地下工程施工中若干环境影响问题

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1、地下建筑施工Constructionofundergroundengineering第14章地下工程施工中若干环境影响问题主要内容概述城市基坑开挖的环境土工问题山岭隧道施工中的环境影响问题盾构掘进对环境的影响及防治隧道施工对邻近建筑物的影响及对策概述在开发地下空间的过程中，也带来了一系列破坏和影响环境的问题，如水土流失、环境污染、城市地面沉降、噪声、滑坡、突水涌泥和泥石流等。如何对地下空间进行合理开发以实现可持续发展，以及如何减小对环境的破坏已经成为全球地下空间利用进程中不容忽视的问题，人们必须面对环境岩土工程问题。概述近年来发展了一个新兴的研究领域——环境岩土工程。

2、环境岩土工程一词，源自美国宾州里海大学土木系美籍华人方晓阳教授在1986年4月21~23日主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会。概述在国际上，对环境岩土工程一词的定义可以分为两种观点：以方晓阳教授为代表，他在论文“IntroductoryRemarksonEnvironmentalGeotechnology”中，认为“环境岩土工程是一门交叉学科，研究岩石、土的物理化学性质及其与大气圈、生物圈、水圈、岩石圈和微生物圈的相互作用”；代表人物是美国工程院院士、著名岩土工程学家、美国西弗吉尼亚理工学院的J.K.Mitchell教授，他认为“环境岩土工程师岩土工程学科中的

3、一个分支学科”。概述在国内，也有许多学者提出了自己的观点和看法：胡中雄等对环境岩土工程下的定义是：一门应用岩土工程的概念进行环境保护的跨学科的边缘学科，并将环境岩土工程的研究内容大致分为三大类：第一类称为环境工程；第二类称为环境卫生工程；第三类是指人类工程活动引起的一些环境问题。概述袁建新定义的环境岩土工程学是：一门新兴的综合性交叉学科，它涉及岩土力学与岩土工程、卫生工程、环境工程、土壤学、地质学、水文地质、水文地球物理、地球化学、工程地质、采矿工程及农业工程学等；龚晓南认为：环境岩土工程是岩土工程与环境科学密切结合的一门科学，它主要应用岩土工程的观点、技术和方法为治

4、理和保护环境服务；概述施斌也对环境岩土工程与岩土工程的区别进行过阐述，认为环境岩土工程研究的主要内容是用岩土工程的基本原理、方法和手段防止自然和人类活动引起的岩土环境的恶化，分析和评价环境与各类岩土工程间的相互作用和影响，改善城市和人类环境的运行和生活质量，保持人类社会经济的可持续发展。环境岩土工程除了需要力学基础外，还需要化学、环境科学、地质科学和社会科学等。城市基坑开挖的环境土工问题在开挖基坑过程中，由于改变了原土体的应力场，必然会导致周围地层的移动和变形，严重时会引起支挡结构的变形破坏、基坑周围地表沉降、基坑失稳和基底隆起等问题。城市基坑开挖的环境土工问题一、边

5、坡变形与破坏问题基坑边坡的失稳与防止措施城市基坑开挖的环境土工问题底部破坏：往往形成在软土地层中，滑动圆心多发生在坡面中的垂直线上，破坏面位于基底软硬交互层；斜面前破坏：常发生在黏性土中，由于坡面倾角较大形成，基本破坏形式为坡前破坏；斜面内破坏：常在接近于斜坡面下面的硬层出现，且为坡间破坏。基坑边坡的失稳与防止措施城市基坑开挖的环境土工问题二、基坑边坡失稳的防止措施基坑边坡的失稳与防止措施常见的防止措施：改变边坡几何形状：一般通过放缓边坡角、将边坡修成台阶形、降低边坡高度，以及坡顶卸荷等来实现；改善土石力学性能：措施有灌浆加固法、施加锚杆锚索等。城市基坑开挖的环境土工

6、问题基坑边坡的失稳与防止措施设置边坡护面：护面一般采用喷射混凝土层的方式，当为永久裸露边坡时，宜结合植被护坡进行。为了增加边坡护面坡的抗裂强度，内部可以配置一定的构造钢筋；边坡坡脚抗滑加固：较常见的加固方法有，设置抗滑桩、旋喷法、分层注浆法、深层搅拌法等。城市基坑开挖的环境土工问题支挡结构的变形基坑支挡结构的变形表现为两个方面：水平变形和竖向变形。支挡结构水平变位的大小，主要取决于基坑的宽度、开挖深度地层的性质、支挡结构的刚度和入土深度。基坑的暴露时间、支撑的及时性、支撑刚度位置和支撑预加轴力，对减少支挡结构的变位起重要作用。城市基坑开挖的环境土工问题基坑周围地表沉降

7、变形在深基坑开挖进程中，所产生的地面沉降主要来自两方面：地下水疏干产生的差异性地面沉降；由于护坡设施的侧向变形引起的地面沉降。当开挖深度较大且土质较弱时，基坑周围土体塑性区范围较大，土体的塑性流动也较大，土体从支护结构外围向坑内和坑底移动，此时支护结构后产生地层移动，这也是地表沉降的主要原因。城市基坑开挖的环境土工问题基坑失稳基坑失稳往往与边坡变形、支挡结构破坏及地面沉降等联系在一起，其主要表现在如下几个方面：支挡结构失效造成失稳；地基土强度不足，支挡结构嵌入深度不够，桩侧土滑动而造成整体滑动失稳；基底水平面两侧的荷载不平衡，发生“踢脚”现象，当“踢