施工诱发环境灾害的预测和防护

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1、第七节施工诱发环境灾害的预测和防护一、引言二、建筑物和公用设施损坏判据三、施工监测四、沿线建筑物调查五、建筑物及管线的保护方法六、建筑物、构筑物、管线保护实例一﹑引言⒈市区地下铁道车站施工⑴地下连续墙、桩排墙施工时产生泥浆、噪声、振动；⑵井点降水造成地下水位变化及地下水径流紊流的混乱、水质的变化，引起土层的沉降、密实度、孔隙水压力变化；⑶甚至导致支撑的失稳，连续墙的倾倒，大面积上体的滑移、坍陷；⑷车站深大基坑开挖，引起近旁道路的地下管线（煤气﹑地下电缆、热力蒸气等）的开裂。⒉地铁区间隧道施工⑴软土盾构法隧道进（出）工作井、转弯（纠偏）、穿越大楼

2、桩群、浅覆土易引起流砂等不良地质现象，钻爆法施工山岭隧道引起振动、烟尘、渣土，断层和强烈破碎带引起冒顶塌落；⑵浅埋暗挖法化学注浆时易引起土性的改变、塌方冒顶；⑶沉管法隧道对航道、河床和水流的速度有影响。⒊高架桥施工⑴钻孔桩、挖孔桩、打（压）桩施工引起振动、地面沉陷、土体的位移、泥浆污染和噪声的干扰；⑵预制桥梁制作、吊运过程会阻碍交通；⑶高架桥对视线、景观的影响等。施工活动对已建地铁工程的保护措施：⑴首先应以预防为主，即采取合理的施工工艺和技术方案，将产生的地面沉降、深层土体扰动降低到工程变形允许范围内；⑵其次对既有建筑物和地下管线进行监测、脱换、

3、补强、加固等工程措施，保证在施工扰动发生后不致产生大的影响使用的残余变形。建筑物和管线进行施工环境保护的步骤如图7-33。图7-33工程保护程序二、建筑物和公用设施损坏判据地铁施工对土层和地表的主要影响为：浅地表以下土层竖向和水平向的位移和变形以及地面沉降；⑴土层的竖向位移和变形将引起地面下沉、倾斜、曲率变化和扭曲等；⑵水平向的土层位移和变形则将引起地面水平位移、拉伸和压缩；⑶地表移动和变形对地面与地下建（构）筑物的影响亦不尽相同，在建筑物和地下管线中产生大小不等的附加应力和变形，严重时将导致建筑物和管线的破坏。⒈建筑物⑴施工场地周围邻近建筑物状

4、况调查①周围建筑物分布（地形现状图）；②周围建筑物的建筑特色、荷载、结构形式及各种建筑物的沉降反应；③环境测点布置、地面沉降盆的拐点位置及建筑物不均匀沉降敏感的部位。⑵建筑物的破坏程度及其特征，如表7-22、表7-23所示；⑶建筑物在地铁施工过程引起不同程度的位移及变形。不同结构整体竖向位移和破坏特征如表7－24、表7－25、表7-26描述。破坏强度典型破坏症状描述近似裂缝宽度0可忽略发丝状裂缝宽度小于0.1mm不大于0.1mm1非常轻微很细小裂缝，一般在装修时即可处理，建筑物可能存在分散的轻微断裂，仔细观察可发现外部墙体上有可见裂缝不大于0.1

5、mm2轻微内墙上出现几处轻微裂缝，外墙上的裂缝可见，有些需要嵌缝以防风雨，门窗轻微倾斜不大于5.0mm3中等裂缝需要清理并修补，重新生成的裂缝可以适当的衬材遮盖，外部砖墙可能需要重砌，门窗倾斜，公共服务设施可能中断5～15mm，或者较多，但小于3.0mm4较严重门框、窗框、楼板显著倾斜，墙体显著倾斜成凸出,梁支撑部分松脱,管道开裂15～25mm，但决定于裂缝数量5非常严重梁支撑松脱,墙倾斜严重并需加支撑,窗扭曲断裂,有失稳危险通常大于25mm，但也决定裂缝因素建筑物破损程度和破坏特征表7-22裂缝宽度(mm)损坏程度对结构和建筑物使用影响住宅商业

6、及公共设施工业建筑＜0.1不考虑不考虑不考虑没影响0.1～0.3非常轻微非常轻微不考虑0.3～1.0轻微轻微非常轻微影响美观，加速墙面的风化1.0～2.0轻微－中等轻微－中等非常轻微2.0～5.0中等中等轻微结构危险性增加5.0～15.0中等－严重中等－严重中等15.0～25.0严重－非常严重中等－严重中等－严重≥25.0非常严重－危险严重－危险严重－危险建筑物损坏程度判断表7-23建筑结构类型δ／L(L为建筑物长度，δ为差异沉降)建筑物反应一般砖混承重结构(包括有内框的结构)，长高比小于10；有圈梁，天然地基达1/150分隔墙及承重墙有相当多的

7、裂缝，可能发生结构破坏一般钢筋混凝土框架结构达1/150发生严重变形达1/500开始出现裂缝高层刚性建筑物(箱形基础、桩基)达1/20可观察到建筑物倾斜有桥式行车的单层排架结构的厂房达1/300桥式行车运转困难，不调整轨面水平难以运营有斜撑的框架结构达1/600处于安全极限状态一般对沉降差反应敏感的机器基础达1/850机器使用可能发生困难，处于可运行的极限状态建筑物在不同差异沉降下的反应表7-24房屋和结构分类房屋结构类型最大许可最终沉降δmax（mm)结构物中共线的邻近三点或基础的最大许可角变形δmax1大体积结构，刚性大体积混凝土基础，刚性混

8、凝土片筏基础150～200结构中不同点的最大差异沉降引起的基础倾斜不应大于1/100～1/200(结构高度／基础平面尺寸)2铰接静定结构