深基坑工程施工中能源消耗問題研究

沈奕

（天津市建筑設計院天津300074）

隨著我國城市化進程的不斷推進，在建設可持續(xù)發(fā)展城市過程中，城市地下空間的開發(fā)和利用起著非常重要的作用，它既是調節(jié)城市土地利用結構、擴充城市空間容量的重要手段。已經造成了城市非常嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，能源危機已經迫在眉捷。因此，我們一定要從源頭抓起，合理進行城市規(guī)劃，增強環(huán)保意識，樹立可持續(xù)發(fā)展的理念。

1 深基坑施工帶來的環(huán)境影響

1.1 深基坑地面沉降問題

在深基坑開挖過程中，降低地下水位過大或圍護結構有較大變形時，可能會引起基坑周圍的地面沉降，若不均勻沉降過大時，還有可能引起建筑物傾斜，墻體、道路、地下管線開裂等嚴重問題。另一方面，基坑底部隆起、管涌及基坑失穩(wěn)也有可能引起不均勻沉降，進而影響周圍環(huán)境。

1.2 施工振動破壞問題

在基坑施工過程中，由于打樁、車輛或施工設備運動等引起的機械振動次數(shù)頻繁，對周圍一些脆弱建筑物，往往會引起疲勞破壞。特別是對城市中心的老舊房屋影響更大。

1.3 施工現(xiàn)場固體廢物問題

在深基坑施工過程中，會產生大量的廢棄物，如：廢泥漿、廢材料、施工廢渣、混凝土渣土、生活垃圾等。它們會侵蝕耕地、污染水源、影響土壤性質，造成周圍環(huán)境的惡化。

1.4 施工現(xiàn)場的廢氣問題

施工現(xiàn)場地面裸露產生浮土，泥漿、渣土和土方開挖外運溢撒，攪拌機產生的水泥粉塵，施工現(xiàn)場大型車輛尾氣等，均對周圍空氣造成污染。

1.5 施工現(xiàn)場的污水問題

施工現(xiàn)場由于基坑支護施工將會產生大量的泥漿，泥漿的卸地若不處理好，會對周圍環(huán)境和市政地下水造成污染。

1.6 施工現(xiàn)場的噪聲污染問題

基坑施工過程中，打樁設備、各種鉆孔設備、攪拌機、挖土機、起重機、空壓機、柴油發(fā)電機、以及運土車輛等都會產生噪音。這些設備一般為100dB以上，對周圍人們的生活、辦公會造成十分嚴重的干擾。

2 深基坑施工的前期準備

城市深基坑施工通常是在建筑物密集區(qū)，一般位于在交通要道，施工場地狹小，周圍居民及辦公人員密集，給基坑施工帶來極大的難度，稍有不慎就會造成嚴重的事故，危及周邊建筑物，造成嚴重的環(huán)境破壞和環(huán)境污染問題，給人民生命財產造成重大損失。筆者認為深基坑施工應遵循以下原則。

2.1 必須重視工程周圍環(huán)境的調研工作

基坑施工前，一定要認真、深入了解周圍環(huán)境的地質條件、水質、空氣、生態(tài)環(huán)境、交通環(huán)境和社會經濟背景等情況，對一些顯見和潛在的危險因素進行分析，制訂相應的防范措施。

2.2 必須重視深基坑支護的方案工作

根據(jù)對環(huán)境調查和施工技術現(xiàn)狀等分析，制定一個較為安全合理的基坑支護方案，并請有關專家組進行方案論證。

方案應重點解決地下水位的控制方案，對周圍道路、地下管道的保護方案，對周圍可能造成環(huán)境污染的預測以及處理方案。

2.3 必須重視對地下水的處理方案的制訂

地下水是影響基坑工程穩(wěn)定的重要因素，從統(tǒng)計資料來看，約有70%左右的基坑施工事故是與地下水有關。因此，基坑工程施工中應特別注意地下水的影響。合理選擇降水方法，使水位的下降只在基坑內，既能達到降水目的，又能使周圍的建（構）筑物安全穩(wěn)定。實施科學的降水措施，還可以保護當?shù)氐牡叵滤Y源。

2.4 必須做好對基坑的監(jiān)測的準備工作

基坑開挖前做出系統(tǒng)的監(jiān)測方案，包括監(jiān)測項目、監(jiān)測報警、監(jiān)測點布置、監(jiān)測周期、監(jiān)測記錄等內容，監(jiān)測數(shù)據(jù)將會確保根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)對工程設計進行校正、開挖施工在可控范圍，防止事故的發(fā)生或惡化。

