摘" 要:通過(guò)資料搜集、案例分析法,闡釋相關(guān)基坑工程案例的基本內(nèi)容,在執(zhí)行評(píng)價(jià)措施時(shí),圍繞搭建適宜性評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)、建設(shè)評(píng)價(jià)模型、設(shè)置評(píng)價(jià)因子、評(píng)價(jià)因子權(quán)重設(shè)置、設(shè)置適宜性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)結(jié)果分析等方面對(duì)基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)展開(kāi)了深入探究。從基坑工程建設(shè)環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)著手,提取適宜性評(píng)價(jià)因子,包括工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題、地面建設(shè)狀況、敏感因子、施工技術(shù)、不良土層、卵石地層、滯水、承壓水、基巖、建成環(huán)境因素、活動(dòng)斷裂、地面沉降等,合理分配權(quán)重,得出適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果,判定該區(qū)域是否適宜開(kāi)展基坑工程建設(shè)。得出如下結(jié)論:基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)技術(shù)的靈活應(yīng)用,保障了基坑工程開(kāi)發(fā)、建設(shè)的合理性,控制了成本支出,并為其他相關(guān)研究提供了參考資料。
關(guān)鍵詞:基坑工[A2] 程 地質(zhì)環(huán)境 適宜性評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)因子
Research on t[A3] he Suitability Evaluation of Geological Environment for Foundation Pit Engineering
JIA Bo CHEN Hui
Henan Third Geological and Mineral Survey Institute Co., Ltd., Zhengzhou, He’nan Province, 450000 China
Abstract: Through data collection and case analysis, the basic content of relevant foundation pit engineering cases is explained. When implementing evaluation measures, in-depth exploration is carried out on the geological environment suitability evaluation of foundation pit engineering, focusing on building a suitability evaluation structure, constructing an evaluation model, setting evaluation factors, setting evaluation factor weights, setting suitability evaluation standards, and analyzing evaluation results. Starting from the construction and use stages of foundation pit engineering, suitability evaluation factors are extracted, including engineering geological conditions, hydrogeological conditions, environmental geological problems, ground construction conditions, sensitive factors, construction technology, poor soil layers, pebble formations, stagnant water, confined water, foundation rocks, built environment factors, active faults, and ground subsidence, etc. The weights are reasonably allocated to obtain the suitability evaluation results, and determine whether the area is suitable for foundation pit engineering construction. The following conclusion is drawn: the flexible application of geological environment suitability evaluation technology for foundation pit engineering ensures the rationality of foundation pit engineering development and construction, controls cost expenditures, and provides reference materials for other related research.
Key Words: Foundation pit engineering; Geological environment; Suitability evaluation; Evaluation factor
