城市樁基施工對周圍環(huán)境的影響（完整版）

高層建筑樁基施工對周圍環(huán)境的影響摘要：近年來，隨著我國社會(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)，其對周圍的環(huán)境將造成以一定的影響，因此日益被人們所關(guān)注。本文將對樁基施工震動(dòng)對環(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：一類是在現(xiàn)場或工廠預(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；另一類是現(xiàn)場施工的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，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。樁施工對周圍環(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)營和社會(huì)形象，特別是打樁施工對周圍環(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灌注樁，灌注樁在施工過程中，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，避免對周圍環(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)行人工成孔過程中， 發(fā)現(xiàn)處于地下水位以下，需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)制樁對高層建筑樁基礎(chǔ)進(jìn)行的施工中，對于預(yù)制樁，在靜壓入樁施工中，首先需要將入樁的線路進(jìn)行確定，只有將入樁線路進(jìn)行確定之后，才可以保證入樁工作的順利進(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，在壓樁的過程中也需要對樁基礎(chǔ)進(jìn)行保住，尤其是在進(jìn)樁過程對樁身的保護(hù)， 因?yàn)樵趬簶哆^程中，壓樁機(jī)會(huì)產(chǎn)生一定程度上1m/min，使得樁基下壓過程中，接的偏移，在對樁基礎(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)制樁的壓樁滿足設(shè)計(jì)要求。1.2.2灌注樁在壓樁過程中，要保證預(yù)留樁孔和樁基下部的鋼筋5mm10mm，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，首先需要對高層建筑混凝土灌注樁的澆筑材料、設(shè)備等進(jìn)行檢查，對樁基礎(chǔ)澆筑施工質(zhì)量檢驗(yàn)人員進(jìn)行確定，對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?；炷凉嘧对跐仓埃枰獙\(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的混凝土的均勻性、塌落度等進(jìn)行檢需要對混凝土進(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，對各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行再次檢驗(yàn)，項(xiàng)參數(shù)還是沒有達(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分貝是耳朵在沒有保護(hù)的情況下能夠容忍的最高噪音，超過 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。長時(shí)間處于這種環(huán)境下會(huì)引發(fā)健康問題。而打樁時(shí)，柴油錘產(chǎn)生的噪聲高達(dá)千次，嚴(yán)重影響了周圍居民的生活和工作。我國現(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類別0區(qū)域白天50夜晚安靜療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域。位于城郊和鄉(xiāng)4045村的這一類區(qū)域分別按嚴(yán)于0類標(biāo)準(zhǔn) 5dB執(zhí)行。居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域。鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行該類標(biāo)準(zhǔn)。居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。5560655055工業(yè)區(qū)。城市中的道路交通干線道路兩側(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、次干線兩側(cè)區(qū)域的背景噪聲（指不通過列車時(shí)的噪聲水平）限值也執(zhí)行該類標(biāo)準(zhǔn)。7055（1）夜間突發(fā)的噪聲，其最大值不準(zhǔn)超過標(biāo)準(zhǔn)值（2）各類標(biāo)準(zhǔn)適用區(qū)域由當(dāng)?shù)厝嗣裾畡澏ā?5dB。（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。（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)域噪聲的測量位置在居住窗外或廠界外1m處。一般地，室外環(huán)境噪聲通過打開的窗戶傳入室內(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，樁基施工過程中不可避免產(chǎn)生的噪聲對周圍環(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)格要求建筑施工單位必須在開工前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)保部門進(jìn)行申報(bào),經(jīng)環(huán)保部門審查批準(zhǔn)后 ,方可開工。（3）采取巡查制度。環(huán)保部門要對本轄區(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)傳播的過程中，地震所產(chǎn)生的地面加速度可以看作是一個(gè)均勻的振動(dòng)場，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。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)的防治對在打樁受影響的建筑物周圍可以設(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。而對周圍建筑物內(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)對象的固有頻率避開干擾頻率，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)的影響預(yù)制樁施工中會(huì)遇到一種稱為擠土效應(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）對附近建筑物和地下管線的危害在密集的建筑群中打樁時(shí)，常常會(huì)對附近建筑物和地下管線造成危害，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)生的原理可以通過設(shè)置垂直排水通道以及在群樁周圍布設(shè)應(yīng)力釋放孔的方式來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（1）打樁對周圍環(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，并對可能發(fā)生地情況做出預(yù)測，從而減少打樁對環(huán)境的影響。（2）打樁對周圍建筑的影響很大程度上取決于建筑物本身的結(jié)構(gòu)狀況，因此施工前充分了解周圍建筑物的原有結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)狀況是十分必要的。