3 深基坑周圍的環(huán)境保護措施

深基坑周圍環(huán)境的保護應采取經濟合理、安全可靠的技術方案。首先應考慮采取積極的防護措施，合理的設計和施工方案，將基坑支護結構的變形減小到最低限度。針對當?shù)刂車沫h(huán)境條件，確定必須的保護對象，根據(jù)允許的變形值，采取不同的加固方法，預防較大變形并減少其影響。根據(jù)筆者的實際施工經驗，基坑周圍環(huán)境的保護方法主要有以下幾種。

3.1 基礎臨時加固

當建筑物基礎坐落在基坑開挖影響邊界線范圍內，且基礎與圍護結構距離較小，隔斷法無施工場地時，可考慮對老基礎進行保護性加固。加固可采用樹根樁或錨桿樁技術。

3.2 隔斷體保護

當鄰居建筑物的基礎部分或全部坐落在基坑開挖影響邊界線范圍內時，設計人員應引起足夠的重視。對原基礎應采取一定的保護措施，即在建筑物與基坑檔土結構之間設置隔斷體，隔斷體可采用地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁、水泥攪拌樁等構成墻體，可阻擋水土的流失而引起的變形。

3.3 支護體系得自身補強

水泥攪拌樁重力式擋墻因其加固費用較低，止水性能較好，施工速度快等特點，在中、淺基坑加固中得到廣泛的應用。但重力式擋墻自身的變形較大，基坑影響范圍相對也較大。設計時可考慮復合擋墻技術，即在攪拌樁中插入型鋼或預制樁以增加剛度減少變形。

3.4 基坑周圍管線的保護

在基坑圍護設計時一定要做好周邊管線的排查工作，對輕型管線可遷移至安全區(qū)域，對于無法遷移的大口徑管線可采取隔斷法進行處理。當水平位移能滿足要求，而沉降不能滿足要求時，可采用注漿法處理，處理加固深度應大于影響邊界線。

4 樹立城市深基坑的綠色環(huán)保施工理念

4.1 面對資源約束趨緊，環(huán)境污染嚴重，生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢，新一屆政府提倡在城市建設中必須樹立綠色、環(huán)保、節(jié)能、低碳的理念。這是整個建筑業(yè)發(fā)展的方向。

在建筑業(yè)中推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，體現(xiàn)在建筑整個生命周期的各個階段，包括規(guī)劃、設計、施工、運營與維護階段。我們通常重視城市的生態(tài)規(guī)劃、建設項目的投資決策，往往忽視建施工中的綠色環(huán)保問題。

4.2 綠色施工是綠色建筑全生命周期的一個重要組成部分，以保持生態(tài)環(huán)境和節(jié)約資源為目標，對工程項目施工采取的技術和管理方案進行優(yōu)化，并嚴格實施，確保施工過程安全高效、施工質量嚴格受控的施工方法。通過合理籌劃，減少施工對周邊環(huán)境的干擾和破壞，并防止對土壤、大氣、水體等的污染。

4.3 綠色施工追求科學發(fā)展觀提出的“高效、低耗、環(huán)保、經濟”的綜合效益，要求做到經濟效益、社會效益、環(huán)境保護三者有機結合，當三者發(fā)生矛盾時，以環(huán)境保護優(yōu)先為原則。

4.4 綠色施工要求廣泛的節(jié)約資源，應在施工過程中做到節(jié)約材料、節(jié)約用水、節(jié)約施工臨時用地、節(jié)約能源，盡可能對資源重復再利用。

4.5 綠色施工在環(huán)境保護方面力求做到預防為主，做到事前進行環(huán)境影響分析，事中環(huán)保措施到位，事后進行施工總結，科學管理，重在實效。

4.6 綠色施工要做到全員、全面、全過程的環(huán)境保護，既要減少施工全過程的噪聲超標、揚塵、運輸撒漏、建筑垃圾廢棄，又要減少對森林、植被破壞，減少和預防地質災害。

5 結語

實施綠色施工是堅持科學發(fā)展，建設生態(tài)城市在工程施工中的應用，對促進建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。在深基坑工程中實施綠色環(huán)保除了應遵循節(jié)約資源、減少污染的原則外，還要將加強工程設計與施工中的緊密結合，實施綠色施工管理，建立科學完善的管理體系。多年的實踐告訴我們，建筑物是百年大計，過硬的工程質量，可以延長建筑物的壽命，降低日常的維護費用，有利于使用者健康和安全，促進社會經濟的發(fā)展，而這本身也是建筑經濟可持續(xù)發(fā)展的重要體現(xiàn)。

[1]陳曉紅.綠色施工及綠色施工評價研究[D].武漢：華中科技大學，2005

[2]孫光耀，朱海建.城市工程基坑開挖中的環(huán)境巖土問題及對策淺析[J].安徽建筑，2008

[3]朱炳寅，婁宇，楊琦.建筑地基基礎設計方法及實例[M].北京：北京建筑工業(yè)出版社，2012

[4]金富安，徐偉.城市深基坑工程施工環(huán)境保護與災害防治[J].自然災害學報，2006