[4] [A5] 隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,地下空間開(kāi)發(fā)也在持續(xù)深入,但不同地區(qū)的地下地質(zhì)環(huán)境有著較大的差別,要保證開(kāi)發(fā)進(jìn)程的持續(xù)性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,有必要對(duì)地下空間開(kāi)展地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià),結(jié)合評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)化地下空間規(guī)劃方案、選擇建設(shè)技術(shù),提升開(kāi)發(fā)效果。考慮到以往已經(jīng)針對(duì)適宜性評(píng)價(jià)展開(kāi)了研究,本研究結(jié)合以往的研究資料、數(shù)據(jù),梳理研究流程,確定研究要點(diǎn),并在基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)中,應(yīng)持續(xù)積累經(jīng)驗(yàn),探索更加有效的適宜性評(píng)價(jià)方法,提升評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性。本研究是基于某基坑工程的實(shí)際情況展開(kāi)的,因此會(huì)讓研究結(jié)果更加的真實(shí),能夠客觀、全面地反映工程各方面特征,從而能夠直接將本研究結(jié)果引入其他相關(guān)基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)中,提升評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性,對(duì)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展也有一定促進(jìn)作用。
1 基坑工程案例分析
以某基坑工程為例,進(jìn)行基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)探究,已知該地的地質(zhì)環(huán)境、水文因素等適宜進(jìn)行地下空間開(kāi)發(fā),但存在新近沉積土、厚層填土等不良地質(zhì),并有高滲透性潛水層、基巖、卵石地層等。
2 基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)措施
2.1 搭建適宜性評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)
結(jié)合工程特征搭建適宜性評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu),關(guān)注以下3個(gè)方面,保證結(jié)構(gòu)合理性[1]。
(1)搭建適宜性評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu),包括三級(jí)結(jié)構(gòu):基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)(目標(biāo)層)、基坑工程建設(shè)與使用環(huán)節(jié)適宜性評(píng)價(jià)(準(zhǔn)則層)、工程地質(zhì)因子。
(2)結(jié)合基坑工程建設(shè)階段、使用階段的根本需求,確定地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。
(3)結(jié)合基坑工程施工技術(shù),分析地下空間、地質(zhì)環(huán)境之間相互作用可能造成的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,搜集基坑工程所處區(qū)域地質(zhì)條件設(shè)置評(píng)價(jià)因子,要求所選因子在反映基坑工程真實(shí)地質(zhì)環(huán)境特征 [2]。
2.2 建設(shè)評(píng)價(jià)模型
文本框: 工程地質(zhì)因子A
文本框: 工程地質(zhì)因子B文本框: 工程地質(zhì)因子C文本框: ……文本框: 工程地質(zhì)因子b文本框: 工程地質(zhì)因子a文本框: ……建設(shè)評(píng)價(jià)模型,包括三層結(jié)構(gòu),如圖1所示。
(1)準(zhǔn)則層到目標(biāo)層模型搭建:該層模型搭建[A7] ,如式1所示[8] 。
式(1)[A10] 中:表示基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果;表示工程建設(shè)準(zhǔn)則層元素權(quán)重;表示工程使用環(huán)節(jié)準(zhǔn)則層元素權(quán)重;表示工程建設(shè)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果;表示工程使用環(huán)節(jié)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果。
(2)因子層到準(zhǔn)則層模型搭建:該層模型搭建,如式2所示。
式(2)中:表示工程建設(shè)第j項(xiàng)因子權(quán)重;表示程使用環(huán)節(jié)第j項(xiàng)因子權(quán)重;表示工程建設(shè)因子總數(shù);表示工程使用環(huán)節(jié)因子總數(shù)[3][11] 。
2.3 設(shè)置評(píng)價(jià)因子
2.3.1 基坑工程建設(shè)評(píng)價(jià)因子
此類因子有很多,包括條件、水文地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題、地面建設(shè)狀況、敏感因子、施工技術(shù)等。其中:工程地質(zhì)條件涉及的地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素包括邊坡主動(dòng)土壓力、土體壓縮模量、環(huán)境介質(zhì)均勻程度等,如土體模量,模量越小,壓縮系數(shù)越大,越容易出現(xiàn)基坑坍塌、不均勻沉降等問(wèn)題;水文地質(zhì)條件涉及的地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素包括地下水埋深、水位變化規(guī)律、富水性等;環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題涉及的地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素包括軟土的低滲透性、低抗剪強(qiáng)度、低壓縮模量等;地面建設(shè)狀況涉及的地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素包括基礎(chǔ)工程與地上既有建筑物在垂直、水平方向上距離的合理性;敏感因子為若基坑工程所處區(qū)域?yàn)榻菇ㄔO(shè)區(qū),不能進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)。
2.3.2 基坑工程使用環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)因子
