張建亮

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土木工程建設(shè)中的環(huán)境巖土工程問題

張建亮

（深圳市南華巖土工程有限公司，廣東 深圳 518000）

土木工程大部分都是建設(shè)在巖石圈、生命圈、大氣圈等環(huán)境中，隨之形成了融合土壤學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境學(xué)、社會(huì)科學(xué)等多方面的土木工程環(huán)境巖土工程，著重分析幾種影響土木工程建設(shè)、影響環(huán)境巖土工程的問題，并提出了解決方法。

土木工程；環(huán)境；巖土工程；問題

1　環(huán)境巖土工程中地基土液化的問題

在地震的影響下，地基土開始液化，導(dǎo)致建設(shè)區(qū)域路基的破壞，主要破壞形式有四種：震陷、邊坡坍滑、開裂、路基下沉。受地震強(qiáng)度、填料性質(zhì)、路堤高度、地基土等因素的影響，破壞嚴(yán)重，其中最關(guān)鍵的是水文地質(zhì)條件和地基土特性。針對(duì)上述問題，提出合理解決問題的措施：利用勘查地質(zhì)的公路工程資料，對(duì)可液化土層的液化程度、厚度、埋深等進(jìn)行確定，分析危害公路的工程及影響程度，并結(jié)合地基變形的實(shí)際特點(diǎn)，提高地基承載力，主要方式包括強(qiáng)夯法、擠密沙樁法、換填法。大量實(shí)踐表明，擠密沙樁可以加固深層地基，具有良好的固結(jié)排水作用，能夠降低地基不均勻沉降、提高地基強(qiáng)度，還能夠消除地基液化，比較適合應(yīng)用在處理橋頭高路堤液化土地基；換填法可以對(duì)地基土特性進(jìn)行改善，消除地基土的液化，適合應(yīng)用在小規(guī)?？梢夯鼗校粡?qiáng)夯法適合應(yīng)用在淺層、大面積地基中，具有十分明顯的加固效果，因?yàn)榇嬖诤艽蟛町惖募庸绦Ч?，所以，依?jù)工程地質(zhì)條件來處理液化地基土，并依據(jù)一定的處理原則，選擇符合情況的方式來有效增加地基土抗液化能力。

2　環(huán)境巖土工程中基坑開挖的問題

2.1土層位移變形及周圍地表沉降

開挖深基坑的時(shí)候，會(huì)從兩方面出現(xiàn)地表沉降問題：第一，護(hù)坡基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)側(cè)向形變導(dǎo)致地表沉降。第二，疏干地下水以后形成差異，導(dǎo)致地表沉降。前者沉降主要出現(xiàn)在深基坑周圍；后者沉降的范圍相對(duì)比較大，主要是深基坑環(huán)形區(qū)域。依據(jù)實(shí)際情況，一般來說，深基坑地表沉降主要是因?yàn)榀B加圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形和地下水疏干。地面沉降是因?yàn)榈叵滤韪尚纬傻?，如果不是很大的水位降低，可以不考慮沉降危害，但是如果出現(xiàn)過大的水位沉降及比較小的疏干范圍時(shí)，地表沉降極有可能導(dǎo)致建筑墻體開裂或傾斜。在設(shè)計(jì)坑側(cè)壁位移時(shí)，需要合理分析精度、模型不確定向、計(jì)算參數(shù)等因素，防止出現(xiàn)不合實(shí)際情況的計(jì)算結(jié)果，出現(xiàn)比較大的側(cè)向位移，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)坍塌和開裂，間接導(dǎo)致地表沉降。出現(xiàn)上述地表沉降問題主要是由于土體側(cè)向形變，促使出現(xiàn)塑性變形、垂向彈性變形；土地側(cè)向變形還會(huì)導(dǎo)致降低高程，是嚴(yán)重影響深基坑周圍地表沉降的主要因素。

2.2深基坑工程開挖邊坡的問題

開挖深基坑之后，在外力作用和自身重量影響的情況下，會(huì)促使土體朝著低處坍滑，如果不采取合理的措施來進(jìn)行處理，會(huì)導(dǎo)致邊坡坍塌或者滑移，主要存在兩種邊坡變形方式：完成支護(hù)結(jié)構(gòu)以后，基坑中出現(xiàn)一定的空面，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)喪失原有的作用，促使邊坡失去原有的穩(wěn)定性；開挖邊坡的時(shí)候，如果不恰當(dāng)處理，邊坡前邊、底部等會(huì)形成邊坡滑動(dòng)。

2.3深基坑開挖導(dǎo)致隆起變形及基坑突涌

基坑突涌，促使基土開裂。主要是因?yàn)榇嬖诔袎核娱_挖的時(shí)候會(huì)降低原有土壓力到一定程度，承壓水水壓能夠?qū)拥装逶斐蓻_擊或者頂裂基坑底板，形成突涌。從四個(gè)方面分析基坑隆起變形：開挖基坑以后，基地面之下的部分朝著基坑內(nèi)出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形，導(dǎo)致隆起基底；回彈基坑基底土體以后，土體蠕變和松弛導(dǎo)致隆起土體；黏性土基坑積水；挖除土體，釋放自重應(yīng)力，促使回彈土體。解決基坑開挖導(dǎo)致地表沉降的方式：

