城市樁基施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響（完整版）

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1、 高層建筑樁基施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響 摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快， 建筑工程項(xiàng)目 的數(shù)量也越來(lái)越多。在城市建筑密集區(qū)，由于樁基礎(chǔ)施工自身的特點(diǎn)， 其對(duì)周?chē)沫h(huán)境將造 成以一定的影響，因此日益被人們所關(guān)注。本文將對(duì)樁基施工震動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行分析， 并在此基礎(chǔ)上提出一些應(yīng)對(duì)措施，以供參考。 0引言 在興建高層、大型或重要建筑物時(shí)，由于天然地基滿(mǎn)足不了承載力和沉降量的設(shè)計(jì)要求， 一般均采用樁基深基礎(chǔ)。按施工方法，樁基可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是在現(xiàn)場(chǎng)或工廠(chǎng)預(yù)制加工的鋼 筋混凝土樁，鋼管樁和 PHC樁，借助錘擊或靜力壓入沉樁；另一類(lèi)是現(xiàn)場(chǎng)施工的鋼筋

2、混凝 土鉆孔灌注樁，挖 (擴(kuò))孔樁。在城市建筑物密集區(qū)，因沉樁作業(yè)引起環(huán)境病害明顯增多。 樁施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響已經(jīng)直接影響到工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度、造價(jià)， 甚至企業(yè)經(jīng)營(yíng)和社 會(huì)形象，特別是打樁施工對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生噪聲、 振動(dòng)和擠土三方面的不良影響， 有時(shí)會(huì)造成 無(wú)法挽回的損失。社會(huì)要向前發(fā)展， 舊城區(qū)要改造，在建造新建筑物的同時(shí)，又不致影響原 有建筑的正常使用，因此，對(duì)樁基施工產(chǎn)生危害的現(xiàn)象進(jìn)行分析并采取經(jīng)濟(jì)合理的預(yù)防措施 是十分必要的。 1高層建筑施工中樁基施工技術(shù) 1.1高層建筑樁基礎(chǔ)施工中的成樁方法 1.1.1灌注樁 在高層建筑樁基礎(chǔ)施工中選用的一種樁基是

3、灌注樁， 灌注樁在施工過(guò)程中，最常采用的 是沉管成孔、作業(yè)成孔，在已經(jīng)完成的樁孔中放入鋼筋籠，進(jìn)行混凝土澆筑，然后進(jìn)行等待 混凝土硬化，完成整合樁基的澆筑工作。 沉管成孔常選用的方法是振動(dòng)法、 沖擊法，但是這 些施工方法會(huì)在施工過(guò)程中產(chǎn)生噪音振動(dòng)等現(xiàn)象， 所以在實(shí)際施工中，需要主要進(jìn)行這方面 的防范，避免對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響 作用成孔這種樁基施工方法最常使用的就是機(jī)械鉆孔和 人工成孔，在遇到黏性土?xí)r，需要使用人工挖孔的方法， 機(jī)械鉆孔只適用于黏性土、粉土以 及砂土中在施工中需要注意的是， 要進(jìn)行排水和止水工作。 如果在進(jìn)行人工成孔過(guò)程中， 發(fā)現(xiàn)處于地下水位以下，需

4、1.1.2混凝土樁 在高層，建筑樁基礎(chǔ)施工中經(jīng)常采用的樁基礎(chǔ)還有預(yù)制混凝土樁， 預(yù)制混凝土樁分為方 樁、管樁，管樁的施工方法是錘擊打入法、沉樁法、靜壓法等，但是在施工過(guò)程中非常容易 產(chǎn)生擠土的現(xiàn)象，所以在施工中如果出現(xiàn)擠土現(xiàn)象， 需要及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行避免。 其 他施工方法也是一樣，在施工中會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，需要及時(shí)的處理，只有這樣才可以保證混 凝土樁基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行。 1.2高層建筑樁基礎(chǔ)施工 1.2.1預(yù)制樁 對(duì)高層建筑樁基礎(chǔ)進(jìn)行的施工中，對(duì)于預(yù)制樁，在靜壓入樁施工中， 首先需要將入樁 的線(xiàn)路進(jìn)行確定，只有將入樁線(xiàn)路進(jìn)行確定之后， 才可以保證入樁

