PC工法桩深基坑斜向支撑对周边环境影响的评价及控制措施.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 51 PC 工法桩深基坑斜向支撑对周边环境影响的评价及控制措施 王建德 浙江省省直建筑设计院有限公司，浙江 杭州 310030 摘要：摘要：随着城市建设的快速发展，桩深基坑斜向支撑作为一种常用的基坑工法，在大型建筑工程中得到了广泛应用。然而，基坑施工对周边环境可能产生一系列不可忽视的影响。土体变形、地下水位变化和周边建筑物、地下管网受影响等问题，引发了对基坑施工对周边环境影响的越来越关注。因此，对桩深基坑斜向支撑对周边环境的影响进行评价和控制具有重要的实际意义。目前，已有一些研究针对桩深基坑斜向支撑对周边环境的影响展开，但仍存在一些问题和不足之处。基于此，本篇文章对 PC 工法桩深基坑斜向支撑对周边环境影响的评价及控制措施进行研究，以供参考。关键关键词：词：PC 工法桩深基坑；斜向支撑；周边环境影响评价；控制措施 中图分类号：中图分类号：X8 0 引言 桩深基坑斜向支撑工法的原理与特点，基坑施工可能带来的潜在环境影响，包括土体变形、地下水位变化以及周边建筑物和地下管网的受影响情况。评价桩深基坑斜向支撑对周边环境影响的方法，包括地质勘探与监测技术以及数值模拟和仿真分析。然后，提出了对周边环境影响进行控制的措施，包括支撑设计与施工优化、水资源管理与保护，以及地下管网和建筑物的保护。评价方法不够全面和准确，缺乏整体性和系统性。控制措施的研究还需要进一步完善和创新，以提高施工效率和减少环境风险。因此，本文旨在深入研究桩深基坑斜向支撑对周边环境的影响评价及控制措施，为优化设计和施工提供科学依据，并促进该工法在工程实践中的可持续发展。1 研究意义（1）为工程实践提供科学依据和决策支持，促进桩深基坑斜向支撑技术的规范化和标准化应用。（2）提高基坑施工的安全性和可靠性，保护施工人员和周边建筑物的安全。（3）研究评价方法和控制措施，为类似工程提供指导和借鉴。（4）推动土木工程理论和实践的创新发展，促进桩深基坑斜向支撑技术在学术领域的研究和应用。（5）探索可持续城市建设的路径，将桩深基坑斜向支撑技术与环境友好型施工相结合，推动城市建设的绿色、智能、可持续发展。2 桩深基坑斜向支撑与周边环境影响分析（1）评价桩深基坑斜向支撑对周边环境的影响。通过详细分析桩深基坑斜向支撑工法的原理与特点，确定其对周边土体变形、地下水位变化以及周边建筑物和地下管网的潜在影响，量化不同条件下的影响程度和范围。这有助于了解该工法对周边环境的真实影响情况。（2）探索评价桩深基坑斜向支撑对周边环境影响的方法。提出合适的评价方法，包括地质勘探与监测技术、数值模拟和仿真分析等。通过这些方法，可以全面、准确地评估桩深基坑斜向支撑对周边环境的影响，并为工程实践提供可靠的结果和参考依据。（3）提出有效的控制措施。针对评价中确定的影响问题，提出相应的控制措施。包括支撑设计与施工优化、水资源管理与保护以及地下管网和建筑物的保护等方面。通过这些措施，可以有效降低桩深基坑斜向支撑对周边环境的负面影响，实现基坑施工与周边环境的协调发展。（4）推动桩深基坑斜向支撑工法的可持续发展。通过研究控制措施的效果和可行性，提供科学依据来优化现有设计和施工方法，减少环境风险，提高施工效率。同时，为未来的工程实践提供经验和指导，推动桩深基坑斜向支撑工法在可持续城市建设中的应用和发展。3 桩深基坑斜向支撑对周边环境的影响评价方法 3.1 土体变形 中国科技期刊数据库 工业 A 52 桩深基坑斜向支撑施工过程中，需要在周围土体中布置大量的支撑桩，并施加一定的水平支撑力和竖向荷载。这种施工方式会造成土体的变形和应力调整，可能引起周边土壤体积变化、沉降和侧向位移。因此，需要对施工工艺、桩的布置和力的施加进行合理设计，以减少对周边土体的影响。3.2 地下水位变化 桩深基坑斜向支撑施工往往需要进行降水处理，以确保施工现场的干燥和安全。这就意味着在施工期间，地下水位会受到一定程度的影响，可能发生临时水位下降或波动。地下水位变化可能影响周边地下水系统的稳定性，进而影响周边的地下水资源和生态环境。