地下水渗漏现象更为严重，如不采取控制地下水的措施，则严重影响施工或无法施工。同时由于地下水位的下降，使土体中孔隙水应力降低，有效应力增加，土体产生新的压缩变形，也会使地面及附近建筑物及道路产生附加沉降。在该工程中，基坑深度6m，水位2.0米，砂质粉土为主，在基坑开挖及降水期间因施工场地不够，仅施工一排水泥土搅拌桩止水，造成大量漏水、流土，引起基坑旁侧地面及北部相邻楼房明显沉降，楼体外部及内部有明显裂缝。
2.基坑降水引起地面沉陷及房屋和道路开裂
深基坑在开挖过程由于水位较高，为保证正常施工的进行，一般进行降水处理，其中井点降水是深基坑防护中较为经济且效果比较显著的方案，在该深基坑工程中便采取了这种控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降进而引起地面沉降，沉降过大将危及周围建筑物及道路管线的安全。如果深基坑工程未采取截水措施的，很有可能出现降水过程中引起地面沉降并伴有裂缝。造成的原因为基坑采用井点降水，周围地下水位降低，孔隙水压力减小，有效应力增大，引起土层压密，导致地面附加沉降。另一个原因是在抽水过程中出现混浊现象，将土中的细颗粒抽走，造成地面下沉过大。
综合分析由于基坑开挖及降水会使地下水位降低、有效应力增大而使地基产生新的、不均匀的压缩变形。经对相邻建筑物及道路的变形监测，这种变形的不均匀程度随离基坑距离的减小而增大，当这种不均匀变形超过了现有建筑物和路面的承受能力时，就会产生破坏而造成房屋和路面的开裂和下沉。
3.基坑工程引起地下水位的变化
地下水位变化会引起过大的位移，其原因是:施工期间由于基坑降水，引起周围地下水位降低、土体有效应力增加、造成周边建筑物和地下设施沉降，此外，因管涌和流砂带走土体也会引起周边沉降，正常使用期，不透水围护结构成为地下水流的屏障，会改变局部水位，使处于上游的水位升高，下游的水位降低，进而影响周边环境。
四、深基坑工程对周边环境的保护措施
1.基坑施工对周围环境影响的保护原则
（1）重视深基坑支护的方案和设计工作
做深做细支护方案及设计工作，做好多种方案的比较，以降低支护的工程费用，并有效防止事故的发生。
（2）重视地质勘察和环境调查工作
严格勘察深基坑开挖所在地的地形、地貌及工程地质特点，做好场地土质的稳定性问题评述工作，将可能事先摸清导致边坡土体滑坡的各种因素，对支护结构的稳定性和安全性易造成威胁的重要地段、重点地层和重要的土质指标要保证其可靠性。
（3）确保基坑支护工程施工质量
深基坑支护属地下工程，出现工程质量事故的几率大，因此必须严把施工质量关，确保桩体、墙体的混凝土强度達到设计要求，不能有蜂窝、露筋现象；止水桩搭接不能出现缝隙而影响止水效果；不能随意改变设计，取消锚杆，将锚固结构变成悬臂结构，等等。
（4）重视对地下水的处理
基坑事故绝大部分与水有关，因此要重视对地下水的处理。在支护施工前必须采取有效措施，先降低地下水位，同时深入调查地下管线的渗漏问题并采取必要措施，以保证适当的安全度。
（5）做好基坑监测工作
深基坑支护工程具有复杂的多变因素，单靠理论计算往往难以对支护系统的多变因素做出足够的准确预测，在施工过程中也常常会出现一些难以预料的变化。为此，应加强深基坑监控工作，以便及时掌握土体的变形特性，随时加固防范，预防事故发生。
2.开挖施工质量控制