5、工作的順利進(jìn)行，避免 的樁基礎(chǔ)施工中出現(xiàn)地基上溢、 擠土、樁基礎(chǔ)傾斜等現(xiàn)象，在壓樁的過(guò)程中也需要對(duì)樁基礎(chǔ) 進(jìn)行保住，尤其是在進(jìn)樁過(guò)程對(duì)樁身的保護(hù)， 因?yàn)樵趬簶哆^(guò)程中，壓樁機(jī)會(huì)產(chǎn)生一定程度上 1m/min，使得樁基下壓過(guò)程中，接 的偏移，在對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行下壓時(shí)，需要保證下壓速度在 觸到的每一層土體的抗剪應(yīng)力得到釋放。 對(duì)準(zhǔn)，上節(jié)樁基和下節(jié)樁基的接觸面需要在 到預(yù)制樁的壓樁滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 1.2.2灌注樁 在壓樁過(guò)程中，要保證預(yù)留樁孔和樁基下部的鋼筋 5mm~10mm，然后再繼續(xù)的進(jìn)行壓樁工作， 直 在混凝土灌注樁施工中，首先需要對(duì)高層建筑混凝土灌注樁的澆筑材料、 設(shè)備等

6、進(jìn)行檢 查，對(duì)樁基礎(chǔ)澆筑施工質(zhì)量檢驗(yàn)人員進(jìn)行確定， 對(duì)混凝土澆筑中的各項(xiàng)施工標(biāo)準(zhǔn)、 施工方案 等情況進(jìn)行確定和審核，尤其是混凝土的配比、混凝土的攪拌情況等，只有這樣才可以保證 混凝土的質(zhì)量，保證灌注樁的澆筑質(zhì)量。 混凝土灌注樁在澆筑之前，需要對(duì)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的混凝土的均勻性、 塌落度等進(jìn)行檢 需要對(duì)混凝土進(jìn) 驗(yàn)，如果混凝土的各項(xiàng)使用條件不達(dá)標(biāo)， 將無(wú)法應(yīng)用在樁基礎(chǔ)澆筑施工中， 行二次攪拌。二次攪拌之后，對(duì)各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行再次檢驗(yàn)， 項(xiàng)參數(shù)還是沒(méi)有達(dá)標(biāo)，將不能將這些混凝土應(yīng)用在樁基礎(chǔ)施工中， 工留下安全隱患，影響高層建筑施工質(zhì)量和安全。 如果二次攪拌之后混凝土的各

7、以免為高層建筑樁基礎(chǔ)施 2樁基施工中的噪聲的影響及防治 2.1樁基施工中噪聲的影響 生物學(xué)研究顯示 85分貝是耳朵在沒(méi)有保護(hù)的情況下能夠容忍的最高噪音， 超過(guò) 85分貝 的聲音就會(huì)使人心情煩躁，影響學(xué)習(xí)和休息，降低工作效率。長(zhǎng)時(shí)間處于這種環(huán)境下會(huì)引發(fā) 健康問(wèn)題。而打樁時(shí)，柴油錘產(chǎn)生的噪聲高達(dá) 千次，嚴(yán)重影響了周?chē)用竦纳詈凸ぷ鳌? 我國(guó)現(xiàn)行噪聲標(biāo)準(zhǔn)為： 120分貝以上，一根樁需要錘擊幾百次乃至幾 表 2.1-1 類(lèi)別 0 區(qū)域 白天 50 夜晚 安靜療養(yǎng)區(qū)、高級(jí)別墅區(qū)、高級(jí)賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域。位于城郊和鄉(xiāng) 40 45 村的這