3.3 周边建筑物和地下管网的影响 桩深基坑斜向支撑施工会在周围地下空间内施加一定的荷载和挤压力，可能对周边的建筑物和地下管网产生影响。建筑物可能受到邻近施工工程的竖向和水平变形的影响，产生结构裂缝或不均匀沉降。地下的管道和管网也可能因为土体变形而受到损坏或移位。总之，施工引起的土体变形、地下水位的变化以及对周边建筑物和地下管网的影响是需要重点研究和控制的方面。只有全面评价和合理控制这些影响，才能确保基坑施工与周边环境的协调发展。4 对周边环境影响的控制措施 为了有效控制影响,可以采取以下措施：4.1 支撑设计与施工优化 在设计阶段，结合地质勘探结果和数值模拟分析，确定合适的支撑参数和布置方式，以减少对周边土体的变形影响。优化施工工艺，合理控制施工进度和施工荷载，避免过大的竖向和水平力对周边土体的影响。使用节约支撑材料的策略，减少对资源的消耗。4.2 水资源管理与保护 在降水处理过程中，采用可持续的降水方式，例如回收再利用降水资源，减少对周边地下水资源的消耗。充分了解周边地下水系统的特点和敏感性，合理控制降水量和水位，避免对周边生态环境造成严重影响。实施监测措施，及时发现和处理因施工引起的地下水位变化问题，保护周边地下水资源的稳定性。4.3 地下管网和建筑物的保护 在施工前进行周边地下管网的全面勘查和标记，确保施工过程中不会损坏管道系统。在支撑施工过程中，设置适当的保护措施，避免挤压力对周边建筑物的影响。可采用预支撑、保护屏蔽结构等方式，减少地下管道和建筑物的变形和破坏风险。实施实时监测系统，对周边建筑物和地下管网进行监测，及时发现和处理存在的问题，确保其安全性和完整性。值得注意的是，上述措施应结合实际情况进行具体设计和施工，包括考虑当地的地质和环境特点、相关法律法规的要求以及相关方的意见与参与。此外，科学合理的风险管理和应急预案也至关重要，以应对可能发生的意外事件和突发情况，确保施工过程中的安全和环境保护。5 PC 工法桩深基坑斜向支撑分析 PC 工法桩深基坑斜向支撑是一种常用的地下工程支护方法，在实践中广泛应用。以下是对 PC 工法桩深基坑斜向支撑的实践分析的几个主要方面的详细介绍：5.1 设计与分析 在实践中，PC 工法桩深基坑斜向支撑的设计和分析通常需要结合具体的项目要求、地质条件和设计标准进行。这包括确定桩的布置方式、尺寸和间距，以及规定适当的倾角和力的大小。设计和分析还需要考虑土体的参数特性，包括土层的稳定性、荷载传递特性和变形特征等。这可以通过现场勘探和岩土工程实验来获取相关数据。设计与分析是 PC 工法桩深基坑斜向支撑实践中的关键环节之一。下面详细介绍设计与分析的几个主要方面：5.1.1 地质勘探与参数确定 在设计与分析阶段，首先需要进行地质勘探，获得关于地下土层的信息。这可以包括地质剖面图、勘探孔数据、土壤和岩石的物理力学性质等。根据地质勘探数据，确定土层的特性参数，如强度指标、变形参数和水文参数等。这些参数对于后续的数值模拟和结构设计具有重要意义。5.1.2 数值模拟与分析 数值模拟是评估PC工法桩深基坑斜向支撑效果的关键工具。根据地质勘探数据和参数，利用有限元或其他数值分析方法建立模型。模型考虑土体和结构之间的相互作用，在考虑不同荷载情况下模拟支撑体系的行为。这可以包括支撑桩的刚度、土体的非线性特征、水力参数等。通过数值模拟，评估支撑系统对周边土体的变形、应力分布和水流路径的影响，提供合理的设计中国科技期刊数据库 工业 A 53 依据。5.1.3 结构设计和优化 PC 工法桩深基坑斜向支撑的结构设计要考虑支撑桩的布置、尺寸、间距和倾角等因素。这取决于土层特性、设计荷载和施工限制等。结构设计还应考虑施工阶段的临界条件，如支撑桩和地基间的相互作用、施工过程中的变形控制等。通过实现结构的优化设计，以满足工程的性能要求。5.1.4 安全评估和验证 在设计与分析完成后，需要对 PC 工法桩深基坑斜向支撑进行安全评估和验证。通过考虑不同荷载情况下的结构稳定性和土体变形情况，评估工程是否满足国家和行业标准的要求。安全评估还包括预测施工过程中可能出现的变形和沉降，以及对潜在风险和不确定性的相关处理。以上是 PC 工法桩深基坑斜向支撑设计与分析的一般步骤和注意事项。