试论深基坑工程对周边环境的影响及保护措施

邱 岗

（信阳职业技术学院， 河南 信阳 464000）

0 引言

根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》相关规定，深基坑是指开挖深度超过 5m，或是深度虽未超过 5m，但是地质条件和周边环境特别复杂的工程。随着基坑开挖深度的增加，对周边环境产生的影响也会更加明显，现场施工管理人员必须要重视这一影响，并能够提前采取有效的防控措施，将负面影响降到最低。总体来说，深基坑工程对周边环境产生的影响主要包括噪音污染、空气污染、工程破坏等几类，施工单位要强化责任意识、整体意识和动态观念，既要保证深基坑工程建设质量，又要确保周边环境安全。

1 深基坑施工特点

深基坑工程是现代建筑工程的重要组成部分，也是需要进行质量管理和环境控制的重要环节。与地面工程相比，深基坑工程有如下特点：（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表现出很大不同，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）深基坑的深度加大。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。

2 深基坑施工对周边环境带来的负面影响

2.1 噪音污染

噪音污染是深基坑工程对周边环境产生的一种常见负面影响。从设备、物料进场，到现场开挖施工，再到后期拆除深基坑支护结构等，都容易产生一定的噪音。根据相关的标准，建筑施工现场噪声限值应确保白天不超过70dB，夜晚不得超过55 dB。但是通过对深基坑施工现场的噪声监测，发现很多工程现场的噪声超过了100 dB，对现场施工人员以及周边住户都造成了健康危害。另外，一些规模较大的工作，施工单位为了追赶工期，还会在夜间施工，加上噪音控制力度不强，噪音污染也更为明显。

2.2 空气污染

深基坑工程虽然是地下隐蔽施工，但是如果管理不当，仍然可能产生一定的粉尘和空气污染。特别是在一些郊区的新建工程，由于本身监管力度不强，部分施工单位也放松了环境管理的标准。在深基坑施工现场，我们经常能够看到一些运输车来来往往的运输渣土或混凝土，由于都是一些土路，运输车在行驶过程中扬起大量尘土。这些尘土在风力作用下吹向周边的居民区、工业园区，造成了环境污染，也危害了居民的健康。

2.3 废弃物污染

深基坑施工中，如果管理不当或是前期准备工作不到位，容易产生较多的废弃物和建筑垃圾。主要包括以下几种：其一是深基坑开挖出来的泥土、碎石，有些施工单位出于方便，将这些土石就近堆放，或是选择一处空地随意堆放。不仅占用了公共空间，而且这些土石容易污染环境，特别是受到雨水冲刷后，泥土随着雨水流向周边的道路，造成严重的环境污染。其二，建筑废弃材料。深基坑工程虽然是现代高层建筑施工不可或缺的环节，但是本质上属于一种临时工程，后期需要拆除。这样一来，深基坑施工中用到的一些支撑、围护材料，就会随着工程建设逐渐被拆除。部分材料拆除后随意堆放，这些废弃物一来是占用了较多空间，二来也影响了环境美观。

2.4 工程破坏

如果深基坑工程靠近一些建筑物工程，深基坑施工不当，或是筹划不到位，也会对这些工程的质量安全造成破坏影响。例如，在市区开展深基坑施工时，由于建筑物相对密集。开挖深基坑后，原来密实的土体结构被破坏，周边建筑物的地基在受到较大垂直荷载的情况，地基土逐渐挤压，不仅导致深基坑变形，而且还会造成建筑物地基不均匀沉降，影响建筑物的使用安全。如果深基坑工程周边有公路，也会因为同样的原理导致公路出现路面塌陷、裂缝等问题，严重影响行车安全和缩短了公路使用寿命。

2.5 地下水系统的破坏

正常情况下，一个地区的水循环系统是相对稳定的，但是近年来新建了大量高层和超高层建筑。在这些高层建筑群施工中，为了保证建筑稳定和质量安全，均需要开挖深基坑。密集的深基坑群会对区域地下水系统造成破坏影响，例如造成地下水无法正常流通，并且深基坑的汇集作用，会导致地下水位下降，进而引发了地面沉降等一系列环境问题。此外，在深基坑施工中，为了保证坑内作业安全，也会采取多种方式进行基坑降水，例如在深基坑一侧修建降水井，在降水和排水过程中，还会造成一部分泥土、砂石流失，改变了该区域原来的土体结构，水循环系统的平衡状态被打破，除了影响正常灌溉和饮用外，也不利于植被生长，对区域生态环境也造成了破坏。