8、一類(lèi)區(qū)域分別按嚴(yán)于 0類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) 5dB執(zhí)行。 Ⅰ 居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域。鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照?qǐng)?zhí)行該類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。 居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。 55 Ⅱ Ⅲ 60 65 50 55 工業(yè)區(qū)。 城市中的道路交通干線(xiàn)道路兩側(cè)區(qū)域，穿越城區(qū)的內(nèi)河航道兩側(cè)區(qū)域。穿越城 區(qū)的內(nèi)河航兩側(cè)區(qū)域。穿越城區(qū)的鐵路主、次干線(xiàn)兩側(cè)區(qū)域的背景噪聲（指不 通過(guò)列車(chē)時(shí)的噪聲水平）限值也執(zhí)行該類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。 Ⅳ 70 55 （1）夜間突發(fā)的噪聲，其最大值不準(zhǔn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值 （2）各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)適用區(qū)域由當(dāng)?shù)厝嗣裾畡澏ā? 15dB。 （3）晝間、夜間的時(shí)間由當(dāng)?shù)厝嗣裾串?dāng)?shù)亓?xí)慣和季節(jié)變化劃定。 （

9、北京地區(qū)為白天 6:00— 21:59，夜晚 22:00— 5:59） （4）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，城市區(qū)域噪聲的測(cè)量位置在居住窗外或廠(chǎng)界外 1m處。一般地，室外 環(huán)境噪聲通過(guò)打開(kāi)的窗戶(hù)傳入室內(nèi)大致比室內(nèi)低 10dB。 城市新城區(qū)建設(shè)、舊城區(qū)改造多在居民區(qū)進(jìn)行，樁基施工過(guò)程中不可避免產(chǎn)生的噪聲對(duì) 周?chē)h(huán)境產(chǎn)生了影響，嚴(yán)重干擾居民的生活、學(xué)習(xí)。 2.2樁基施工中噪聲的防治 （1）打樁施工時(shí)，應(yīng)將樁架用隔音板或布蓬圍起，不在規(guī)范規(guī)定以外的時(shí)間打樁，尤 其是不在夜間打樁，以保證居民的生活不受干擾。 （2）環(huán)保部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)工程施工前期的管理與監(jiān)督 ,強(qiáng)化申報(bào)審批制度 ,嚴(yán)格

10、要求建筑施 工單位必須在開(kāi)工前 15天內(nèi) ,就可能產(chǎn)生環(huán)境噪聲污染的范圍、 程度和采取的防治污染措 施向當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)進(jìn)行申報(bào) ,經(jīng)環(huán)保部門(mén)審查批準(zhǔn)后 ,方可開(kāi)工。 （3）采取巡查制度。環(huán)保部門(mén)要對(duì)本轄區(qū)建筑工地 ,采取定期和不定期巡查 ,及時(shí)掌握 建筑工地噪聲污染情況 ,對(duì)工地的噪聲染污治理防患措施要加強(qiáng)檢查力度 ,杜絕巡查漏洞。 3樁基施工振動(dòng)的影響與防治 3.1樁基施工振動(dòng)的影響 打樁時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)并以振動(dòng)波的形式向四周擴(kuò)散。 但是這種振動(dòng)與地震產(chǎn)生的振 動(dòng)不一樣。在振動(dòng)傳播的過(guò)程中，地震所產(chǎn)生的地面加速度可以看作是一個(gè)

