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基坑工程的环境影响、风险分析与安全评估

1基坑工程的环境影响的分析与保护措施

上世纪九十年代以前，基坑开挖深度一般不深，因此基坑开挖对周边环境的

影响较小，基坑的环境保护问题并不突出。近二十年来，随着我国建设事业的飞

速发展，基坑的规模越来越大，开挖深度越来越深，且城市区域往往建筑物密集、

管线繁多、地铁车站密布、地铁区间隧道纵横交错，在这种复杂城市环境条件下

的深基坑工程，除了需关注基坑本身的安全以外，尚需重点关注其实施对周边已

有建（构）筑物及管线的影响。

1.1基坑周边环境调查

一般情况下，环境调查应包括如下内容：

（1）对于建筑物，可通过调研、现场查看、资料收集、检测等多种手段全面掌

握建筑物的现状。应查明建筑物的平面位置及与基坑的距离关系、用途、层数、

结构形式、构件尺寸与配筋、材料强度、基础形式与埋深、历史沿革及现状、荷

载与裂缝情况、沉降与倾斜情况、有关竣工资料（如平面图、立面图和剖面图等）

及保护要求等。对历代保护建筑，一般建造年代较远，保护要求较高，原设计图

纸等资料也可能不齐全，有时需要通过专门的房屋结构检测与鉴定，对结构的安

全性做出综合评价，以进一步确定其抵抗变形的能力，从而为其保护提供依据。

（2）对于隧道、共同沟、防汛墙等构筑物，应查明其平面位置、建造年代、埋

深、材料类型、断面尺寸、沉降情况等，并应与相关的主管部门沟通，掌握其保

护要求。

（3）对于管线应查明其平面位置、直径、材料类型、埋深、接头形式、压力、

输送物体（油、气、水等）、建造年代及保护要求等，当无相关资料时可按《城

市地下管线探测技术规程》（CJJ61）进行必要的地下管线探测工作。

1.2基坑周边环境的容许变形量

1.2.1建筑物的容许变形量

根据Skempton和MacDonald，及后来有关学者的研究，一般可将建筑物的

损坏大致地分为如下三类：

1）建筑性损坏。建筑性损坏主要是构件外观上的损坏，例如墙板、楼地面及建

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筑饰面上的裂缝等。粉刷墙上宽度大于0.5mm的裂缝和砌体墙及毛面混凝土墙

上宽度大于1.0mm的裂缝一般被认为是建筑物住户所能观察到的裂缝的极限大

小。

2）功能性损坏。功能性损坏主要是结构或构件引起使用功能上的障碍，例如门

窗不能开启、墙体或楼面的倾斜、煤气管线或水管的弯曲与破裂、饰面的开裂与

剥落等。功能性损坏一般不需进行结构性修复。

3）结构性损坏。结构性损坏往往会影响到结构的稳定性，这类损坏包括建筑物

主要受力构件如梁、柱、楼板、承重墙等的开裂和严重变形。

1、建筑物在自重作用下的容许变形量

2、基坑开挖引致的建筑物容许变形量

1.2.2地铁隧道的容许变形量

在运营中的地铁隧道对变形结构及连接方式等密切相关。目前关于地铁隧道的容

许变形量的研究尚较少。《上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定》

给出了如下的地铁保护技术标准，可作为确定地铁隧道的容许变形量的参考。

（1）地铁结构设施绝对沉降量及水平位移量≤20mm（包括各种加载和卸载的最

终位移量）

（2）隧道变形曲线的曲率半径R≥15000m；

（3）隧道的相对弯曲≤1/2500；

（4）由于打桩振动、爆炸产生的振动对隧道引起的峰值速度≤2.5cm/s。

1.2.3管线的容许变形量

管线一般由管节和接头组成。管节的力学特性主要由管节材料的应力-应变