3 深基坑施工与周边环境保护的协调措施

3.1 加强地质勘查，制定详细施工方案

不同地区的地质条件和工程周边环境存在很大差异，这也就意味着针对不同的工程项目，开展深基坑施工前都需要开展一次全面、细致的调查工作。调查内容主要分为两个方面：其一，展开地质调查，明确工程所在位置的地质状况。如果是软土等特殊地质，需要提前制定相应的深基坑施工方案。通过地质调查还可以明确施工区域地下管线的埋设情况，与相关部门进行协商临时更改管线走向，避免深基坑开挖施工对周围群众正常用电、用气、用水等造成影响。其二，开展环境调查，特别是在一些人口密集的市区，或是施工区域周边有古建筑、文化遗址的情况，应当通过勘查明确深基坑的开挖范围。如果靠近建筑物的，应当划定最小距离，避免深基坑开挖影响建筑地基稳定。在施工方案中，还应当规划好深基坑开挖土壤的堆放场所，避免随意堆放造成环境污染。

3.2 根据现场情况选择合适的基坑支护结构

基坑支护结构的选型需因地制宜，通常要考虑以下因素：（1）基坑开挖的深浅；（2）施工及周边场地的大小；（3）周边环境的限制（周边建筑群容许的沉降量及地下管道的布置情况）；（4）施工条件（工期及施工所使用的设备及工器具）。在综合考虑上述要素后，还要切实提高深基坑支护施工的质量和效率。施工队伍应提前了解工程项目所在地区的地质条件和水温特点，这样才能在支护工作中选择合适的支护方式，提高支护效果，为现场施工人员创造安全的环境。

3.3 深基坑开挖前做好降水工作

随着基坑开挖深度的增加，地下水在重力作用下汇集到基坑中，除了会影响到深基坑现场作业的顺利进行外，还会造成深基坑四周土壁坍塌。如果深基坑施工在公路、建筑附近，坍塌后会造成路基、地基失稳，影响公路和建筑的质量安全。为了避免此类破坏问题的发生，当深基坑开挖到一定深度后，就要及时开展降水工作。在基坑降水前，宜进行抽水试验，结合深基坑开挖情况和地质勘查报告结果确定降水方式，并在基坑降水期间，实时监测周边地下水位的变化情况，同时可在基坑外设置回灌井，在必要时可采取回灌水的方式，一方面保证基坑开挖施工的顺利开展，另一方面对于周边环境可切实防范由于基坑降水带来的不利影响。

3.4 加强现场管理，落实绿色施工理念

在一些建筑物比较密集的区域进行深基坑工程施工，必须要考虑到现场施工对周边环境带来的多方面影响，其中既有空气污染、噪声污染等直观影响，也有地下水位下降等潜在的影响。因此，施工单位必须要采取更加严格和全面的现场管理，将深基坑工程对周边环境的各种影响都降到最低。首先，要贯彻落实绿色施工理念，在深基坑工程施工之前，就要结合前期调查，提供一套绿色施工方案。例如在深基坑周围设立隔离墙，既可以防尘，又可以减缓噪声。其次，现场施工中，也要加强监督管理，确保施工作业严格执行方案要求和相关标准。例如根据前期调查已知施工区域有一埋深11m的线缆，设计开挖深度为9.8m，避免相互影响。但是如果出现超挖问题，就可能破坏线缆。通过强化现场监督管理，避免超挖、欠挖问题，可以降低对周边环境的破坏性影响。

3.5 BIM技术在深基坑施工中的应用

深基坑施工本身具有较强的隐蔽性，加上不同工程所在位置、地理环境、地质条件上存在较大差异，给深基坑施工增加了难度，也造成了对周边环境影响的不确定性。例如某工程深基坑施工中，由于没有提前了解该区域的地下管线情况，导致基坑开挖破坏了燃气管道，不仅带来了安全威胁，也严重影响了周边住户的正常用气和生活秩序。BIM技术是近年来在建筑工程施工中广泛应用的信息技术之一，它能够通过全面获取工程相关信息，在此基础上构建起三维的立体模型。将BIM技术应用到深基坑工程中，可以帮助现场施工人员更加全面的了解周边环境信息，并且动态、直观的掌握深基坑施工与周边环境的相互影响。例如，利用BIM技术的模拟性，可以模拟出基坑开挖深度和周围地基受力变化的关系曲线图。如果基坑开挖会破坏公路路基、建筑地基的稳定性，则停止开挖，采取加固措施且不影响路基、地基后，再继续施工。

3.6 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。在后期深基坑工程施工中，也要安排专人定期对围护和支撑结构进行检查，做好变形监测工作，如果变形问题严重要及时采取相应措施，包括撤离现场施工人员，进行变形位置的加固等等，实现安全施工。

4 结语

在绿色施工理念得到建筑行业广泛认同的背景下，加强深基坑施工管理，协调好深基坑工程与周边环境的平衡关系，就成为施工单位必须要考虑的问题。选择合理的开挖与支护方式、通过设置足够支撑及预加轴力的方法等措施，来控制挡墙的侧向位移。地下水与基坑问题密切相关，不仅要重视降水对基坑围护体系本身的影响，而且要注意地下水位变化对周边环境的影响。通过综合采取上述措施，切实提高深基坑工程质量，并保证周边环境和建筑质量安全。