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【摘 要】 随着国民经济的发展及建筑工程规模的不断扩大、工程种类的增多,工程施工对环境影响也越来越复杂、严重。建筑物的地下结构施工主要会引起环境中的地下水循环变化、地表移动、建筑及管线破坏及一般的噪音、空气污染。新时期的地下结构施工应从施工前期、实际施工两个方面全面改善施工规划与操作,还应积极引入逆作法等新型施工技术,降低施工操作对环境的影响。
【关键词】 建筑物地下结构;施工;环境影响;控制
前言
人口密度增加、用地紧张、交通拥挤是我国经济与生产力发展过程中的突出问题,近年来,工程建设项目中越来越多地加大对地下空间的利用力度,在不断扩大地下空间的利用率的同时,地下水循环、地表植被破坏等一系列的环境影响问题也日渐凸显,形成了极为不利的社会影响及环境影响。此处逐渐从环境影响类型及解决方式等方面探讨相关问题。
一、地下结构施工对环境的影响
(一)地下水影响
建筑地下结构施工操作极易对岩土体之中的水质——地下水形成破坏与影响。由于地下结构的工程施工操作极易因对地下土层的触动、破坏而改变岩土体原有的地应力,直接、间接地破坏岩土体中的地下水,破坏了岩土体与地下水之间的物理作用及相互之间的化学作用,阻碍了岩土体正常情况下对地下水质的化学组成成分及物理性质的影响与约束。在对岩土体的破坏过程中,岩土体正常环境下对地下水质的渗流介质作用逐渐遭到破坏,施工操作破坏了原有的空隙结构分布,间接改变了地下水产生、运动的环境,最终阻碍了地下水正常径流、产生及循环;同时,由于地下岩土体结构的改变,岩土体的渗透压、渗流边界特点也随之转移,其中温度场的变化也同时加重了上述特性的变化,最终严重破坏岩土体结构及地下水活动,引发地质灾害、加大地质灾害发生几率。工程施工对地下水的影响也间接影响了周边地区土体、岩石、道路及建筑物的稳定。
(二)地表移动变形影响
建筑物地下结构施工操作中产生的地表移动变形问题也是由施工操作对岩土体的影响而来的。实际施工中,往往扰乱岩土体原有的化学性质及物理性质,打破其原本的平衡,但是遭到破坏的岩土体又会想另一个平衡状态发展,施工区域内的地层应力随即变化,相应区域内的岩土体也随之出现形变与位移,最终表现为施工区域或周边地表变形或沉降,影响人们正常、安全的生产生活。
(三)对临近管线及建筑影响
此类问题在建筑工程较多的城区较为多见。城市建筑地下施工的同时,往往有其他的建设工程也在进行,或建设施工区域涉及周边多个建筑及地下管线、道路影响,此外,施工过程还极易出现周边植被负面影响。施工规划不当、勘探失误或操作不当都会引起对周边道路、建筑物的影响,还会触及地下管线,影响城市正常水电供应或处理。很大程度上,施工对建筑物的影响因地表变形、移动而起,同一工程不同区域因地表建筑、道路及植被分布不同、地质情况不尽相同、施工操作不同而产生不同程度的沉降、形变,此种情况下的建筑物极易遭受严重损害。施工对地下管线的影响与施工性质、地表情况、管线类型等有直接关联,刚性管线有较好韧性,一般可正常运行,也会承受不了过大影响而断裂;柔性管线同刚性管线一样有一定的应力变化承受范围,超出承受范围的应力变化会引起管线的泄露或断裂,最终都增加了管线不必要的维护、更换成本。
(四)其他环境影响
建筑物的地下结构施工同一般的施工操作一样容易产生空气污染、噪音污染等一系列环境影响。
二、地下结构施工环境影响控制
(一)改善施工前期工作
