基坑工程與地下工程安全及環(huán)境影響控制

摘要：隨著城市工程建設(shè)規(guī)模不斷擴張，越來越多的建筑工程開始重視地下空間的開發(fā)?；庸こ桃约暗叵鹿こ淌┕ぐ踩紝儆诘叵鹿こ添椖渴┕て陂g十分重視的內(nèi)容，不僅關(guān)系著工程施工質(zhì)量，也與施工進度密切相關(guān)。為此，該文以某地鐵工程為例，基于其讀地質(zhì)與水文條件，分析其基坑工程與地下工程安全風(fēng)險與應(yīng)對方案，同時詳細分析施工期間對附近環(huán)境所產(chǎn)生的影響，并提出相應(yīng)的解決方案，以期為我國基坑工程與地下工程施工提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：基坑工程 ?地下工程 ?環(huán)境影響控制措施 ?盾構(gòu)施工 ?施工安全

中圖分類號：TU75 ?文獻標(biāo)識碼：A ??文章編號：1672-3791（2022）05（b）-0000-00

作者簡介：張闖（1990—），男，碩士，助理工程師，研究方向為隧道與地下工程。

基坑工程與地下工程都屬于大規(guī)模工程之中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，例如施工單位在建設(shè)地鐵等各類公共設(shè)施時，需要考慮基坑工程多處于繁華地段，且附近存在諸多建筑物，基坑工程開展期間，可能對附近建筑物穩(wěn)定性以及附近環(huán)境產(chǎn)生一定程度的影響，同時可能引發(fā)支護結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問題，進而對施工人員生命安全以及附近生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。為此，該文以某地鐵工程項目為例，討論如何減少基坑工程對環(huán)境的影響，并保證地下工程安全。

1工程項目概況

1.1工程項目簡介

該次研究工程項目總計兩站站1個區(qū)間，全長816.6m，采用盾構(gòu)施工方式，區(qū)間設(shè)立一條聯(lián)絡(luò)通道。盾構(gòu)區(qū)間運用1臺（管片外徑設(shè)定為6200mm）土壓平衡盾構(gòu)設(shè)備完成隧道的挖掘，施工流程如下：施工人員在站1（如圖1所示）一端組裝并向站2（如圖2所示）掘進，抵達終點之后，將盾構(gòu)設(shè)備吊出，結(jié)束施工。該次工程地處城市中心區(qū)域，是繁華地段，附近環(huán)境相對復(fù)雜，對施工標(biāo)準(zhǔn)有較高的要求，對施工單位能力要求較高。

1.2工程地質(zhì)與水文環(huán)境

該次工程項目地處長江下游三角洲沖積層，從上到下可以區(qū)分為7層，細分為16個亞層，區(qū)間隧道埋深深度在10.3～14.1?m，隧道依序穿過了③-1粉砂夾粉土層以及③-2分析砂層;隧道之上覆蓋的土層具體包括填土層、粘質(zhì)粉土夾雜粉質(zhì)黏土層以及粉砂夾雜粉土層;下臥層則具體以粉質(zhì)粘土層以及分析砂層為主。其中粉土層與粉砂層具有較強的透水性，如果地下水壓力達到一定程度，可能會產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。④-1層土地較為軟弱，具有一定觸變特性，容易受到破壞。整體而言，該次施工所在環(huán)境屬于相對穩(wěn)定的環(huán)境。

施工范圍內(nèi)，地表水資源較為豐富，水頭埋深深度在2～5?m之間。環(huán)境歸入Ⅱ類環(huán)境，潛水層可以對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的腐蝕性，而承壓水層也會對混凝土產(chǎn)生一定的腐蝕，但是腐蝕強度相對較弱。

2基坑工程與地下工程安全風(fēng)險及應(yīng)對措施

2.1基坑工程與地下工程安全風(fēng)險

基坑工程與地下工程施工期間，為了方便針對安全風(fēng)險開展技術(shù)管理，工程將風(fēng)險區(qū)分為自身風(fēng)險以及環(huán)境風(fēng)險^[1]。結(jié)合我國相關(guān)風(fēng)險技術(shù)管理體系文件所提出的要求、安全風(fēng)險級別劃分標(biāo)準(zhǔn)，該次工程將基坑工程單從盾構(gòu)始發(fā)、盾構(gòu)到達以及聯(lián)絡(luò)通道三個方面討論存在的安全風(fēng)險，并為其劃分風(fēng)險等級（具體如表1所示），結(jié)果顯示盾構(gòu)區(qū)間風(fēng)險處于Ⅱ級至Ⅱ+級之內(nèi)。

