城市地下工程中的环境岩土工程问题
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城市地下空间岩土工程安全监测技术摘要:城市地下空间地质工程具有一定的独特性,施工过程中非常容易发生地面沉降和地基沉降,管线等基础设施的铺装非常容易发生管线破裂和承受力变形,相关工作人员应更加注重其安全系数。
深基坑遭遇显著的塌陷和变形风险,严重危害工程项目的正常进行和工作人员的人身安全。
受地底空间布局变动的危害,周边房屋建筑在出现异常应力作用下会有歪斜和裂开。
此外,地底煤巷也有可能发生一些问题,造成构造变形。
因而,以便进一步降低以上问题,减少工程施工风险,务必强化对城市地下空间工程项目的安全监控,为工作人员及早发现风险,妥善处置有关问题造就资源优势。
关键词:城市地下空间;岩土工程;安全监测技术1岩土工程以及地质灾害概述1.1岩土工程岩土工程是该区域基本上地质要求的精准勘查和体现,就是各种相关岩层和土的地下建筑工程。
在开展建筑工程施工与资源采掘以前,必须了解该地的地质材料,使岩土体的挖掘和结构加固更为有效与安全。
中国的地质自然环境繁杂多种多样。
因而,需要融合地区具体,开展专业剖析,选用正确岩土工程处理办法,进一步运用防治技术性,不断完善防治对策;防止岩土工程施工过程中发生的地质毁坏,从源头上避免地质灾难的发生。
1.2地质灾害地质灾害的产生一般给附近工程建筑、住户生命安全产生无法估量的危害性,受到破坏本地水源、生态环境、旅游资源开发。
在我国地质灾害主要原因是地貌、自然因素和人为要素。
绝大多数地质灾害是我们过度开采和不科学基本建设所造成的。
在生态环境保护上发展经济,必须了解适度性。
过度开采会损害植物群落,造成坍塌、泥石流、山体滑坡等自然灾害。
地质灾害的产生具备突发和毁灭性。
我们要不断完善地质灾害应急方案和日常预防管理体系,逐步完善,提升检测。
一旦收到警报信息,马上迁移住户,并采取相应防范措施。
2监测技术2.1直接几何法立即几何法是地下空间安全性监测常用的运用方式。
针对高精密地基沉降监测,电子水平仪系统软件具备很高的实用价值,在很多地下空间基本建设中得到高效的运用。
第1篇一、岩土工程施工技术不断进步1. 针对不同岩层,采用相应的施工技术。
例如,针对软土地基,采用排水固结法、预压法等技术;针对岩石地基,采用爆破、钻孔、锚杆等技术。
2. 隐蔽性地基处理技术。
桩基地下连续墙、锚杆等施工技术,在岩土中实现隐蔽施工,提高工程质量和安全。
3. 施工新技术应用。
近年来,岩土工程施工新技术不断涌现,如自动化施工、智能化施工等,提高了施工效率和质量。
二、岩土工程施工现状1. 岩土工程施工质量得到提高。
随着施工技术的不断进步,岩土工程施工质量得到了明显提高,为建筑行业提供了坚实的基础。
2. 施工效率得到提升。
岩土工程施工新技术和新设备的应用,使得施工效率得到了显著提升。
3. 施工成本降低。
岩土工程施工技术的进步,使得施工成本得到有效控制,提高了建筑企业的经济效益。
4. 施工安全得到保障。
岩土工程施工新技术和新设备的应用,提高了施工安全性,减少了安全事故的发生。
三、岩土工程施工面临的挑战1. 施工技术水平有待提高。
尽管岩土工程施工技术取得了显著成果,但与发达国家相比,我国在施工技术水平上仍有较大差距。
2. 人才短缺。
岩土工程施工需要大量高素质人才,但目前我国岩土工程行业人才短缺问题较为严重。
3. 施工环境复杂。
