深基坑降水建筑环境影响研究范文

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摘要:使用传统模型研究深基坑降水对周边建筑环境影响时研究分析效果差。为此对深基坑降水对周边建筑环境的影响进行研究。引入持水重度、相关密度指标、给水度等概念，计算土层持水密度;采用分层总和法，将周边建筑环境土层分为潜水含水层、承压含水层、隔水层、半承压含水系统四部分，代入计算出的土层持水密度，分析土层应力增量;在土层应力增量分析的基础上，运用FLAC方法计算基坑降水引起的地面沉降程度，实现深基坑降水对周边建筑环境影响的研究，完成影响研究模型的设计。

关键词:深基坑;降水;周边建筑环境;影响研究;实验论证

前言

社会经济水平的提高促进了社会各个领域的飞速发展，也促进着各类基础设施的建设，建筑工程作为各行各业发展的基础，是影响社会建设的重要因素之一。建筑工程施工不仅包括各基础工程的建造施工，还包括前期的勘测、设计和后期的养护、管理等活动，其施工对象涵盖了诸多工程范围内的设施与场所内的建筑物、构筑物、工程物等，影响范围极其广泛［1］。建筑工程的施工情况不仅影响着建筑工程本身的建设质量和建设效率，还在一定程度上影响着城市的综合建设质量，反映着社会的基础设施建设水平。随着社会的不断发展，各种科学技术不断进步，也对建筑施工起到了深刻影响，使建筑工程技术更加智能化和自动化，但是随着市场需求水平的不断提高，也对建筑施工的性能提出了更高的要求［2］。

1深基坑降水对周边建筑环境影响研究模型设计

1．1计算土层持水密度

引入相关概念，对土层持水密度进行计算。首先引入持水重度概念。持水重度是指经过地下水的抽降，土体释放出重力水时土体的重度。在实际应用过程中，土体可分为粗粒土和细粒土。对于粗粒土而言经过地下水抽降，土体中的重力水能够较快排出，土体中结合水很少几乎可以忽略不计，其持水重度近似等于天然重度;而细粒土经过地下水抽降，土体中的重力水没有完全排除，还保留有一定数量的结合水，因此其持水重度与天然重度间存在差异［3］。依据持水重度的概念提出持水密度p，持水密度与持水重度γ之间的关系计算如下：其次，引入相关密度指标概念，如天然密度、干密度、饱水密度、浮密度、土粒密度等概念，具体如表1所示［5］。最后，引入给水度概念。给水度表示在潜水含水层上部，潜水面下降部位引起重力排水的能力，其数值大小变化与时间有关，排水时间越长给水度越大，并逐渐趋近于一个固定值，其变化如图1所示。通过上述概念得到持水密度p计算公式如下：其中，psat为饱水密度，μ为给水度，pd为干密度，ps为颗粒密度，e为孔隙比，n为孔隙度。通过上述公式，完成持土密度p的计算。

1．2分析土层应力增量

在计算出的持土密度基础上，使用分层总和法分析土层应力增量。分层总和法采用一维固结理论，其核心内容是运用总应力法将各水头作用所产生每层土的变形量叠加起来即为地面沉降量。选择合适的渗流公式计算地下水位，绘制地下水位曲线。计算每一地下水位差值下地面的最终沉降量［6］。将周边建筑环境土层分为潜水含水层、承压含水层、隔水层、半承压含水系统四部分。分析四部分的土层应力增量情况，其情况各有不同，经过综合分析，得到其土层应力增量S计算公式如下［7］:其中ai为i层土的压缩系数，pi为i层土因降水产生的附加应力，hi为i层土的厚度，ei为i层土的初始孔隙比。通过上述过程，完成土层应力增量的分析。

1．3实现影响研究

在土层应力增量的基础上，运用FLAC方法计算基坑降水引起的地面沉降程度。参考相关工程信息，绘制基坑降水示意图如图2所示。运用FLAC方法对深基坑降水引起的地面沉降程度进行计算，地面沉降程度b计算公式如下:其中，b1为压缩层的初始厚度，S为前文计算出的土层应力增量，γ为测定的持水重度，SS为压缩层的比储水系数。通过上述公式，完成对深基坑降水引起的地面沉降程度的计算，实现深基坑降水对周边建筑环境影响的研究。引入持水重度、相关密度指标、给水度等概念，计算土层持水密度;采用分层总和法，将周边建筑环境土层分为潜水含水层、承压含水层、隔水层、半承压含水系统四部分，代入计算出的土层持水密度，分析土层应力增量;在土层应力增量分析的基础上，运用FLAC方法计算基坑降水引起的地面沉降程度，实现深基坑降水对周边建筑环境影响的研究，完成影响研究模型的设计。

