深基坑施工环境效应及防治对策分析_开题报告

《地下工程设计施工手册》

基坑开挖时的地层移动机理：

基坑开挖时的地层过程

当基坑开挖时，挡墙背地层产生剪应力增量，土体产生剪应力变形，致使挡墙向基坑防向变位（上大下小），在设置支撑以后，支撑点处的挡墙变位受到限制，当基坑继续开完时，支撑点处的变位继续增加，由于挡墙具有一定的刚度，故支撑点上的挡墙部分会向地层方向回复。随着基坑开挖深度的增加和支撑的设置，挡墙会发生变形，挡墙的最大水平位移，在基坑底上某高度，是因为该工程对基底以下的地层进行加固。如果基底以下的地层不作地基加固，则挡墙的水平位移还要大，而且最大点位于基底以下1~2m的地方。另外，当采用挡墙的结构刚度较大时（如地下连续墙等），挡墙的变位曲线是圆滑的，同时支撑本身亦会在墙外侧压力作用下产生压缩变形，这种压缩变形也增加了变位。挡墙向基坑内的变位导致墙外的地层位移。在说基底层，当基坑开挖时，基底地层土体单元亦产生剪力增量（方向和墙背地层几乎成直角），基底土体的剪力变形导致基底向上回弹隆起，这种基底地层移动当基底较宽时，会直接波及墙背地层移动，同时挡墙亦会因基底土的地层移动而增大了向基坑方向的变位，这样，又间接地波及到墙背地层的移动；当基底较窄时，基底地层移动主要通过挡墙间接地波及到墙背地层。可见，墙外的地层移动，包括地表沉降，与挡墙的变位和基底土的地层运动密切相关。从量值上讲，是两者的综合。

引起地层移动的因素：

基坑工程的地层移动规律与挡墙结构的型式、基坑宽度、地层条件、开挖深度、入土深度、支撑设置、施工速度、施工技术措施等有关。

个人评述：了解基坑开挖时的地层移动机理，在基坑施工中可以更好地基坑施工服务，更全面地考虑对周围环境的影响。 

《地铁车站深基坑对周围环境的影响研究》

深基坑开挖对建筑物的影响：

地铁深基坑开挖会对邻近建筑物造成影响，影响方式以不均匀沉降为主。由于基坑开挖对基坑底部进行了卸载、护坡桩发生变形以及坑内外降水造成建筑物下方土体发生沉降变形，而建筑物基础的变形大小通常又是不一样的，就产生不均匀变形，上方建筑物内部产生多余的应变能，当应变能超过建筑物的承受能力，就会破坏。

地铁车站通常建在城市的繁华区，车站施工基坑周边通常是密集的建筑物群，施工场地十分狭窄。另外，高层建筑、有历史意义的建筑等重点保护的建筑的变形又对车站深基坑的开挖支护提出更高的要求。如果支护不及时，基坑超挖或者支护强度不够都会造成变形过大，使周围建筑物也发生沉降变形。建筑物的破坏形式主要有以下几种：

建筑物表面瓷砖发生脱落。

建筑物周围地表发生塌陷，台阶错位、被抬起和架空等。

建筑物墙体、柱体开裂。

建筑物发生倾斜、倒塌。

个人评述：深基坑的开挖不仅是对基坑内部土层的平衡状态的破坏，对周围环境的平衡也造成或多或少的破坏。深基坑的建设过程，通常要封闭周围的道路，减少路面动荷载对深基坑的影响。而车站深基坑通常建设在城市繁华区，随中国国内汽车的快速增加，交通压力本来就比较大，在繁华区再封闭道路，加剧了交通的拥堵，给人民的生活带来不便。

《深基坑工程中管线位移影响因素分析》

城市生命线工程承担着给水、排水、供气、供电等多项与人们日常生活息息相关的任务，为了保护临近基坑的地下管线的安全，一般采用如下的步骤进行基坑开挖：

了解基坑周围地下管线分布情况及其类型，具体内容为：管线种类(包括管线用途、管线材质、接头形式等)、管线走向、管线埋置深度、管线离基坑边的距离等：地下管线所在道路的地面人流与交通状况，以便制定适合的测点埋设和测试方案。

根据管线材料的容许应力及管线容许最小曲率半径，确定管线的容许最大变位值。

采用适当的监测方案和手段，对临近地下管线进行现场测量。

个人评述：深基坑临近地下管线的保护问题是基坑工程中的重要课题。当估计有可能会超过容许最大变形值时，应事先采取措施，以确保整个基坑工程的安全。

《工程降水对深基坑性状及周围环境影响的研究》

深基坑降水对周围环境的影响

深基坑降水的影响主要表现为三方面：

一方面，基坑内降水造成地下水位下降，引起周围地表发生沉降。另一方面，地下水渗透破坏，使深基坑支护结构发生破坏。第三方面，深基坑降水打破了基坑内原来的水土平衡状态，使地基土开裂破坏。

在深基坑开挖过程中，通常采用井点降水来达到降低水位、固结土体、稳定边坡和便于开挖的目的。同时，深基坑降水，由于水位降落而引起地面沉降，相应形成以水位漏斗为中心的地面沉降变形区，导致次范围内的建筑、道路、管网等设施因不均匀沉降而发生断裂、倾斜，影响其正常使用和安全。深基坑降水使土体内的水从空隙中排出，孔隙水压力消散，土体压缩固结，地表发生沉降。如果是建筑物下方或附近的土发生固结变形，则破坏了地基土原来的平衡状态，使地基土的承载力下降，引起建筑物产生不均匀沉降变形，当沉降变形过大时，建筑物就会发生开裂、倾斜甚至倒塌现象。

另外，深基坑降水通常是采用降水井，降水井的控制有严格的要求，控制不好涌沙的现象就会发生，一旦发生涌沙，就会带来一系列的严重问题。

个人评述：深基坑施工采用工程降水，地下水位的下降，对周围地表的植被造成影响，水分供给不足，对生态环境是一种损害。

 

二、^范文提纲

第1章 绪论

第2章 常见的深基坑工程环境效应问题

2.1基坑的风险常出现在土方开挖过程

2.2深基坑开挖施工对周围环境影响

第3章 基坑环境的保护原则

3.1概述

3.2土方作业的控制原则

3.3降水作业的控制原则

3.4确保支撑系统有效的抑制释放变形

3.5监控量测主要目的为原则

第4章 基坑周围环境的保护措施

4.1土方开挖与环境保护

4.2土方开挖要点与信息化施工

4.3基坑事故预防及应急处理措施

4.4沉降控制措施

第5章 工程实例

5.1工程概况

5.2水文地质概况

5.3基坑开过周围环境与管线的影响情况

5.4深基坑施工对周围重要管线的保护措施

5.5特殊情况处理

结论与展望

三、参考文献

地下工程设计施工手册，北京：中国建筑也出版社

张维来，麻凤海，地铁车站深基坑对周围环境的影响研究，2010.5

深基坑工程中管线位移影响因素分析，2010.1

李琳，工程降水对深基坑性状及周围环境影响的研究，2009.10

深基坑施工对周边环境影响分析修改2011,1

池鹏，深基坑围护结构变形规律监测及其优化研究2010.3

深基坑工程土方开挖对周边环境的影响2009.11

丁涛，轨道交通四川北路站中信泰富项目应急预案，2010.1

吴京生.高层建筑深基坑工程现状与展望.电力勘测，2006(19):14-15.

李继业.深基坑支护存在的问题与研究方向.建筑技术开发，2001(11):2-3.