岩土工程施工往往面临复杂的地形、地质条件,给施工带来一定难度。
4. 施工监管有待加强。
岩土工程施工涉及多个环节,施工监管有待加强,以确保施工质量和安全。
总之,岩土工程施工在我国建筑工程中占据重要地位。
面对挑战,我们需要进一步加大科技创新力度,提高施工技术水平,培养高素质人才,加强施工监管,推动岩土工程施工行业持续健康发展。
第2篇一、岩土工程施工技术应用现状1. 技术水平不断提高。
近年来,我国岩土工程施工技术取得了显著成果,形成了具有自主知识产权的岩土工程新技术、新工艺、新材料。
这些技术广泛应用于各类岩土工程,提高了施工质量和效率。
2. 施工方法多样化。
针对不同岩土工程特点和需求,岩土工程施工方法逐渐丰富,如地基处理、桩基础、地下连续墙、锚杆等。
地下通道工程施工难点一、地下通道工程施工难点地下通道工程施工难点主要包括以下几个方面:1. 土壤条件复杂:地下通道施工需要对土壤进行开挖和支护,而土壤的性质、密实度、含水量等因素会影响到施工的稳定性和安全性。
在一些地质条件比较复杂的地区,如含有软土、黏土、砂土等的地质情况下,施工难度会相对较大。
2. 施工空间狭小:地下通道往往需要在市中心、交通要道等繁忙地段施工,因此施工空间有限,往往需要借助大型机械和先进设备来完成工程。
同时,施工过程中需要与周围建筑、地下管线等进行协调,确保施工过程顺利进行。
3. 施工环境恶劣:地下通道施工过程中会面对各种环境问题,如地下水、地质构造不良、气候条件恶劣等。
这些环境因素会对施工造成一定的影响,需要工程师们进行综合考虑和分析。
4. 施工技术复杂:地下通道工程是一项综合性工程,涉及到土木工程、岩土工程、结构工程等多方面知识。
在施工过程中,需要采用各种先进的技术和方法,确保工程质量和安全。
5. 安全管理难度大:地下通道施工过程中容易发生一些安全事故,如塌方、爆破、坍塌等。
因此,安全管理是地下通道工程施工中非常重要的一个方面,需要工程师们制定详细的安全计划,确保施工过程中安全生产。
二、地下通道工程施工难点的解决方案针对地下通道工程施工难点,我们可以采取一些措施来解决问题,确保工程的顺利进行。
1. 土壤条件复杂:在对土壤开挖和支护过程中,需要根据地质情况选择合适的施工方案,如采用盾构机、钻孔法等先进技术,确保施工质量和安全。
2. 施工空间狭小:在施工空间有限的情况下,可以采用模块化的施工方式,逐步进行开挖和支护,确保施工进度和质量。
3. 施工环境恶劣:在面对恶劣环境条件时,需要提前做好环境调查和风险评估,选择合适的施工方案和措施,确保施工的安全和顺利进行。
4. 施工技术复杂:在施工过程中,需要团队合作,加强施工管理和技术培训,提高工作人员的技术水平和工程质量。
5. 安全管理难度大:安全管理是地下通道工程施工中非常重要的一个方面,需要建立健全的安全管理机制和监测体系,加强安全培训和监督,确保施工安全。
万方数据 万方数据 万方数据1124地下空间与工程学报第4卷等。
可见施工方法的选择,受沿线工程地质、水文地质条件以及所处环境、地面建筑物、地下构筑物、河道交通、道路交通、施工难度、工期和土建造价等等多种因素的影响和制约,方案的选择不仅要满足地铁工程本身的使用功能,同时也要满足合理开发利用地上、地下有效空间的要求,充分考虑并尽量减小施工期间对地面交通、房屋拆迁、管线改移的不利影响。
3.5地下水与地面沉降地铁一号线工程建设不可避免地会对地下水环境造成一定的影响。