深基坑在开挖过程中往往会导致基坑变形及建筑物沉降，因此在开挖过程中必须采取合理的施工工序及方法。必须充分分析邻居建筑物分布以及受力情况，遵循“时空效应”规律，竖向分层、平面上分块开挖。地表上通过盆式开挖方式，按先对撑、后角撑的次序施工，最大程度上减少卸载频率度。必须采用先撑后挖原则，即各层、各块按顺序进行挖掘，各个块的支撑若果没有做好，绝不挖下一块。并且做到上方开挖和支撑相辅相成。否则，如果在时间上处理不当，这对于基坑稳定和周边环境安全有着很重要的影响。基坑的开挖施工必须保持开挖顺畅，在开挖全过程中必须随时监测各受力情况，对于维护变形或支持角倾斜的情况，必须进行加固支撑，并充分利用计算机相关自动控制技术，把握实时受力以及形变规律，对于周边建筑物的沉降以及裂缝的形成，必须采取积极果断的措施进行加固
3.重视深基坑围护与支撑的施工
当深基坑在处于工程桩施工工序时，必须在已明确的工程桩内设置好结构柱（即钢柱），结构柱作为基坑支护体系的重要成员用于垂直支撑基坑。当工程桩施工完毕，必须马上进行围护桩（钻孔灌注桩）和水泥搅拌桩的施工。根据实际经验，开挖过程中必须把土体分为不同时间进行开挖的块，便于工序的开展。一块结束必须马上立好支撑，当开挖工作进行到基坑底时，必须全力进行垫层和大底板施工工作，并完成。当开挖工作从上层土体进行到下层土体时，必须拆除支撑，不然会造成安全事故。
4. 合理控制进度
施工管理部门要根据事先规划，合理控制施工进程，决定施工顺序。例如，在架设支柱之前，应当考虑架设的对称性，适当减小钢制围栏沿着地下墙体下滑的速度。可以对尚未安装的支撑结构进行调整，在接缝处形成三角形结构，减少倾斜的设置
五、结语
综上所述，深基坑施工中对周边环境的影响是当前工程建设中的一个复杂问题，在工程施工中，我们要引起足够重视，将深基坑工程施工对周边环境保护理念贯穿于整个施工过程。力求做到在保质保量完成施工的基础上，将对环境的影响降到最低。
参考文献：
刘志勇：《地铁车站深基坑施工对周边建筑物影响分析研究》，《广东土木与建筑》， 2009年10期
徐军林：《地铁车站深基坑施工对周边建筑物的影响分析》，《城市轨道交通研究》， 2011年06期
韦红炜：《深基坑施工对周边环境的影响及优化控制探讨》，《华东科技》， 2012年07期
林夏斌：《深基坑开挖对周边环境的影响及防治措施》，《商品与质量·学术观察》， 2011年02期
关键词：深基坑工程、周边环境、保护措施
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
近年来，在城市建设大发展的背景下，深基坑问题越来越多，“深基坑”是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工而开挖的地面以下的空间，其开挖深度一般大于或等于5m。由于这些深大基坑一次性卸荷量大，施工工期长、施工条件复杂困难，使得深基坑开挖对周边环境的影响十分显著，主要表现为周边建筑、道路、地下管道和管线因地基不均匀沉降开裂或断裂破坏等，造成了恶劣的社会影响和巨大的经济损失。
二、深基坑工程特点概述
1.深基坑工程所面临的环境差异化
城市地形地貌的差异化导致各种水文地质条件以及工程地质条件的出现，在深基坑的开挖中只有结合各个地方的特色，实施符合实际环境的深基坑开挖工程，才能够保证深基坑工程的顺利进行。
2.基坑的深度加大。
建筑物的稳定性和基坑的深浅有着十分重要的关系，正因为人们对建筑物的需求以及土地的紧张性等因素，而导致了建筑物的本身计划高度的加大，以及开始向地下开始开发。地下室的不断出现就是案例。现在的地下室出现4层也很正常。基坑的深度也因此需要不断地加深。
3.深基坑所处环境的多样化
目前深基坑的开挖不可避免的要在城市高楼大厦中进行，在建筑物密集之处建立是为了更好地方便群众，做好房地产的开发项目。但是往往在城市人口建筑的密集处，也是地上与地下线密集的地方。要保证深基坑的稳定性，就要处理好地上与地下的各种环境问题。
三、深基坑工程对周边环境的影响分析