地下结构施工前期,依照施工规划进行全面的勘探工作,对重点施工部位进行重点水文及地质勘测;施工技术人员及专家负责对勘探结果进行综合分析审查,着重对施工区域自然灾害等宏观形迹观察分析,进一步分析实际施工过程中可能发生的施工事故及对周边环境的影响;预测后续施工地段隐藏的危险讯息,及时制定相应的施工方案及环境影响防护措施。
(二)改善施工操作
选用高技术水准的爆破工具、提升钻爆技术要求,避免不规范的钻爆施工操作影响施工环境及周边环境;强化施工区域断面检测、分析与管理工作;对地下结构施工中的初砌混凝土进行集中管理,通过高质的管理工作提升地下结构防水板铺设、支护等施工操作的整体质量,根据实际施工情况随时调整混凝土材料技术标准,后续施工中配置相应质量标准的混凝土材料。
(三)采用先进施工技术
尽量引入逆作法等先进施工技术减轻施工对环境影响。逆作法施工模式多用于高层建筑的地下室工程施工,能够在提升工程施工效率与经济效益的同时,提升工程施工的社会效益。此处以高层建筑地下室施工为例,介绍逆作法施工:
基坑挖土:使用大型机械设备完成上层土方的开挖施工,根据地下施工技术标准及整体规划灵活选用人工或小型机械设备的方式实施浇筑楼板之下部分的开挖施工。楼板之下开挖应在强度检验合格后开展,有效防止施工过程中楼板变形或坍塌事故;选取中心→四周的方式扩散性施工,将与地下连续墙相关的施工部分靠后施工,减少对连续墙的影响;开挖施工采取分区流水施工操作模式,即依照既定的分割区域流水式有序施工,提升施工效率;具体区域性开挖时,放坡施工,最大限度保证边坡稳定,避免影响上部建筑。
钢筋施工:柱梁等部位的施工中,首先将准备好的钢板焊接于连续墙之下及中柱桩上的钢圈中,焊接完毕后,焊接钢筋,之后将钢筋绑扎完毕,开始基础底板部分浇揭混凝土施工,之后完成复合墙、柱部分混凝土的浇揭;梁、复合柱等结构的低下钢筋施工中,首先制作模板垫层,之后确定低下建筑墙与柱的具体竖向主筋部位,依照既定的位置以主筋将垫层穿透之后插入土层。总之,相关构件施工首先要横向浇注,横向施工完毕后方可实施竖向的浇筑操作,最终验收以密实无缝为准。
混凝土施工:混凝土施工操作前期将商品硅进行集中拌制,并适量掺入早强剂等物质以帮助其支撑作用尽快达到技术标准;采用泵送硅实施后续施工操作;振捣环节使用平板式或插入式的振动器操作;完成硅浇筑操作后,立即湿润养护,共持续2周。
三、结语
开发利用地下空间是丰富利用资源、促进社会经济发展的必行之计,但此类施工操作产生的环境影响已不容忽视,建筑物的地下结构施工主要会引起环境中的地下水循环变化、地表移动、建筑及管线破坏及一般的噪音、空气污染,针对上述主要的环境问题,施工部门应充分重视上述问题,科学总结分析相关问题根源,制定相应的解决方案,着重从施工前期、实际施工两个方面全面改善施工规划与操作,还应积极引入逆作法等新型施工技术,降低施工操作对环境的影响,在发展建筑工程创新建设的同时,维护建设施工中的环境,促进我国经济又快又好发展。
参考文献
[1] 李冰,李建琦.地下结构施工对环境的影响[J].建材发展导向(下),2010,08(1):23,78
[2] 李太胜.地下结构耐久性影响因素分析[J].山西建筑,2011,37(8):38-39
[3] 张国利.逆作法在道排工程地下结构中的工程实践[D].西南交通大学,2006
[4] 马民杰,李慧剑,张蔚等.地下结构破坏影响因素分析及数值模拟[C].//第四届全国防震减灾工程学术研讨会论文集.2009:152-157