具体的设计与分析需要根据实际项目的地质条件、工程要求和规范进行。在实践中，还需结合专业经验和前期实测数据对设计参数进行修正和优化。5.2 施工工艺与过程控制 实践发现，PC 工法桩深基坑斜向支撑的施工工艺和过程控制是确保工程质量和环境保护的关键。这涉及到施工技术的选择、施工顺序的安排和施工参数的调整。施工中需要合理控制施工进度和荷载施加，避免过大的挤压力和变形对周边土体和建筑物的影响。此外，采用适当的降水处理技术来控制地下水位变化，减少对周边地下水系统的影响。施工工艺与过程控制是PC 工法桩深基坑斜向支撑实践中非常重要的环节。以下是该方面的详细介绍：5.2.1 施工工艺 施工工艺的选择应综合考虑地质条件、设计要求和现场限制等因素。一般情况下，PC 工法桩深基坑斜向支撑的施工包括以下主要步骤：（1）地表准备。清理和平整地表，确保施工区域清洁，以便安装支撑系统。（2）PC 桩施工。根据设计要求，在地下用挖掘机或钻机进行孔凿或打孔，然后灌注预制成型的 PC 桩。（3）钢拉索施工。将钢拉索连接到 PC 桩上，并通过预切割的锚具或土质中直接夯实的不可移动型锚件来固定拉索。（4）梁板安装。根据需要安装梁板并固定在拉索顶端。在施工过程中，还需要注意与周边建筑物的交互作用，确保施工不会对其造成剧烈变形或损害。5.2.2 施工过程控制 在 PC 工法桩深基坑斜向支撑的施工过程中，需要进行严格的过程控制，以确保质量和安全性。施工过程中的主要控制措施包括：施工进度：根据设计要求和工程进度安排施工顺序，并进行合理的时间计划，确保工期的实现。荷载施加：在施工过程中，对支撑系统和土体施加荷载时，要谨慎控制荷载大小和增减速率，防止超过设计允许的范围。地下水位控制：通过合理的降水处理措施，控制周边地下水位的变化，避免对支撑体系和周边土体的影响。土体变形控制：根据实测监测数据和数值模拟结果，及时调整施工参数和工艺，控制土体变形，满足工程要求。5.2.3 质量控制与验收 在施工过程中，需要进行质量控制和验收，以确保每个施工阶段的质量符合设计要求和标准。质量控制涉及监测施工过程中的梁板、PC 桩和钢拉索的尺寸、强度和稳定性等，以确保质量可控。验收包括对施工过程和成果进行检查和测试，以确保满足设计要求和规范要求，具备安全可靠的使用功能。5.3 监测与风险管理措施 在 PC 工法桩深基坑斜向支撑的实践中，监测和风险管理是必不可少的措施。通过监测支撑桩、周边土体变形、地下水位、建筑物和地下管网变形等参数，及时发现问题并采取适当的措施加以解决。风险管理包括根据实际情况和监测结果，进行合理的风险评估、预防措施和应急预案制定，以确保安全施工和环境保护。总之，PC 工法桩深基坑斜向支撑在实践中需要综合考虑设计与分析、施工工艺与过程控制、监测与风险管理等方面的要求。通过合理的实践分析和控制措施，可以确保工程的质量和环境的保护。具体的实践案例分析需要结合实际项目的数据和情况，以进行详细的研究和评估。6 结束语 总之，施工工艺与设计在 PC 工法桩深基坑斜向支撑的实践中至关重要。通过合理选择施工工艺，严格控制施工过程，有效管理质量和安全，可以实现工程的顺利进行，并确保支撑系统和周边土体的稳定性和可靠性。中国科技期刊数据库 工业 A 54 参考文献 1蒋兴祥,吴勇,张向阳.复杂周边环境下深基坑开挖监 测 与 变 形 特 性 分 析J.工 程 质量,2022,40(07):5255.2景嘉.复杂周边环境下的深基坑变形分析J.建设监理,2022(06):6467.3杨小康,郑良锋,周铭嘹等.深基坑支护设计及对周边环境的影响分析J.建筑结构,2021,51(2):1514-1518.4刘延龙,齐继.周边环境复杂的深基坑工程支护设计和位移监测J.建筑技术开发,2021,48(21):163164.5李维,陈宏伟.PC 工法桩深基坑工程施工对周边环境的影响及防治对策分析J.砖瓦,2021(08):202-204.6李鸿浩.复杂周边环境下地铁深基坑变形控制技术应用研究J.建筑施工,2021,43(05):808812.7戚爱玲.复杂周边环境深基坑支护结构设计及监测探究J.化工管理,2021(06):174-175.