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摘要:打桩施工是建筑项目施工中一种重要的作业内容,对强化软弱土层质量,提升建筑物稳定性有重要的意义。但在打桩施工中会不可避免的对周围环境造成多种不良影响,尤其是会对周围环境产生噪声、振动和挤土这三方面的影响,必须采取强有力的措施来加以应对。本文先分析论述建筑打桩对环境的影响,包括打桩引起的噪声、打桩引起的强烈振感、打桩引起的挤土影响,继而提出防治建筑打桩对环境影响的策略,主要包括合理确定打桩顺序、控制打桩速率、采用其它桩型。
关键词:建筑打桩;环境污染;环境影响
桩基是建筑施工中一种非常常用的基础形式,常用的桩有静压预制钢筋混凝土方桩、重锤施打预应力钢筋混凝土管桩、沉管灌注桩。这些常用的桩均会不可避免的对建筑物周围环境产生影响,其中的噪声和振动对环境影响非常大,必须予以有效的解决。从当前阶段建筑行业在建筑打桩对环境的影响防治工作中所积累的经验来看,虽然取得了较好的成效,但在防治措施应用上依然存在着一些问题,甚至还存在不做任何防治措施的情况。基于此,本文重点分析探讨防治建筑打桩对环境影响的策略,现作如下的论述。
1. 建筑打桩对环境的影响
1.1 打桩引起的噪声影响
打桩施工过程中所产生的噪声影响非常的常见,同时对周围居民的生活工作有很大的影响。具体来说,打桩施工过程中所产生的噪声污染与多种因素均有关系,比如桩材质、类型和打桩设备的影响。当前我们国家所施行的建筑行业法规中有明确的规定,居民区附近的打桩施工白天所产生的噪声要控制在50dB,夜间需要控制在40dB,但通常情况在打桩施工过程中所产生的噪声可以高达90-120dB。比如若是使用20KN的锤来打桩施工,则产生90dB的噪声可以达到16-20m,50KN的锤产生90dB的噪声可以达到20-50m。由此可以看出,锤击对打桩施工周围有很大的噪声影响,且对附近居民的身心影响是很难消除的。
1.2 打桩引起的强烈振感
打桩施工过程中会产生强烈的振动感,严重时还会周围的建筑物稳定性与安全性造成影响,比如会导致周围建筑物产生倾斜和沉降。具体来说,在打桩施工过程中,每击振动所持续的时间大约在1s,对周围建筑物的影响可以因为距离的增大而减弱,加速度幅值可以随着桩位的距离增加而出现衰减。若是这种振动感长时间存在,会对人的心理情绪造成很大的影响。
1.3 打桩引起的挤土影响
以软弱土层中的打桩施工为例来说,挤土影响集中体现在桩进入到土层时会将相应体积的土体挤开,继而导致桩周饱和软黏土中出现较高的超孔隙水压力。在这种情况下,经过扰动的土体会很容易的便发生蠕动,具体表现是深层土体、地表和浅层土体发生竖向或水平的位移,且这种表现非常的明显。当超孔隙水压力完全消散恢复到正常数值后,施工现场的建筑物所受到的挤土影响才可以停止。另外,挤土会导致已经顺利打入的桩出现较多的不良反应,比如桩会出现挠曲、上浮和侧移,若是在粘性土中,则还会导致桩地表隆起。总的来说,挤土对周围环境的影响是非常大的,这种土体大量位移的情况会导致周围建筑物的地基基础上抬、结构变形、墙面开裂,并对地下管线造成损坏[1]。一些施工单位会选择使用静力压桩去施工,同样会对周围建筑物造成很大的影响,比如挤土会导致附近的建筑物开裂,路面下的煤气管道会出现泄漏风险,存在非常严重的安全隐患。
2. 防治建筑打桩对环境影响的策略
2.1 合理确定打桩顺序
打桩顺序是否合理会直接影响和决定挤土的方向,在长期的实践过程中发现,迎着和背着打桩对周围环境的影响会有很明显的差异,两者即便是在相等的地面土体中也会产生一倍到数倍的差异。