[5] 刘霁,陈建宏,周曦等.超深地下结构的防水施工方法与应用[J].资源环境与工程,2008,22(3):344-347,361
[6] 李媛,冬海涛.浅谈基础逆作法施工技术的推广及应用[J].城市建设,2010,(16):360-361
【关键词】 建筑物地下结构;施工;环境影响;控制
前言
人口密度增加、用地紧张、交通拥挤是我国经济与生产力发展过程中的突出问题,近年来,工程建设项目中越来越多地加大对地下空间的利用力度,在不断扩大地下空间的利用率的同时,地下水循环、地表植被破坏等一系列的环境影响问题也日渐凸显,形成了极为不利的社会影响及环境影响。此处逐渐从环境影响类型及解决方式等方面探讨相关问题。
一、地下结构施工对环境的影响
(一)地下水影响
建筑地下结构施工操作极易对岩土体之中的水质——地下水形成破坏与影响。由于地下结构的工程施工操作极易因对地下土层的触动、破坏而改变岩土体原有的地应力,直接、间接地破坏岩土体中的地下水,破坏了岩土体与地下水之间的物理作用及相互之间的化学作用,阻碍了岩土体正常情况下对地下水质的化学组成成分及物理性质的影响与约束。在对岩土体的破坏过程中,岩土体正常环境下对地下水质的渗流介质作用逐渐遭到破坏,施工操作破坏了原有的空隙结构分布,间接改变了地下水产生、运动的环境,最终阻碍了地下水正常径流、产生及循环;同时,由于地下岩土体结构的改变,岩土体的渗透压、渗流边界特点也随之转移,其中温度场的变化也同时加重了上述特性的变化,最终严重破坏岩土体结构及地下水活动,引发地质灾害、加大地质灾害发生几率。工程施工对地下水的影响也间接影响了周边地区土体、岩石、道路及建筑物的稳定。
(二)地表移动变形影响
建筑物地下结构施工操作中产生的地表移动变形问题也是由施工操作对岩土体的影响而来的。实际施工中,往往扰乱岩土体原有的化学性质及物理性质,打破其原本的平衡,但是遭到破坏的岩土体又会想另一个平衡状态发展,施工区域内的地层应力随即变化,相应区域内的岩土体也随之出现形变与位移,最终表现为施工区域或周边地表变形或沉降,影响人们正常、安全的生产生活。
(三)对临近管线及建筑影响
此类问题在建筑工程较多的城区较为多见。城市建筑地下施工的同时,往往有其他的建设工程也在进行,或建设施工区域涉及周边多个建筑及地下管线、道路影响,此外,施工过程还极易出现周边植被负面影响。施工规划不当、勘探失误或操作不当都会引起对周边道路、建筑物的影响,还会触及地下管线,影响城市正常水电供应或处理。很大程度上,施工对建筑物的影响因地表变形、移动而起,同一工程不同区域因地表建筑、道路及植被分布不同、地质情况不尽相同、施工操作不同而产生不同程度的沉降、形变,此种情况下的建筑物极易遭受严重损害。施工对地下管线的影响与施工性质、地表情况、管线类型等有直接关联,刚性管线有较好韧性,一般可正常运行,也会承受不了过大影响而断裂;柔性管线同刚性管线一样有一定的应力变化承受范围,超出承受范围的应力变化会引起管线的泄露或断裂,最终都增加了管线不必要的维护、更换成本。
(四)其他环境影响
建筑物的地下结构施工同一般的施工操作一样容易产生空气污染、噪音污染等一系列环境影响。
二、地下结构施工环境影响控制
(一)改善施工前期工作
地下结构施工前期,依照施工规划进行全面的勘探工作,对重点施工部位进行重点水文及地质勘测;施工技术人员及专家负责对勘探结果进行综合分析审查,着重对施工区域自然灾害等宏观形迹观察分析,进一步分析实际施工过程中可能发生的施工事故及对周边环境的影响;预测后续施工地段隐藏的危险讯息,及时制定相应的施工方案及环境影响防护措施。
