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摘要:使用傳統模型研究深基坑降水對周邊建筑環境影響時研究分析效果差。為此對深基坑降水對周邊建筑環境的影響進行研究。引入持水重度、相關密度指標、給水度等概念，計算土層持水密度;采用分層總和法，將周邊建筑環境土層分為潛水含水層、承壓含水層、隔水層、半承壓含水系統四部分，代入計算出的土層持水密度，分析土層應力增量;在土層應力增量分析的基礎上，運用FLAC方法計算基坑降水引起的地面沉降程度，實現深基坑降水對周邊建筑環境影響的研究，完成影響研究模型的設計。

關鍵詞:深基坑;降水;周邊建筑環境;影響研究;實驗論證

前言

社會經濟水平的提高促進了社會各個領域的飛速發展，也促進著各類基礎設施的建設，建筑工程作為各行各業發展的基礎，是影響社會建設的重要因素之一。建筑工程施工不僅包括各基礎工程的建造施工，還包括前期的勘測、設計和后期的養護、管理等活動，其施工對象涵蓋了諸多工程范圍內的設施與場所內的建筑物、構筑物、工程物等，影響范圍極其廣泛［1］。建筑工程的施工情況不僅影響著建筑工程本身的建設質量和建設效率，還在一定程度上影響著城市的綜合建設質量，反映著社會的基礎設施建設水平。隨著社會的不斷發展，各種科學技術不斷進步，也對建筑施工起到了深刻影響，使建筑工程技術更加智能化和自動化，但是隨著市場需求水平的不斷提高，也對建筑施工的性能提出了更高的要求［2］。

1深基坑降水對周邊建筑環境影響研究模型設計

1．1計算土層持水密度

引入相關概念，對土層持水密度進行計算。首先引入持水重度概念。持水重度是指經過地下水的抽降，土體釋放出重力水時土體的重度。在實際應用過程中，土體可分為粗粒土和細粒土。對于粗粒土而言經過地下水抽降，土體中的重力水能夠較快排出，土體中結合水很少幾乎可以忽略不計，其持水重度近似等于天然重度;而細粒土經過地下水抽降，土體中的重力水沒有完全排除，還保留有一定數量的結合水，因此其持水重度與天然重度間存在差異［3］。依據持水重度的概念提出持水密度p，持水密度與持水重度γ之間的關系計算如下：其次，引入相關密度指標概念，如天然密度、干密度、飽水密度、浮密度、土粒密度等概念，具體如表1所示［5］。最后，引入給水度概念。給水度表示在潛水含水層上部，潛水面下降部位引起重力排水的能力，其數值大小變化與時間有關，排水時間越長給水度越大，并逐漸趨近于一個固定值，其變化如圖1所示。通過上述概念得到持水密度p計算公式如下：其中，psat為飽水密度，μ為給水度，pd為干密度，ps為顆粒密度，e為孔隙比，n為孔隙度。通過上述公式，完成持土密度p的計算。

1．2分析土層應力增量

在計算出的持土密度基礎上，使用分層總和法分析土層應力增量。分層總和法采用一維固結理論，其核心內容是運用總應力法將各水頭作用所產生每層土的變形量疊加起來即為地面沉降量。選擇合適的滲流公式計算地下水位，繪制地下水位曲線。計算每一地下水位差值下地面的最終沉降量［6］。將周邊建筑環境土層分為潛水含水層、承壓含水層、隔水層、半承壓含水系統四部分。分析四部分的土層應力增量情況，其情況各有不同，經過綜合分析，得到其土層應力增量S計算公式如下［7］:其中ai為i層土的壓縮系數，pi為i層土因降水產生的附加應力，hi為i層土的厚度，ei為i層土的初始孔隙比。通過上述過程，完成土層應力增量的分析。

1．3實現影響研究

在土層應力增量的基礎上，運用FLAC方法計算基坑降水引起的地面沉降程度。參考相關工程信息，繪制基坑降水示意圖如圖2所示。運用FLAC方法對深基坑降水引起的地面沉降程度進行計算，地面沉降程度b計算公式如下:其中，b1為壓縮層的初始厚度，S為前文計算出的土層應力增量，γ為測定的持水重度，SS為壓縮層的比儲水系數。通過上述公式，完成對深基坑降水引起的地面沉降程度的計算，實現深基坑降水對周邊建筑環境影響的研究。引入持水重度、相關密度指標、給水度等概念，計算土層持水密度;采用分層總和法，將周邊建筑環境土層分為潛水含水層、承壓含水層、隔水層、半承壓含水系統四部分，代入計算出的土層持水密度，分析土層應力增量;在土層應力增量分析的基礎上，運用FLAC方法計算基坑降水引起的地面沉降程度，實現深基坑降水對周邊建筑環境影響的研究，完成影響研究模型的設計。