考虑到打桩顺序的重要性,在实际确定打桩顺序时,要始终遵循一点原则,即背离保护建筑物按照由近至远的方向去打桩。若是施工现场较为空旷,则要严格按照先中央后周围、由里至外的顺序来打桩;若是打桩的区域较大,则可以采取跳打的方式,这样可以最大限度确保周围建筑物的变形趋于均衡,对防止建筑物倾斜有重要的意义;若是打桩的区域较小,则可以采取间隔打桩的方式,以此来最大限度减少土体侧向挤压力。
2.2 控制打桩速率
打桩速率对周围环境有着很大的影响,这与施工现场的打桩数量、桩的入土速率有着直接的影响,当打桩速率越快时,超孔隙水压力的增长会变得更快,对环境的影响随之增加。对于打桩施工来说,打桩初期与后期的速度控制有着十分的重要性,但同时要去控制速度时会有较大的难度,若是未能有效控制好速度,极易导致建筑物受到诸多危害。更为严重的是,有时入土桩的数量还会很少,但建筑物已经遭受到了破坏。因此,在打桩施工过程中为有效避免对周围环境的影响,必须控制好打桩速率,并结合施工现场的具体情况去调整打桩速率,这也是当前阶段有效减少打桩对周围环境影响的重要手段,必须给予高度的重视。
2.3 采用其它桩型
目前来看,一些桩型可以较为有效的降低打桩施工对周围环境的影响,值得推广应用。比如钻孔灌注桩在打桩施工时不会产生噪声、振动和挤土,但施工过程中会产生较多的泥浆,对生态环境有一定的污染。再比如静力压桩在克服振动与噪声方面有很好的效果,同样值得推广应用。
2.4 针对性的防治策略
对于噪声影响来说,可以考虑在打桩施工过程中使用隔音板或篷布将桩架围起来,同时在打桩时间上也可以作具体的规定,比如要求在每天的夜间10时至次日清晨7时这一时间段严禁打桩施工[2]。
对于振动影响来说,施工人员需要先去准确计算打桩施工所产生的干扰频率,若是建筑施工现场存在精密仪器、仪表或机床,则要做好隔振措施,以此确保保护对象的固有频率可以避开干扰频率。
对于挤土的影响来说,可以考虑通过三种方式来防治。一是可以设置垂直排水通道,比如使用塑料排水板或者设置袋装砂井,这样可以最大限度去加快超孔隙水压力的消散能力,有助于降低挤土风险。二是预钻孔打桩和开挖防挤沟,这一措施可以很有效的阻断打桩施工所引起的一些风险,比如可以减少浅层土的挤压、隔离超孔隙水压的传递途径。以开挖防挤沟为例来说,可以很有效的减少打桩过程中浅层土体水平挤土作用,通常情况下可以将防挤沟的宽度控制在500-800mm,深度则要结合现场的土质情况和边坡情况具体确定。三是要合理确定基础施工顺序。具体来说,若是打桩施工中存在多种不同的基础形式,则要先去做桩基和深基,而后再去做浅基[3];若是有不同桩长的情况,则要先去打长桩,而后再去打开口桩。
3. 结语
通过以上的论述可以得知,打桩数量、桩入土深度、布桩密度、打桩速率、土质情况均会决定打桩施工对周围环境的影响程度,在打桩施工前要对这些因素作重点的分析,有针对性的制定防治措施,以此来最大限度减少打桩对周围环境的影响。总的来说,确保打桩顺序合理是有效防治打桩施工减少对周围环境影响的最可行措施,因而可以结合施工现场的打桩情况去确定打桩顺序,打桩顺序需要背向被保护对象,并由近至远来进行,当四周均存在被保护对象时,则要从外围向着中心去打桩。另外,在打桩施工过程中要做好相应的保护工作,从人为管理和技术创新两个方面去着手,最大限度强度环境防治水平。
参考文献
[1]李俊.建筑施工现场的环境污染与防治措施[J].砖瓦,2020,389(05):189-190.
[2]赵鹏霄.建筑施工噪声环境管理难点及对策[J].技术与市场,2019,26(08):195-196.
[3]张晓雷,李星,张君.静压植桩技术在水环境综合整治工程中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(20):154-155.