第一，地表沉降降低基本方式。一般都是應(yīng)用大剛度連續(xù)地下結(jié)構(gòu)，加固地基土，分段開挖地基，合理設(shè)置支護(hù)，加固坑外注漿，盡可能縮短周期，提高維護(hù)結(jié)構(gòu)墻外帷幕和土體深度，降低降水次數(shù)，合理設(shè)置一定的回灌系統(tǒng)。

第二，合理應(yīng)用文克爾彈性地基梁原理，分析開挖基坑形成的地下管線水平位移和豎向位移。依據(jù)最大管線變形情況，計(jì)算出最大允許圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，并且合理設(shè)計(jì)圍護(hù)強(qiáng)度及選型，依據(jù)實(shí)際情況，對(duì)地下管線進(jìn)行預(yù)估，檢測(cè)是否安全。

第三，依據(jù)周圍環(huán)境、地基土、開挖的實(shí)際情況，選擇合理經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。此外，深基坑施工和設(shè)計(jì)是息息相關(guān)，施工的所有過程都在改變外荷載和體系結(jié)構(gòu)，極大程度地造成內(nèi)力和變形。監(jiān)測(cè)實(shí)際施工工程，也就是合理測(cè)量周圍環(huán)境、土體變形、位移、墻體內(nèi)力、支撐內(nèi)力等，施工和設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)合理應(yīng)用并調(diào)整反饋結(jié)果，借助信息化施工技術(shù)進(jìn)行施工，使施工更加科學(xué)、合理。在上述施工過程中，能對(duì)整體破壞或局部破壞進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便及時(shí)修改，保證降低環(huán)境影響，確保結(jié)構(gòu)安全。

3　打樁對(duì)周圍環(huán)境的影響

近幾年，由于不斷發(fā)展超高層和高層建筑，施工中基本上都是使用樁基礎(chǔ)，但是樁實(shí)際施工的過程中總會(huì)出現(xiàn)泥漿污染、振動(dòng)、噪音等環(huán)境影響。樁基施工時(shí)，打樁過程中需要錘擊樁頂；在振動(dòng)沉樁的過程中，應(yīng)該進(jìn)行偏心振動(dòng)；在灌注樁的過程中，噪音是由于鉆機(jī)馬達(dá)導(dǎo)致的，最嚴(yán)重的就是打入樁的時(shí)候，可以從以下幾方面分析，阻止噪音形成：選擇無噪音施工技術(shù)、降低噪音源強(qiáng)度、限制施工時(shí)間。在施工中進(jìn)行打樁時(shí)，振動(dòng)會(huì)影響居民生活、損壞建筑物，使地基變形、砂土液化等。為了避免出現(xiàn)上述問題，需要合理應(yīng)用防振槽、防振溝。一般情況下，這種溝槽深度為4～5cm，必要的時(shí)候可以設(shè)置隔離墻。在打樁擠土的過程中，會(huì)因?yàn)轭A(yù)制樁打入升高周圍的水壓力，從而降低地基土排水強(qiáng)度，導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p壞附近土地，并且在沉樁的時(shí)候，與樁體積等量土體會(huì)形成隆起和位移。擠土主要會(huì)導(dǎo)致成樁地面隆起和位移、管道破裂、房屋沉降等問題。可以從以下幾個(gè)方面分析防治方式：依據(jù)施工進(jìn)度和順序來合理安排濃樁和布樁；降低排土量，合理應(yīng)用空心預(yù)制樁；降低地下水位；先進(jìn)行開挖，再進(jìn)行沉樁；改變土體排水性。現(xiàn)階段，一般都是應(yīng)用泥漿護(hù)壁的方式來進(jìn)行鉆孔灌注樁施工，混凝土灌注的時(shí)候，會(huì)排出孔內(nèi)泥漿，也會(huì)嚴(yán)重破壞施工周圍環(huán)境。

［1］ 羅國(guó)煜.論城市環(huán)境巖土工程研究［J］.工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，1993，（01）：39-40.

［2］ 朱瑞賡.淺析巖土工程［J］.土工基礎(chǔ)，2004，（01）：104-105.

［3］ 張?jiān)诿?對(duì)于發(fā)展環(huán)境巖土工程的初步探討［J］.土木工程學(xué)報(bào)，2001，（02）：77-78.

［4］ 翟曉寧，郭月亮.巖土工程中的環(huán)境問題研究［C］//2011中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第四卷），2011.

［5］ 葉觀寶，徐超.沉管灌注樁施工對(duì)環(huán)境影響的控制措施［J］.地下空間，2004，（02）：55-56.

［6］ 張麗娟，米海珍.城市巖土工程與可持續(xù)發(fā)展［J］.城市開發(fā)，2002，（07）：84-85.

［7］ 李相然，劉大忠，曹振斌，等.煙臺(tái)市區(qū)土地利用的環(huán)境工程地質(zhì)研究［J］.地理學(xué)與國(guó)土研究，2001，（03）：42-43.

Problems of environmental geotechnics in civil engineering construction

ZHANGJian-liang
（Shenzhen Nanhua Geotechnical EngineeringCo.，Ltd.，Shenzhen 518000，China）

Civil engineering is mainly built in lithosphere，life circle and atmosphere，along with the formation of civil engineering environmental geotechnics with a fusion of soil science，biology，environtology，social science and other aspects. This paper analyzed the impact of several factors on civil engineering construction and environmental geotechnics，and then proposed solutions.

Civil engineering；Environment；Geotechnical engineering；Problem

TU4

A

1674-8646（2016）15-0056-02

2016-07-01