关键词：地铁深基坑 周边建筑 环境影响 控制策略分析
地铁作为当前交通体系中的重要组成部分，在实际施工建设中，为了提升地铁建设的顺利性，一般会通过深基坑实现操作建设。在深基坑建设完成后，才能够进行后期的工程施工建设，保证地铁工程建设按照预期规划方案落实。但是，同样应该认识到地铁建设一般会穿越相关建筑物，而深基坑的存在如果在降水天气下，降水无法顺利排出，在深基坑中有效存储，水分长时间堆积，通过渗漏作用的发挥必然给周边建筑地基稳定性产生不良影响。
一、基坑降水对周边环境影响分析
地铁深基坑降水与一般建筑物基坑相比较而言，基坑的深度较大，这样就会在一定程度上导致降水存储量更加大，通过渗透机制分析，必然给周围建筑物的根基产生不良影响。一般而言，基坑降水先引起地面发生沉降现象，然后再引发建筑物整体出现沉降不良问题。具体如下：
首先，深基坑降水导致渗透固结影响范围不断扩大，严重情况下影响范围能够达到千米以上，这样应力的长时间积累，必然导致出现不良的沉降现象。而且，影响范围如果较小的情景下，应力也会随着深度的增加而不断减小。也就是，从荷载面积和应力变化来讲，荷载面积越大，应力也会变大；荷载面积小，应力变化较小。
其次，深基坑降水随着时间的推移，在积累一段时间之后，整体的变化幅度也会不断变大，对建筑物的影响也是不可预估的。
然后，深基坑降水对地形沉降的变化影响是通过渗透压力的变化而导致土体产生变化实现的。一般而言，隔水层中孔隙水压力如果降低，那么应力将会增加，那么土体则会变得密实，导致地表沉降；此外，土地中的空隙承担水压力，水压力将会转化为土体应力，也会导致沉降现象。
二、地铁深基坑降水对周边环境产生不利影响的原因分析
2.1 未能设置合理的降水防护方案
地铁深基坑降水对周边环境产生不利影响原因的出现首先是前期降水防护方案未能有效设置，并且存在执行力欠缺的不良现象。一般而言，导致防护方案未能科学化形成的主要原因则是工程团队关于各个土层渗透系数未能有效获取造成的。一般而言，渗透系数的选取是对岩土渗透能力大小的确定，在参数选择中，通过该参数的选择能够有效计算深基坑渗流量。在现今大量的地铁工程施工建设中，往往都是在第四系沉积物土层中施工，而这一土层的渗透系数变化差异性较大，因此各个土层的渗透表现出较大的差异。如垂直方向和水平方向的渗透系数相差较大，差异较大情景下差了多个数量级。因此，工程团队为了确定渗透系数，需要采用合理的方法确定渗透系数，首先对渗透系数确定产生影响的因素加以有效控制，通过多次试验确定土层的真实渗透结果。最终将渗透结果类比到土层渗透中，确定最佳的渗透系数。
2.2 渗透破坏形式缺乏合理考察
渗透破坏的出现是降水情况出现下，地下水为上升，从而导致深基坑出现大量的积水。如果积水未能有效排出，将会导致深基坑的土层结构颗粒出现不良位移现象，导致土体结构出现不良改变。当前，地铁深基坑开挖工作进行中，破坏形式主要来自流砂、管涌、突涌等方面。虽然部分工程团队选择使用了一定的截水防护措施，但是水分还是会通过地层比如的岩层深入到深基坑中。深基坑中的渗透水同时会携带一定的土粒，出现细沙搬运现象，长时间导致深基坑外侧出现严重的土体孔洞现象，对建筑物地基及建筑物上部产生不良影响。
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2.3 开放式降水措施应用不合理
在地铁深基坑降水防护工作进行中，一些开放式的降水措施也会导致深基坑外侧的土体出现地下水位不良下降现象，同时改变深基坑土地中的原先土体应力状态，导致土地效应应力出现较大的变化。一般而言，应力变化的增大会对深基坑外部的土地产生较大的压缩力，从而导致压缩固结现象出现，出现沉降问题，严重危害建筑物的安全性。此外，深基坑外侧的水位在降水现象下，会出现不规则的漏斗形状，而一旦出现漏斗现象，那么水位变化也会变得较大。如果地下水在半径范围内释放水，会与相同土层向上的应力状态出现相互违背的现象，较大的应力差必然对土体产生不良扰动现象，从而出现沉降问题。
