游東泉 楊智榮
摘要:地面沉降指的是在人為因素和自然因素下,地殼表層土體出現(xiàn)壓縮后地面標(biāo)高下降的一種地質(zhì)情況,地面沉降具有影響范圍廣、沉降速度慢、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、成因復(fù)雜、防治難度大等特點(diǎn),對(duì)城市建設(shè)和人們的生活影響比較大。本文首先對(duì)軟土發(fā)育產(chǎn)生的危害進(jìn)行了分析,然后對(duì)肇慶端州區(qū)軟土發(fā)育情況進(jìn)行了分析,最后對(duì)軟土發(fā)育對(duì)肇慶端州區(qū)城市建設(shè)產(chǎn)生的影響進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:軟土發(fā)育;肇慶端州區(qū);城市建設(shè)
軟土具有孔隙比高、含水量大、強(qiáng)度小、固結(jié)系數(shù)低、滲透性低等特點(diǎn)。軟土地基不均勻沉降會(huì)使建筑物出現(xiàn)倒塌、傾斜和開(kāi)裂等情況,不但會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,而且還會(huì)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成影響。本文對(duì)軟土發(fā)育情況進(jìn)行分析,對(duì)所有可能對(duì)地基穩(wěn)定性造成影響的因素進(jìn)行了匯總,針對(duì)性的采取處理措施,可以有效避免出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害。
1軟土發(fā)育的危害
軟土發(fā)育會(huì)使地面產(chǎn)生沉降,通常情況下地面沉降主要是由人類活動(dòng)因素和地質(zhì)環(huán)境因素兩個(gè)方面造成的。軟土層出現(xiàn)不均勻沉降的內(nèi)在原因是因?yàn)檐浲翆拥奈锢硇再|(zhì)以及分布有所差異,外在原因是因?yàn)榈叵滤蛔儎?dòng)、地基處理不當(dāng)、附加應(yīng)力分布不均勻等因素造成的。當(dāng)軟土地基出現(xiàn)不均勻沉降時(shí),會(huì)使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)傾斜、開(kāi)裂、倒塌、道路扭曲變形等問(wèn)題,不僅會(huì)造成非常大的經(jīng)濟(jì)損失,而且會(huì)影響到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
2肇慶端州區(qū)軟土地基在附加應(yīng)力下的沉降評(píng)價(jià)
軟土系指的是天然孔隙比等于或者大于1.0,并且天然的含水量要超過(guò)液限細(xì)粒土,主要包括泥炭質(zhì)土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭等。通過(guò)對(duì)肇慶市端州區(qū)全區(qū)軟土分布情況進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),該區(qū)軟土主要分布在城東片區(qū)、舊城區(qū)片區(qū)、城西片區(qū)三個(gè)區(qū)域,其中舊城區(qū)軟土層的厚度為5-10m,局部厚度可以達(dá)到10-20m,城西區(qū)軟土層的厚度為5-10m,城東片區(qū)軟土層的厚度可以達(dá)到10-20m,局部土層的厚度可以達(dá)到20-30m,軟土分布情況如圖1所示。下文分析了三個(gè)區(qū)塊軟土的有效應(yīng)力的沉降量情況。
(1)城西片區(qū)的沉降量分析。選用鉆探的方法對(duì)片區(qū)進(jìn)行鉆孔分析后發(fā)現(xiàn),全區(qū)有軟土分布的鉆孔占到了全區(qū)的35.8%,軟土層的厚度主要為0.1-5m。對(duì)土層施加100kpa的應(yīng)力后,軟土層的沉降量達(dá)到了129.12mm,沉降量處于0.5-0.1m范圍中,軟土層為中型沉降。
(2)舊城區(qū)片區(qū)的沉降量分析。選用工程鉆孔的方法對(duì)舊城區(qū)的軟土分布情況進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),全區(qū)內(nèi)分布在軟土區(qū)域的鉆孔占到了57.23%,軟土層的厚度為5-10m,對(duì)土層施加100kpa的有效應(yīng)力后最大沉降量達(dá)到了143.19mm,沉降量在0.5-0.1m范圍內(nèi),屬于中型沉降。
(3)城東片區(qū)的沉降量分析。對(duì)城東片區(qū)進(jìn)行工程鉆孔分析后,區(qū)域中分布在軟土地區(qū)的鉆孔占到了57.23%,軟土層的厚度主要為10-20m,該土層在100kpa有效應(yīng)力作用下,最大沉降量為176.84mm,沉降量處于0.5-0.1m范圍中,為中型沉降。
3軟土發(fā)育對(duì)肇慶端州區(qū)城市建設(shè)的影響
肇慶市端州區(qū)第四紀(jì)地層中分布這孔隙比大、含水量大、滲透性小、承載力低的淤泥和淤泥質(zhì)軟土。軟土受壓后很容易出現(xiàn)壓縮變形。由于軟土層的厚度分布有所差異,導(dǎo)致各地沉降量也會(huì)出現(xiàn)差異。對(duì)肇慶市沉降進(jìn)行綜合分析后,發(fā)現(xiàn)影響地面出現(xiàn)沉降主要是因?yàn)檐浲潦芨郊雍奢d的作用下排水固結(jié)沉降。在荷載作用下,軟土中的水會(huì)從孔隙中排出,孔隙體積會(huì)變小,使地基產(chǎn)生變形。此外,當(dāng)超靜水壓力逐步消散,有效應(yīng)力會(huì)不斷提升,地基土的強(qiáng)度也會(huì)隨著提升。土體受到壓力產(chǎn)生固結(jié)后,一方面會(huì)降低孔隙比出現(xiàn)壓縮,另一方面會(huì)提升地基抗剪強(qiáng)度。因?yàn)橛倌酀B透系數(shù)非常小,受附加應(yīng)力的影響淤泥的排水速度會(huì)下降,所以淤泥的固結(jié)速度比較慢。在地基靜荷載和動(dòng)荷載聯(lián)合作用下,會(huì)使用土中孔隙水壓力快速升高,土體中的結(jié)合水會(huì)轉(zhuǎn)變成自由水順著空間排水網(wǎng)絡(luò)排放到外部。當(dāng)軟土地層中的孔隙水緩慢排出后,會(huì)使軟土層孔隙體積降低,使地基出現(xiàn)固結(jié)和變形。
由此可以看出,為了保證城市開(kāi)發(fā)的順利開(kāi)展,根本性的對(duì)城市土地資源進(jìn)行緩解和協(xié)調(diào),解決地質(zhì)環(huán)境載體和地下空間開(kāi)發(fā)之間的矛盾,需要對(duì)軟土層的分布情況以及工程特性進(jìn)行勘察,對(duì)最終沉降量進(jìn)行預(yù)測(cè),及時(shí)制定相應(yīng)的處理措施,避免出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害,進(jìn)而為城市的建設(shè)和發(fā)展提供科學(xué)性與先導(dǎo)性的支撐與服務(wù)。
結(jié)論:綜上所述,在軟土地基上建設(shè)建筑時(shí),如果巖土地質(zhì)條件達(dá)不到建設(shè)要求,會(huì)使建筑物沉降量過(guò)大,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)開(kāi)裂、滑移、基坑失穩(wěn)、樁位偏移、坑底隆起、地面隆起等地質(zhì)問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)端州區(qū)軟土發(fā)育情況進(jìn)行分析,提出了城市建設(shè)過(guò)程中需要注意的地方,在促進(jìn)肇慶端州區(qū)城市建設(shè)方面具有重要意義。