2影響研究模型的環境應用

使用設計的深基坑降水對周邊建筑環境影響研究模型對于環境保護而言具有深遠現實意義。首先，使用影響研究模型能夠幫助人們明確的認識到深基坑降水問題和生態環境保護問題之間的關系。通過分析深基坑降水對周邊建筑環境的影響，能夠深刻揭露出深基坑降水問題不僅影響到周邊建筑的質量，還可能對周邊生態環境存在一定程度的威脅。深基坑降水對周邊建筑環境而言可能造成的地面沉降、水土流失等問題，從長遠角度看來，這一問題的持續惡化不利于生態環境的改善，甚至可能造成更為嚴重的后果。在這一情況下，使用設計的深基坑降水對周邊建筑環境影響研究模型有助于引起人們警惕，加強對這一問題的重視程度，有效防止問題的進一步惡化。其次，使用影響研究模型能夠幫助人們全面的分析問題，提出科學的解決方案。通過影響研究模型能夠科學高效的分析深基坑降水對周邊建筑環境的影響，通過對數據的采集監測和分析處理，更加清晰明了的找到解決問題的重點和關鍵，從而為水土加固提供可行的解決方案。使用設計的深基坑降水對周邊建筑環境影響研究模型有助于進一步理解環境問題的成因，為解決方案的提出奠定基礎。最后，使用影響研究模型能夠幫助人們真正有效的解決生態環境問題。一方面，這一模型通過增強人們對深基坑降水影響問題的重視程度能夠做到防微杜漸，在問題沒有進一步惡化之前防患于未然，從而有效降低惡劣生態問題的形成概率;另一方面，在影響研究模型的基礎上進行生態環境治理，采取的方案相對完善，能夠有效提高生態環境治理的效率和質量，從而進一步改善生態環境。通過使用設計的深基坑降水對周邊建筑環境影響研究模型能夠從認識問題、分析問題和解決問題三個角度有力促進生態環境保護，從而達到改善生態環境的目的。

3實驗論證分析

為證明設計的深基坑降水對周邊建筑環境影響研究模型的有效性，設置仿真實驗，選取某深基坑工程模型，對其基礎要素進行設置，將其作為實驗對象置于降水條件下，分別采用設計研究模型和傳統研究模型對深基坑降水對周邊建筑環境影響進行研究。對比兩種模型的研究效果，觀察實驗結果。

3．1數據準備

為了確保實驗結果的準確性，對實驗變量進行控制。測試的是深基坑降水對周邊建筑環境影響研究模型的有效性，由于不同深基坑降水條件對周邊建筑環境影響效果不同，不同深基坑工程設置受降水影響效果也不同，因此需要控制除影響研究模型以外的其他變量因素保持不變，防止干擾實驗結果的準確性。在進行實驗前，對實驗對象和環境進行設置，實驗對象和實驗環境設置如表2所示。

3．2對比試驗結果

設置對比試驗，保證其他條件相同，一組采用設計影響研究模型，另一組采取傳統研究模型對實驗對象在不同降水強度下影響周邊建筑環境的情況進行研究分析。記錄影響研究耗費時間，并與提前測定的真實情況進行對比得出研究模型準確度，計算影響研究效率，繪制對比曲線。影響研究效率對比結果如圖3所示。通過圖3可以看出，設計的影響研究模型在進行深基坑降水對周邊建筑環境影響研究時具有明顯優勢。在進行測試的16小時中，雖然隨著實驗時間的增加，對降水量進行了調整，導致影響研究模型的影響分析效率有所波動，但其波動范圍較小，說明這一研究模型相對較為穩定，能夠適應不同情況的工作需要，使用設計研究模型進行影響研究分析的研究分析效率始終位于75%～95%之間，具有極高有效性。而使用傳統方法進行研究分析時，其分析效率隨著降水量的調整發生了較大波動，從30%到65%持續波動，說明這一研究模型運行穩定性不高難以適應實際需要，且效率遠低于研究模型的研究分析效率。上述數據證明，設計的影響研究模型能夠提高35%的影響分析效率，具有極高有效性。

4結語

深基坑降水會對周邊建筑環境產生較大影響，這種影響不僅會造成經濟成本的增加，還可能造成嚴重事故威脅人的生命安全。因此通過對深基坑降水對周邊建筑環境的影響進行研究，能夠加強相關管理人員對這一問題的重視程度，采取相應技術措施改善這一問題，從而減少其對生態環境和人文環境的破壞。對深基坑降水對周邊建筑環境影響研究模型進行測試，實驗結果表明，設計的影響研究模型能夠適應各種條件下的工作需要，對用較少的時間，更為全面的研究深基坑降水對周邊建筑環境的影響，相比傳統模型大幅提高影響研究的效率。

作者：范寒光 單位：機械工業勘察設計研究院有限公司