2.2基坑工程與地下工程風(fēng)險應(yīng)對措施

2.2.1加強風(fēng)險控制措施

就該次工程項目而言，結(jié)合始發(fā)站與終點站區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境，合理制定兩端底層的加固技術(shù)方式，并嚴(yán)格依照制定的方案對端頭的土體進行加固，保證加固整體質(zhì)量，以降低盾構(gòu)施工期間始發(fā)與抵達期間的風(fēng)險^[2]。針對兩站區(qū)間內(nèi)的地質(zhì)條件狀況，檢測人員需要不斷對水文環(huán)境、地質(zhì)條件予以多次測量，調(diào)節(jié)以及改善土壓平衡盾構(gòu)掘進施工相關(guān)數(shù)值，針對盾構(gòu)掘進相關(guān)參數(shù)予以全面的掌握，如果期間發(fā)現(xiàn)存在異樣，則必須第一時間予以調(diào)節(jié);施工人員需運用確實可行的技術(shù)方案掌控盾構(gòu)挖掘的方向，并時刻保證盾構(gòu)姿態(tài)的正確性，隨時矯正掘進存在的偏差性，保證施工結(jié)束后的隧道軸線以及管片受到應(yīng)力處于可接受范圍之內(nèi);施工人員需結(jié)合本地地質(zhì)條件設(shè)計聯(lián)絡(luò)通道的位置水平凍結(jié)的施工工藝，研究水平凍結(jié)工藝期間，鉆孔環(huán)節(jié)、開挖環(huán)節(jié)以及澆鑄環(huán)節(jié)等工序期間可能產(chǎn)生的風(fēng)險，并預(yù)先做好應(yīng)對處理。

2.2.2建立完善的風(fēng)險管理制度

健全的風(fēng)險管理質(zhì)素屬于開展施工風(fēng)險管控的基礎(chǔ)以及保證，結(jié)合該次項目特征以及傳統(tǒng)風(fēng)險管控經(jīng)驗，該項目的風(fēng)險管控措施具體有如下幾項：第一，堅持項目經(jīng)理承擔(dān)所有責(zé)任、安全經(jīng)理承擔(dān)安全責(zé)任以及各個級別管理人員承擔(dān)對應(yīng)責(zé)任的基本原則，全方位構(gòu)建并落實管理責(zé)任制度以及風(fēng)險管控逐級責(zé)任制度。第二，施工人員開展風(fēng)險管理，明確所有崗位工作人員承擔(dān)的責(zé)任，保證責(zé)任落實到位，使得所有人明確個人承擔(dān)的責(zé)任，同時制定相應(yīng)的獎懲制度，針對完成崗位職責(zé)的施工人員，予以一定獎勵，反之予以一定的經(jīng)濟懲罰。積極開展風(fēng)險管理培訓(xùn)，組織所有施工人員參與其中，使得施工人員風(fēng)險意識得到提高，在生產(chǎn)期間嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)定進行操作。堅持風(fēng)險工程審計制度，結(jié)合風(fēng)險工程分級與有關(guān)資料，制定更為健全的施工安全技術(shù)交底工作，制訂更為安全的施工計劃，并進行施工風(fēng)險預(yù)告。落實風(fēng)險監(jiān)督控制、評價以及預(yù)警制度，施工期間，借由對施工流程的監(jiān)管，實現(xiàn)對不同風(fēng)險源的安全風(fēng)險控制，第一時間對監(jiān)控所獲取的信息進行分析以及研究，據(jù)此判斷當(dāng)前施工的安全性與風(fēng)險性。落實風(fēng)險監(jiān)督、控制、評價以及預(yù)警消息傳輸制度，施工期間合理運用不同形式的監(jiān)督、巡視以及評價信息，落實預(yù)警響應(yīng)以及處理技術(shù)，施工期間需要預(yù)先判斷可能產(chǎn)生的預(yù)警狀態(tài)，信息傳輸期間，也需要組織施工人員針對數(shù)據(jù)進行研究與分析，強化監(jiān)測、巡視，開展前期的風(fēng)險管控，等待監(jiān)控管理中心確認預(yù)警達到的等級之后，根據(jù)級別予以對應(yīng)的處理。843486C5-B57B-4A4A-8DAF-3B43C8275F6F

2.2.3風(fēng)險工程應(yīng)對方案

為了加強對風(fēng)險工程的管控，需要嚴(yán)格落實風(fēng)險管理制度，強化監(jiān)督、控制、評價以及預(yù)警制度的落實力度，基于預(yù)警制度的基礎(chǔ)之上，結(jié)合風(fēng)險工程指定更為詳細且嚴(yán)格的預(yù)警流程，即結(jié)合施工步驟以及工藝技巧等所產(chǎn)生影響，將設(shè)計的預(yù)警值細分在各個施工流程內(nèi)，如此使得所有施工流程均在施工單位掌控之中，以免產(chǎn)生由于前期施工所引發(fā)的預(yù)警值耗損過高而之后難以控制的現(xiàn)象。