某深基坑，地下共3层，基坑的平均开挖深度约为10.5m，最深近12m，基坑周长约150。基坑的东面为3层的老式别墅，距基坑仅8m，且其基础形式为天然基础；南面为行车道路，距基坑约9m；西面为6层的居民住宅楼，距基坑12～13m，其基础形式为天然基础；北面为已建成的办公大楼，该大楼设一层地下室，其深度约为 6m，距拟开挖的基坑最近仅为3m．按地下室开挖深度，结合场地土分布情况，开挖深度范围内主要土层由上自下分别为：人工填土、泥质性黏土、中细砂层、可硬塑粉质黏土、强分化粉砂岩、中风化粉砂岩。由于该基坑周边环境复杂，且处于市区，拟开挖场地东侧、南侧、西侧因紧邻建筑物，支护方案以人工挖孔桩，桩之间进行压密注浆，基坑北侧以土钉墙进行支护。
对环境影响的主要原因可归结于基坑自身维护体系不足引起的破坏以及基坑工程引起对周边环境的过大位移。基坑自身维护体系不足引起的破坏包括:挡土结构的破坏、支撑体系的破坏、挡土结构嵌入深度不足引起的破坏、坑底管涌和流沙引起的破坏等等；基坑工程引起对周边坏境的过大位移则包括:基坑开挖引起的土体位移、围护墙体自身施工引起的土体位移、地下水位变化引起的过大位移等等。
1.基坑开挖引起的基坑边坡滑移、地面沉陷及房屋道路开裂
深基坑在周围没有建筑物的情况下一般采用放坡开挖，当周围环境不允许放坡开挖时，则采用直立开挖，边坡以砂质粉土为主，粘聚力较小，内摩擦角较大，在不采取任何有效支护措施的情况下，边坡会失稳而产生滑移或坍塌，一般如果采用支护，措施的当，挡墙产生滑移情况较少。
深基坑开挖过程中，改变了原有地下水的平衡状态，地下水便向基坑内产生流动，尤其是基坑壁或基坑底揭露砂质粉土或粉砂层时，由于透水性较好，故地下水渗漏现象更为严重，如不采取控制地下水的措施，则严重影响施工或无法施工。同时由于地下水位的下降，使土体中孔隙水应力降低，有效应力增加，土体产生新的压缩变形，也会使地面及附近建筑物及道路产生附加沉降。在该工程中，基坑深度6m，水位2.0米，砂质粉土为主，在基坑开挖及降水期间因施工场地不够，仅施工一排水泥土搅拌桩止水，造成大量漏水、流土，引起基坑旁侧地面及北部相邻楼房明显沉降，楼体外部及内部有明显裂缝。
2.基坑降水引起地面沉陷及房屋和道路开裂
深基坑在开挖过程由于水位较高，为保证正常施工的进行，一般进行降水处理，其中井点降水是深基坑防护中较为经济且效果比较显著的方案，在该深基坑工程中便采取了这种控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降进而引起地面沉降，沉降过大将危及周围建筑物及道路管线的安全。如果深基坑工程未采取截水措施的，很有可能出现降水过程中引起地面沉降并伴有裂缝。造成的原因为基坑采用井点降水，周围地下水位降低，孔隙水压力减小，有效应力增大，引起土层压密，导致地面附加沉降。另一个原因是在抽水过程中出现混浊现象，将土中的细颗粒抽走，造成地面下沉过大。
综合分析由于基坑开挖及降水会使地下水位降低、有效应力增大而使地基产生新的、不均匀的压缩变形。经对相邻建筑物及道路的变形监测，这种变形的不均匀程度随离基坑距离的减小而增大，当这种不均匀变形超过了现有建筑物和路面的承受能力时，就会产生破坏而造成房屋和路面的开裂和下沉。
3.基坑工程引起地下水位的变化
地下水位变化会引起过大的位移，其原因是:施工期间由于基坑降水，引起周围地下水位降低、土体有效应力增加、造成周边建筑物和地下设施沉降，此外，因管涌和流砂带走土体也会引起周边沉降，正常使用期，不透水围护结构成为地下水流的屏障，会改变局部水位，使处于上游的水位升高，下游的水位降低，进而影响周边环境。
四、深基坑工程对周边环境的保护措施
1.基坑施工对周围环境影响的保护原则