2影响研究模型的环境应用

使用设计的深基坑降水对周边建筑环境影响研究模型对于环境保护而言具有深远现实意义。首先，使用影响研究模型能够帮助人们明确的认识到深基坑降水问题和生态环境保护问题之间的关系。通过分析深基坑降水对周边建筑环境的影响，能够深刻揭露出深基坑降水问题不仅影响到周边建筑的质量，还可能对周边生态环境存在一定程度的威胁。深基坑降水对周边建筑环境而言可能造成的地面沉降、水土流失等问题，从长远角度看来，这一问题的持续恶化不利于生态环境的改善，甚至可能造成更为严重的后果。在这一情况下，使用设计的深基坑降水对周边建筑环境影响研究模型有助于引起人们警惕，加强对这一问题的重视程度，有效防止问题的进一步恶化。其次，使用影响研究模型能够帮助人们全面的分析问题，提出科学的解决方案。通过影响研究模型能够科学高效的分析深基坑降水对周边建筑环境的影响，通过对数据的采集监测和分析处理，更加清晰明了的找到解决问题的重点和关键，从而为水土加固提供可行的解决方案。使用设计的深基坑降水对周边建筑环境影响研究模型有助于进一步理解环境问题的成因，为解决方案的提出奠定基础。最后，使用影响研究模型能够帮助人们真正有效的解决生态环境问题。一方面，这一模型通过增强人们对深基坑降水影响问题的重视程度能够做到防微杜渐，在问题没有进一步恶化之前防患于未然，从而有效降低恶劣生态问题的形成概率;另一方面，在影响研究模型的基础上进行生态环境治理，采取的方案相对完善，能够有效提高生态环境治理的效率和质量，从而进一步改善生态环境。通过使用设计的深基坑降水对周边建筑环境影响研究模型能够从认识问题、分析问题和解决问题三个角度有力促进生态环境保护，从而达到改善生态环境的目的。

3实验论证分析

为证明设计的深基坑降水对周边建筑环境影响研究模型的有效性，设置仿真实验，选取某深基坑工程模型，对其基础要素进行设置，将其作为实验对象置于降水条件下，分别采用设计研究模型和传统研究模型对深基坑降水对周边建筑环境影响进行研究。对比两种模型的研究效果，观察实验结果。

3．1数据准备

为了确保实验结果的准确性，对实验变量进行控制。测试的是深基坑降水对周边建筑环境影响研究模型的有效性，由于不同深基坑降水条件对周边建筑环境影响效果不同，不同深基坑工程设置受降水影响效果也不同，因此需要控制除影响研究模型以外的其他变量因素保持不变，防止干扰实验结果的准确性。在进行实验前，对实验对象和环境进行设置，实验对象和实验环境设置如表2所示。

3．2对比试验结果

设置对比试验，保证其他条件相同，一组采用设计影响研究模型，另一组采取传统研究模型对实验对象在不同降水强度下影响周边建筑环境的情况进行研究分析。记录影响研究耗费时间，并与提前测定的真实情况进行对比得出研究模型准确度，计算影响研究效率，绘制对比曲线。影响研究效率对比结果如图3所示。通过图3可以看出，设计的影响研究模型在进行深基坑降水对周边建筑环境影响研究时具有明显优势。在进行测试的16小时中，虽然随着实验时间的增加，对降水量进行了调整，导致影响研究模型的影响分析效率有所波动，但其波动范围较小，说明这一研究模型相对较为稳定，能够适应不同情况的工作需要，使用设计研究模型进行影响研究分析的研究分析效率始终位于75%～95%之间，具有极高有效性。而使用传统方法进行研究分析时，其分析效率随着降水量的调整发生了较大波动，从30%到65%持续波动，说明这一研究模型运行稳定性不高难以适应实际需要，且效率远低于研究模型的研究分析效率。上述数据证明，设计的影响研究模型能够提高35%的影响分析效率，具有极高有效性。

4结语

深基坑降水会对周边建筑环境产生较大影响，这种影响不仅会造成经济成本的增加，还可能造成严重事故威胁人的生命安全。因此通过对深基坑降水对周边建筑环境的影响进行研究，能够加强相关管理人员对这一问题的重视程度，采取相应技术措施改善这一问题，从而减少其对生态环境和人文环境的破坏。对深基坑降水对周边建筑环境影响研究模型进行测试，实验结果表明，设计的影响研究模型能够适应各种条件下的工作需要，对用较少的时间，更为全面的研究深基坑降水对周边建筑环境的影响，相比传统模型大幅提高影响研究的效率。

作者：范寒光 单位：机械工业勘察设计研究院有限公司