(二)改善施工操作
选用高技术水准的爆破工具、提升钻爆技术要求,避免不规范的钻爆施工操作影响施工环境及周边环境;强化施工区域断面检测、分析与管理工作;对地下结构施工中的初砌混凝土进行集中管理,通过高质的管理工作提升地下结构防水板铺设、支护等施工操作的整体质量,根据实际施工情况随时调整混凝土材料技术标准,后续施工中配置相应质量标准的混凝土材料。
(三)采用先进施工技术
尽量引入逆作法等先进施工技术减轻施工对环境影响。逆作法施工模式多用于高层建筑的地下室工程施工,能够在提升工程施工效率与经济效益的同时,提升工程施工的社会效益。此处以高层建筑地下室施工为例,介绍逆作法施工:
基坑挖土:使用大型机械设备完成上层土方的开挖施工,根据地下施工技术标准及整体规划灵活选用人工或小型机械设备的方式实施浇筑楼板之下部分的开挖施工。楼板之下开挖应在强度检验合格后开展,有效防止施工过程中楼板变形或坍塌事故;选取中心→四周的方式扩散性施工,将与地下连续墙相关的施工部分靠后施工,减少对连续墙的影响;开挖施工采取分区流水施工操作模式,即依照既定的分割区域流水式有序施工,提升施工效率;具体区域性开挖时,放坡施工,最大限度保证边坡稳定,避免影响上部建筑。
钢筋施工:柱梁等部位的施工中,首先将准备好的钢板焊接于连续墙之下及中柱桩上的钢圈中,焊接完毕后,焊接钢筋,之后将钢筋绑扎完毕,开始基础底板部分浇揭混凝土施工,之后完成复合墙、柱部分混凝土的浇揭;梁、复合柱等结构的低下钢筋施工中,首先制作模板垫层,之后确定低下建筑墙与柱的具体竖向主筋部位,依照既定的位置以主筋将垫层穿透之后插入土层。总之,相关构件施工首先要横向浇注,横向施工完毕后方可实施竖向的浇筑操作,最终验收以密实无缝为准。
混凝土施工:混凝土施工操作前期将商品硅进行集中拌制,并适量掺入早强剂等物质以帮助其支撑作用尽快达到技术标准;采用泵送硅实施后续施工操作;振捣环节使用平板式或插入式的振动器操作;完成硅浇筑操作后,立即湿润养护,共持续2周。
三、结语
开发利用地下空间是丰富利用资源、促进社会经济发展的必行之计,但此类施工操作产生的环境影响已不容忽视,建筑物的地下结构施工主要会引起环境中的地下水循环变化、地表移动、建筑及管线破坏及一般的噪音、空气污染,针对上述主要的环境问题,施工部门应充分重视上述问题,科学总结分析相关问题根源,制定相应的解决方案,着重从施工前期、实际施工两个方面全面改善施工规划与操作,还应积极引入逆作法等新型施工技术,降低施工操作对环境的影响,在发展建筑工程创新建设的同时,维护建设施工中的环境,促进我国经济又快又好发展。
参考文献
[1] 李冰,李建琦.地下结构施工对环境的影响[J].建材发展导向(下),2010,08(1):23,78
[2] 李太胜.地下结构耐久性影响因素分析[J].山西建筑,2011,37(8):38-39
[3] 张国利.逆作法在道排工程地下结构中的工程实践[D].西南交通大学,2006
[4] 马民杰,李慧剑,张蔚等.地下结构破坏影响因素分析及数值模拟[C].//第四届全国防震减灾工程学术研讨会论文集.2009:152-157
[5] 刘霁,陈建宏,周曦等.超深地下结构的防水施工方法与应用[J].资源环境与工程,2008,22(3):344-347,361
[6] 李媛,冬海涛.浅谈基础逆作法施工技术的推广及应用[J].城市建设,2010,(16):360-361