2.4 内外部水体差异较大
工程团队如果在深基坑周围设置截水帷幕的时候，在开挖时，对会深基坑内部的水位产生不良影响，导致深基坑内外部的水体存在较大的差异。再加上渗透积力会在一定程度上损害基坑支档结构，导致支档结构稳定性受到较大的影响，从而截水帷幕效果未能有效发挥出来，导致地表出现沉降现象。同时，对周围建筑物地基稳定性产生不良影响。
2.5 释水固结现象未能有效控制
释水固结现象的出现会在一定程度上给土层产生较大的滞后性压力，导致土层固结之后出现不沉降现象。土层固结达到百分之百，并不意味着土层停止变形现象，而土层仍然处于不断的变形中，虽然孔隙水压力小时，但是应力状态仍然存在，随着时间推移，也会对土体产生一定的扰动，导致土地出现不良沉降现象。
三、地铁深基坑降水对周边环境影响控制策略分析
3.1 深基坑降水防护设施有效建设，提升整体的防护水平
为了有效控制地铁深基坑对周边环境产生的不良影响，需要针对深基坑建设周围建设相应的防护设施，促使设施的防护价值有效发挥出来，同时将水分有效阻隔在外，避免由于降水导致地下水位升高的同时，外部水分浸入到深基坑降水中，内外两个部分相互作用，导致深基坑防护效果未能有效达到。通过在深基坑周围通过设置混凝土防护设置，通过混凝土防护墙的优势价值发挥，起到有效的隔离水分作用，从而能够提升深基坑降水防护效果。还有在降水情况下，不会受到外部地表水流入的影响，才能够从根本上保证深基坑的稳定性，避免大量水分积压从而对周边建筑物根基产生动摇现象，导致周边建筑物的稳定性受到不良影响。
3.2 工程团队加强地铁深基坑渗透系数的试验分析，提出针对性强的防护措施
为了提升地铁深基坑降水防护效果，在实际防护工作进行中，工程团队需要针对地铁深基坑岩石的地层性质通过多次试验确定深基坑土层的渗透系数。在渗透系数确定基础上，才能够明确判断深基坑土层周围是否存在薄弱层，是否存在容易出现渗水的土层，一旦确定工程团队要确定最佳的防护体系。在防护体系有效建设基础上，通过改变岩石层结构的应力状态，从而维持深基坑的稳定性。以此，一旦出现渗水现象，深基坑也不会受到来自应力状态等方面的变化，从而维持深基坑的稳定性，避免土层沉降带动效应的出现给周边环境产生不良影响。
3.3 工程团队经验水平的提升，建设针对性强的防护措施
为了提升地铁深基坑降水对周边环境影响的有效控制，必须提升工程团队经验水平，要求工程团队能够针对类似的工程项目加强合作，实现经验之间的有效交流，以此能够针对地铁深基坑降水防护工作提出有效的改进措施，保证一系列防护工作可行性、可操作性实现。
小结
综上所述，地铁深基坑降水对周边环境产生不良影响分析基础上，为了有效控制此种影响，在深基坑降水不利影响原因分析基础上，能够从外部防护设施有效建设、深基坑渗透系数有效确定以及工程团队经验水平提升等方面改进，在保证地铁深基坑稳定性基础上，保持周边建筑物的稳定性。
参考文献
[1] 付国茂. 论地铁深基坑降水开挖对周边环境的影响及对策[J]. 黑龙江交通科技, 2017, 40(7):170-171.
[2] 李伟. 苏州地铁基坑工程承压水减压对环境影响及其控制技术研究[D]. 东南大学, 2015.
论文作者:吴军林,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期
论文发表时间:2019/12/2
标签：深基坑论文; 土层论文; 地铁论文; 现象论文; 应力论文; 防护论文; 不良论文; 《工程管理前沿》2019年21期论文;