（1）重视深基坑支护的方案和设计工作
做深做细支护方案及设计工作，做好多种方案的比较，以降低支护的工程费用，并有效防止事故的发生。
（2）重视地质勘察和环境调查工作
严格勘察深基坑开挖所在地的地形、地貌及工程地质特点，做好场地土质的稳定性问题评述工作，将可能事先摸清导致边坡土体滑坡的各种因素，对支护结构的稳定性和安全性易造成威胁的重要地段、重点地层和重要的土质指标要保证其可靠性。
（3）确保基坑支护工程施工质量
深基坑支护属地下工程，出现工程质量事故的几率大，因此必须严把施工质量关，确保桩体、墙体的混凝土强度達到设计要求，不能有蜂窝、露筋现象；止水桩搭接不能出现缝隙而影响止水效果；不能随意改变设计，取消锚杆，将锚固结构变成悬臂结构，等等。
（4）重视对地下水的处理
基坑事故绝大部分与水有关，因此要重视对地下水的处理。在支护施工前必须采取有效措施，先降低地下水位，同时深入调查地下管线的渗漏问题并采取必要措施，以保证适当的安全度。
（5）做好基坑监测工作
深基坑支护工程具有复杂的多变因素，单靠理论计算往往难以对支护系统的多变因素做出足够的准确预测，在施工过程中也常常会出现一些难以预料的变化。为此，应加强深基坑监控工作，以便及时掌握土体的变形特性，随时加固防范，预防事故发生。
2.开挖施工质量控制
深基坑在开挖过程中往往会导致基坑变形及建筑物沉降，因此在开挖过程中必须采取合理的施工工序及方法。必须充分分析邻居建筑物分布以及受力情况，遵循“时空效应”规律，竖向分层、平面上分块开挖。地表上通过盆式开挖方式，按先对撑、后角撑的次序施工，最大程度上减少卸载频率度。必须采用先撑后挖原则，即各层、各块按顺序进行挖掘，各个块的支撑若果没有做好，绝不挖下一块。并且做到上方开挖和支撑相辅相成。否则，如果在时间上处理不当，这对于基坑稳定和周边环境安全有着很重要的影响。基坑的开挖施工必须保持开挖顺畅，在开挖全过程中必须随时监测各受力情况，对于维护变形或支持角倾斜的情况，必须进行加固支撑，并充分利用计算机相关自动控制技术，把握实时受力以及形变规律，对于周边建筑物的沉降以及裂缝的形成，必须采取积极果断的措施进行加固
3.重视深基坑围护与支撑的施工
当深基坑在处于工程桩施工工序时，必须在已明确的工程桩内设置好结构柱（即钢柱），结构柱作为基坑支护体系的重要成员用于垂直支撑基坑。当工程桩施工完毕，必须马上进行围护桩（钻孔灌注桩）和水泥搅拌桩的施工。根据实际经验，开挖过程中必须把土体分为不同时间进行开挖的块，便于工序的开展。一块结束必须马上立好支撑，当开挖工作进行到基坑底时，必须全力进行垫层和大底板施工工作，并完成。当开挖工作从上层土体进行到下层土体时，必须拆除支撑，不然会造成安全事故。
4. 合理控制进度
施工管理部门要根据事先规划，合理控制施工进程，决定施工顺序。例如，在架设支柱之前，应当考虑架设的对称性，适当减小钢制围栏沿着地下墙体下滑的速度。可以对尚未安装的支撑结构进行调整，在接缝处形成三角形结构，减少倾斜的设置
五、结语
综上所述，深基坑施工中对周边环境的影响是当前工程建设中的一个复杂问题，在工程施工中，我们要引起足够重视，将深基坑工程施工对周边环境保护理念贯穿于整个施工过程。力求做到在保质保量完成施工的基础上，将对环境的影响降到最低。
参考文献：
刘志勇：《地铁车站深基坑施工对周边建筑物影响分析研究》，《广东土木与建筑》， 2009年10期
徐军林：《地铁车站深基坑施工对周边建筑物的影响分析》，《城市轨道交通研究》， 2011年06期
韦红炜：《深基坑施工对周边环境的影响及优化控制探讨》，《华东科技》， 2012年07期
林夏斌：《深基坑开挖对周边环境的影响及防治措施》，《商品与质量·学术观察》， 2011年02期