11、均勻的振動(dòng)場(chǎng)， 而打樁時(shí)所產(chǎn)生的地面加速度會(huì)迅速衰減， 是一個(gè)不均勻的的加速度場(chǎng)。 打樁時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng) 會(huì)造成地基變形；房屋、管道等公共設(shè)施損害；設(shè)備及各種精密機(jī)械工作性能損害等， 居民 生活也會(huì)造成影響 打樁時(shí)，錘擊次數(shù)越多造成的危害就越大。 3.2樁基施工振動(dòng)的防治 對(duì)在打樁受影響的建筑物周?chē)梢栽O(shè)置防震溝， 既隔斷了打樁產(chǎn)生的振動(dòng)波的傳播， 又 了 緩解了地表土體的側(cè)向位移。 而對(duì)周?chē)ㄖ飪?nèi)的精密儀器、 儀表或機(jī)床采取隔振措施， 解打樁干擾頻率，使保護(hù)對(duì)象的固有頻率避開(kāi)干擾頻率，防止產(chǎn)生共振。 4打樁時(shí)的擠土效應(yīng)的影響與防治 4.1打樁時(shí)的擠土效應(yīng)的影響

12、 預(yù)制樁施工中會(huì)遇到一種稱(chēng)為擠土效應(yīng)的現(xiàn)象， 這是由于沉樁時(shí)使樁四周的土體結(jié)構(gòu)受 到擾動(dòng)，改變了土體的應(yīng)力狀態(tài)而產(chǎn)生的。當(dāng)樁身進(jìn)入地下時(shí)，樁身將置換出同體積的土。 因此在打樁區(qū)內(nèi)和打樁區(qū)外一定范圍外的地層，會(huì)發(fā)生豎向和水平向的位移。 打樁引起的擠土效應(yīng)造成的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）對(duì)附近建筑物和地下管線(xiàn)的危害 在密集的建筑群中打樁時(shí)，常常會(huì)對(duì)附近建筑物和地下管線(xiàn)造成危害， 縫，煤氣管道因土體側(cè)向位移而破裂，引起泄漏等，給居民生活帶來(lái)不便。 （2）使得樁體抬高，撓曲及折斷 致使結(jié)構(gòu)物出裂 如前所述，在沉樁過(guò)程中，樁要置換相同體積的土，致使在打樁區(qū)內(nèi)地面將會(huì)被隆起

13、及 抬高。尤其是在靈敏性高的粘土中， 樁周土?xí)a(chǎn)生很高的孔隙水壓力， 使先打入的樁向上浮 在水平方向均受 起。當(dāng)有鄰樁壓入時(shí)，由于擠土效應(yīng)與之相鄰的已壓入樁體除樁頂部位外， 到壓力作用；在垂直方向，由于已壓入的樁的側(cè)摩阻力與樁體自重應(yīng)力的疊加作用， 其上部 將受到拉應(yīng)力作用，而下部則受到壓應(yīng)力作用。樁體側(cè)向變形在 1/2樁長(zhǎng)左右處最大。由于 地面的隆起，已打入的樁上抬， 使單樁承載力的確定變得困難。 造成樁尖脫空，現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)生突沉現(xiàn)象。 這種現(xiàn)象 4.2打樁時(shí)的擠土效應(yīng)的影響 基于擠土效應(yīng)產(chǎn)生的原理可以通過(guò)設(shè)置垂直排水通道以及在群樁周?chē)荚O(shè)應(yīng)力釋放孔 的方式來(lái)加快超靜孔隙水壓力的消散， 減輕土體擠壓產(chǎn)生的位移。預(yù)鉆孔打樁及開(kāi)挖防擠溝， 可以隔斷打樁引起的擠土壓力及超孔隙水壓的傳遞途徑，起到減少淺層土壓的作用。 5結(jié)語(yǔ) （1）打樁對(duì)周?chē)h(huán)境有一定的影響，其影響程度取決于打樁的數(shù)量，樁間距，土質(zhì)情 況以及樁距離建筑物的遠(yuǎn)近程度等等， 因此施工前應(yīng)充分考慮各種因素， 制定出合理有效地 施工方案，并對(duì)可能發(fā)生地情況做出預(yù)測(cè)，從而減少打樁對(duì)環(huán)境的影響。 （2）打樁對(duì)周?chē)ㄖ挠绊懞艽蟪潭壬先Q于建筑物本身的結(jié)構(gòu)狀況，因此施工前充 分了解周?chē)ㄖ锏脑薪Y(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)狀況是十分必要的。