3基坑工程與地下工程施工環(huán)境影響與應(yīng)對措施

3.1基坑工程與地下工程環(huán)境影響

3.1.1施工噪聲

基坑工程與地下工程施工的噪聲一般源自如下兩個方面：一方面，盾構(gòu)施工期間，需要對原路面進行鑿除處理、打入工程樁以及開挖土方等。另一方面，盾構(gòu)挖掘過程中，隧道之中的電瓶車運輸、注漿設(shè)施以及吊裝設(shè)施在實際運行過程中同樣會產(chǎn)生較高的噪聲^[3]。

3.1.2地下水位改變以及地下水污染現(xiàn)象

施工人員運用將水發(fā)穩(wěn)定開挖面過程中，將造成地下水位降低，進而引發(fā)地表產(chǎn)生沉降或是井水枯竭等問題。另外，如果運用化學(xué)注漿改善土體，將造成地下水受到嚴(yán)重的污染。

3.1.3缺氧

基坑工程與地下工程施工期間，如果在前方遇到硬度較高的障礙物，必須通過人工才能進行鑿除，此時即需要應(yīng)用壓氣法開展施工。應(yīng)用壓氣法施工期間，施工人員有概率出現(xiàn)缺氧的癥狀。此時，施工人員可能產(chǎn)生脈搏以及呼吸頻率增加、注意力下降，乃至產(chǎn)生中樞神經(jīng)障礙的癥狀。故而，必須運用行之有效的防治方案保護施工人員安全。

3.2基坑工程與地下工程環(huán)境影響應(yīng)對措施

3.2.1噪聲控制

通常情況下，基坑工程與地下工程施工所形成的噪聲理應(yīng)限制在本區(qū)域噪聲限制標(biāo)準(zhǔn)之下，然而許多情況下施工噪聲可能超過限定標(biāo)準(zhǔn)值。為此，施工企業(yè)可以嘗試通過如下方式減少對附近居民所產(chǎn)生的影響^[4]。具體方案如下：第一，選擇采用噪音低的方式以及設(shè)備，例如在城市開展基坑工程與地下工程時間，可以選用靜力壓樁或是關(guān)注樁等方式。第二，針對形成噪聲的施工設(shè)備予以隔音處理。例如：在外圍設(shè)立罩子，或是安裝對應(yīng)的消聲裝置。第三，選擇合適的施工時間，盡可能規(guī)避附近居民日常工作時間以及休息時間。第四，要求基坑工程與地下工程施工人員佩戴防噪音的裝置。

3.2.2地下水污染防治方案

針對基坑工程與地下工程期間地下水污染防治工作，可采用如下措施^[5]。第一，將現(xiàn)場的污水排放至下水道中，借助沉淀池，將其中的懸浮物質(zhì)去除，如果呈酸性，或是堿性，應(yīng)予以適當(dāng)?shù)闹泻吞幚恚槍ξ鬯畠?nèi)存在的油污，盡可能令其上浮，之后予以吸附分離清除。第二，施工人員在施工范圍內(nèi)設(shè)立多個觀測井，時刻檢查水位與水質(zhì)狀況，若水位或是水質(zhì)變化，則需要及時應(yīng)對。

3.2.3缺氧措施

施工單位應(yīng)盡量避免選用壓氣法。若必須使用，則可嘗試采用如下方式進行防治：第一，針對可能產(chǎn)生缺氧的區(qū)域，通過注漿法或是隔離施工的方式予以堵塞^[6]。第二，如果施工區(qū)域內(nèi)存在舊井，則將其回填，或是在施工期間，將正在應(yīng)用的水井進行封鎖。第三，時刻監(jiān)測施工范圍內(nèi)氧氣含量，一旦產(chǎn)生缺氧現(xiàn)象，需要及時予以處理。

4結(jié)語

如今，我國工程項目數(shù)量不斷增加，基坑工程與地下工程安全及對環(huán)境的影響也成為施工單位關(guān)注的重點。就該次研究實例可知，基坑工程與地下工程施工依舊存在許多安全問題，對此應(yīng)采用加強風(fēng)險控制措施以及建立完善的風(fēng)險管理制度等措施予以控制，保證施工人員的生命安全以及施工的順利進行。同時，施工人員還需要注意施工期間對環(huán)境方面的影響，并通過合理的方式，減少對環(huán)境產(chǎn)生的影響。

參考文獻

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