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深基坑工程對(duì)周圍建筑環(huán)境的影響及安全措施
（作者未知） 2012/3/8
【摘要】深基坑工程施工，既要保證支護(hù)結(jié)構(gòu)自身的安全，使基坑開挖和地下結(jié)構(gòu)施工能順利進(jìn)行，又要保證周圍環(huán)境（包括周圍的建筑物、構(gòu)筑物、道路、地下管線等）的安全。深基坑環(huán)境保護(hù)有許多經(jīng)驗(yàn)可借鑒，如選用剛度大的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、進(jìn)行基坑內(nèi)外地基加固、對(duì)基坑近旁建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行加固、進(jìn)行信息化監(jiān)測(cè)與施工等。
【關(guān)鍵詞】深基坑工程 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 環(huán)境事故 防治技術(shù) 監(jiān)測(cè)
一、前言
深基坑的支護(hù)工程，采用何種支護(hù)方案，除了與基坑深度有關(guān)外，更主要的是根據(jù)地層土質(zhì)的好壞來采用不同的支護(hù)方案�；又ёo(hù)工程包含擋土、支護(hù)、防火、降水、挖土等許多緊密聯(lián)系的環(huán)節(jié)，如其中一個(gè)環(huán)節(jié)失效，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程的失敗。根據(jù)基坑工程事故的統(tǒng)計(jì)分析，基坑工程事故發(fā)生率較高，竟占基坑總數(shù)的1/4以上，而這些工程事故主要表現(xiàn)為支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、基坑塌方及大面積滑坡、基坑周圍道路開裂和塌陷、與基坑相臨的地下設(shè)施（管線、電纜）變位以至于破壞，鄰近建筑物開裂甚至倒塌等，給國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成不同程度的損失。
深基坑開挖與支護(hù)技術(shù)涉及工程土質(zhì)、水文、場(chǎng)地環(huán)境、支護(hù)設(shè)計(jì)方案、計(jì)算參數(shù)以及施工操作等許多方面，其中的一些問題還尚在探討之中，許多設(shè)計(jì)計(jì)算方法也僅建立在經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)之上，使深基坑工程的設(shè)計(jì)與施工處于不定狀態(tài)。所以在城市地區(qū)進(jìn)行深基坑開挖支護(hù)，是當(dāng)今土木工程最為復(fù)雜的技術(shù)領(lǐng)域之一，它不僅要保證基坑施工過程中的土體穩(wěn)定，而且要嚴(yán)格限制周邊的地層位移以確保四周環(huán)境的安全。
二、我國(guó)深基坑工程技術(shù)的現(xiàn)狀與新進(jìn)展
改革開放以來，我國(guó)高層建筑發(fā)展迅速，目前我國(guó)高層建筑發(fā)展的趨勢(shì)和特點(diǎn)是層數(shù)增多，高度增加，并積極參與國(guó)際高層建筑的競(jìng)爭(zhēng)。由于高層建筑增多、地下空間的利用受到人們的重視，基礎(chǔ)工程的技術(shù)也相應(yīng)提高。20世紀(jì)70年代后期，高層建筑高度多不超過100m，地下埋深小于10m，地下室的功能主要是設(shè)備間、儲(chǔ)藏室、泵房及人防等�；A(chǔ)結(jié)構(gòu)以箱基為主，軟土地區(qū)以樁箱為主�；涌颖谥ёo(hù)設(shè)有板樁、柱列樁；采用內(nèi)支撐。
現(xiàn)代大城市的高層建筑基坑具有深、大的特點(diǎn)，挖深一般在15~20m之間，寬度與長(zhǎng)度達(dá)100m。基坑鄰近多有建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程，施工現(xiàn)場(chǎng)擁擠，在環(huán)境安全上有很高要求，雖屬臨時(shí)性工程，但其技術(shù)復(fù)雜性卻遠(yuǎn)甚于永久性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)，稍有不慎，不僅將危及基坑本身安全，而且會(huì)殃及臨近的建構(gòu)筑物、道路橋梁和各種地下設(shè)施，造成巨大損失。過去對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇基本上是采用柱列式灌注樁擋墻或連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用明挖法施工時(shí)多采用多道支承（內(nèi)支撐或錨桿）。其他的支護(hù)形式有：鋼板樁支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、土釘墻支護(hù)、深基坑工程的逆作法施工等。
（1）水泥土攪拌樁和土釘墻是我國(guó)目前的5m以內(nèi)，后者乃至10m以內(nèi)首選的支護(hù)形式，土層條件好時(shí)，15m左右基坑亦經(jīng)常使用。前者既能擋土又能擋水，后者較多地應(yīng)用于地下水位較低或者地下水位能夠被疏干降低的場(chǎng)區(qū)。
對(duì)于5-10m深軟土基坑，常采用鉆（沖、挖）孔樁、沉管灌注樁或鋼筋砼預(yù)制樁等，并可作各種布置，如需防滲止水時(shí)，則輔之以水泥土攪拌樁、化學(xué)灌漿或高壓注漿形成止水帷幕，有時(shí)亦用鋼板樁或H型鋼樁。
當(dāng)基坑深度大于10m時(shí)，可考慮采用地下連續(xù)墻，并根據(jù)需要設(shè)置支撐或錨桿。遇特殊結(jié)構(gòu)物（如地鐵盾構(gòu)的工作井、排水泵站、取水構(gòu)筑物等）則采用沉井或沉箱。
迄今為止，上海已在高層建筑和地鐵車站等數(shù)十項(xiàng)工程中應(yīng)用地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)，廣州、深圳等地都取得了良好效果。為了提高經(jīng)濟(jì)效益，地下連續(xù)墻有時(shí)兼作地下室外墻，甚至可作為主體結(jié)構(gòu)的承重墻，同時(shí)承受豎向與水平向荷載。當(dāng)今中華第一高樓上海金茂大廈（地上88層，地下3層）是按地下連續(xù)墻兼作上部結(jié)構(gòu)承重墻設(shè)計(jì)的。
（2）逆作法施工技術(shù)
逆作法施工可縮短基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)大面積暴露的時(shí)間，改善支護(hù)結(jié)構(gòu)受力性能，使其剛度大為增強(qiáng)，節(jié)省支撐或錨桿的費(fèi)用，使支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形及對(duì)相鄰建筑物的影響大為減少，從而使總造價(jià)降低，一舉多得，是一種先進(jìn)的施工作業(yè)方法。最早的逆作法施工技術(shù)應(yīng)用于上海電信大樓（地下3層），其后如上海人民廣場(chǎng)地下變電站（基坑深23.8m，直徑64m，為我國(guó)最大直徑圓筒形地下連續(xù)墻）、北京地鐵車站、上海地鐵車站等。
（3）一些新的支護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)試用取得成功
例如：“閉合（或非閉合）擋土拱圈”、“拱形水泥土槽壁結(jié)構(gòu)”、“連拱式支護(hù)結(jié)構(gòu)”、“樁---拱圍護(hù)體系”等。
三、深基坑工程事故分析及案例
近年來，在基坑工程中，事故頻發(fā)，險(xiǎn)情不斷，既影響了建設(shè)進(jìn)度，又造成了嚴(yán)重（未完，下一頁(yè)）
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