使用環(huán)節(jié)基坑工程地質(zhì)環(huán)境因子主要是其面臨的環(huán)境特征,評(píng)價(jià)因子包括:不良土層方面,主要是軟土、新近沉積土、厚層填土等,可能造成邊坡失穩(wěn)、建筑物變形損壞;卵石地層方面,主要指的是一些超大粒徑漂石(厚度大于等于5 m,粒徑大于等于500 mm),可能造成地下連續(xù)墻、護(hù)坡樁困難;滯水方面,主要是基坑工程局部地區(qū)上層滯水,可能造成側(cè)壁坍塌,引發(fā)安全事故;承壓水方面,主要是未能及時(shí)、有效控制地下水時(shí),造成突涌、底鼓;在降水時(shí)造成地面沉降;在基巖方面,主要是黏土巖出現(xiàn)干濕交替問(wèn)題,引發(fā)收縮、膨脹、崩解等問(wèn)題;礫巖遇水出現(xiàn)水解、軟化等問(wèn)題;在建成環(huán)境因素方面,主要是遇地下建筑物、管道或其他障礙物等;建筑物出現(xiàn)較大變形、破壞。
2.4 評(píng)價(jià)因子權(quán)重設(shè)置
為保障目標(biāo)層評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度,要求準(zhǔn)則層、因子層元素權(quán)重分別滿足以下條件:+=1,對(duì)比分析,基坑工程建設(shè)環(huán)節(jié)受到地質(zhì)環(huán)境因素的影響更大,故而建設(shè)環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)因子配比設(shè)置為6∶4,即=0.6,=0.4,突出基坑工程建設(shè)環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)因子的重要性[4]。針對(duì)基坑工程地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)機(jī)制,結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境資源、技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平、環(huán)境政策等元素,對(duì)比分析不同因子的重要程度,引入專家調(diào)查法、層次分析法軟件,設(shè)置各因子權(quán)重:基坑工程建設(shè)環(huán)節(jié),工程地質(zhì)條件(2.0)、水文地質(zhì)條件(2.0)、環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題(1.0)、地面建設(shè)狀況(1.5)、敏感因子(1.5)、施工技術(shù)(1.0);基坑工程使用環(huán)節(jié),不良土層(1.5)、卵石地層(1.5)、滯水(0.5)、承壓水(1.0)、基巖(1.0)、建成環(huán)境因素(1.0)、活動(dòng)斷裂(2.5)、地面沉降(1.0)[5]。
2.5 設(shè)置適宜性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)合上述評(píng)價(jià)模型,對(duì)評(píng)價(jià)因子選擇、標(biāo)準(zhǔn)量化、權(quán)重分配等加以探討,保證基坑工程地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)的合理性[6]。結(jié)合當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)工程評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)、案例等,進(jìn)行反演分析,設(shè)置適宜性評(píng)價(jià)指數(shù)、評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)關(guān)系,如下所示:≥70,基礎(chǔ)工程地質(zhì)環(huán)境適宜性分級(jí)為:“適宜”;50≥<70,基礎(chǔ)工程地質(zhì)環(huán)境適宜性分級(jí)為:“相對(duì)適宜”;20≥<50,基礎(chǔ)工程地質(zhì)環(huán)境適宜性分級(jí)為:“相對(duì)不適宜”;<20,基礎(chǔ)工程地質(zhì)環(huán)境適宜性分級(jí)為:“不適宜”。
2.6 評(píng)價(jià)結(jié)果分析
按照上述評(píng)價(jià)流程,對(duì)本基坑工程地質(zhì)環(huán)境的適宜性加以評(píng)價(jià),引入基坑法,調(diào)查研究地下空間10 m、20 m、30 m、40 m深度的地質(zhì)環(huán)境狀況,得出評(píng)價(jià)結(jié)果:10 m深度,計(jì)算值82.3,評(píng)價(jià)結(jié)果“適宜”;20 m深度,計(jì)算值76.2,評(píng)價(jià)結(jié)果“適宜”;30 m深度,計(jì)算值63.5,評(píng)價(jià)結(jié)果“相對(duì)適宜”;40 m深度,計(jì)算值58.2,評(píng)價(jià)結(jié)果“相對(duì)適宜”。匯總以上評(píng)價(jià)結(jié)果可知,本區(qū)域基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜進(jìn)行開(kāi)發(fā),并對(duì)各類評(píng)價(jià)地質(zhì)因素加以整體化分析,提取影響本地區(qū)基坑工程建設(shè)的主要因素,包括6項(xiàng),按照其影響程度加以排序:不良土層、卵石地層、基巖、活動(dòng)斷裂、承壓水[7-8]。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上,本文就基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)展開(kāi)了綜合論述與分析,以上提出的適宜性評(píng)價(jià)機(jī)制在落實(shí)中具備較大可行性,能夠相對(duì)合理、準(zhǔn)確、全面地了解基坑工程所處區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的基本特征,這對(duì)基坑工程的整體化規(guī)劃、建設(shè)有著較大的參考價(jià)值。在下一階段的發(fā)展中,需要持續(xù)優(yōu)化、更新基坑工程地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)機(jī)制,使其更加貼合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,提升評(píng)價(jià)效率、提高評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度。
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