区内岩层富水性差,地下水主要储存在土层孔隙和基岩风化裂隙中一孔隙水的泉水流量在0.OllL/s以下,裂隙水的泉水流量在0.08L/s以下,向洞内排泄的地下水流多为滴水或间歇性股状水流[3]。
隧道掘进过程中必须及时衬砌,并做好注浆止水。
地下水问题在地下车站基坑开挖中显得尤为突出,必须足够重视,其防治对策为:(1)结构防水设计中遵循”以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”以及”防水与结构设计并重和统一考虑”的原则,应根据不同的结构型式、水文地质条件、施工方法、施工环境、气候条件等,采取相适应的防水、限量排水措施。
(2)重点调查区域地下水位下降、地下水资源衰减、地面沉降、地裂缝、生态环境恶化、水质污染,土地盐渍化、沼泽化、地方病等。
调查其分布、规模(或程度)、危害、形成条件及产生原因。
3.6相互作用问题3.6.1与上层建筑相互作用地铁一号线沿线建筑、管线非常密集,既有现代化的高层建筑,也有部分建国前建成至今的老建筑,建筑安全保护是重中之重;地下诸多管线年代久远,调查困难,且存在渗漏现象,对地铁工地构成了较大威胁,同时地铁施工也必然影响周边管线和建筑的安全。
如图3为地铁与邻近建筑施工的环境保护技术。
笔者曾对类似工程进行数值分析并采取有效的保护邻近建筑的措施[1副。
3.6.2与其他地下工程(隧道)的相互作用图4为大坪隧道与城市轻轨隧道、襄渝铁路隧道三层立体交叉,大坪隧道以其开挖断面面积大,隧道横向跨度大,被称为“亚洲最大城市隧道”。
岩土工程中基坑支护工程存在的问题及对策基坑支护工程是岩土工程中一个重要的分支,是建筑、城市地下工程建设中不可或缺的一步。
在实际工程中,基坑支护工程存在着一系列的问题,主要包括施工难度大、施工周期长、工期紧张等问题。
下面针对基坑支护工程存在的问题,提出相应的对策。
问题一:施工难度大随着工程的不断发展,基坑开挖深度和规模越来越大,这使得基坑支护的施工难度不断加大。
因此,如何有效地解决基坑支护的施工难度,是基坑支护工程中的关键问题。
对策一:加强施工管理基坑支护工程的施工管理可以从以下几个方面加强:1. 建立施工现场管理制度以及质量检验制度,明确责任、权限、检验标准等工作内容,确保施工无障碍进行。
2. 制定完善的施工计划,明确各项工作内容、施工工序和施工组织形式,实时了解现场施工情况,及时调整计划。
3. 加强施工现场安全管理,确保施工人员的安全。
在施工现场设置安全警示牌,规范施工人员的工作行为,确保施工人员安全作业。
问题二:施工周期长基坑支护工程的施工周期长是基坑支护工程中的一个难题。
这主要是由于一些技术难题、操作难度较大造成的。
对策二:应用新技术可以通过现代化的技术来加快基坑支护工程的施工周期,其中主要包括以下几点:1. 应用现代化的设备和工具,如高效挖掘机、高墙支撑系统等,增强施工效率。
2. 采用数字化的施工技术,利用计算机辅助设计、制造和施工,提高施工质量和效率。
3. 采用预制构件技术,降低施工时间和工期。
问题三:工期紧张基坑支护工程的施工时间紧张,是建设工程面临的又一个难点。
针对这个问题,可以从以下两个方面进行改进。
对策三:合理规划施工进度在工期紧张的建设工程中,必须合理规划施工进度,保证施工有序进行。
可以通过以下方式实现:1. 制定合理的施工进度,并根据实际情况进行调整。
施工中,根据进度表开展各项工作,及时调整进度表,保障施工进度。
2. 配合施工团队,协同作业,合理利用现有设备和劳动力资源。
对策四:优化设计方案在施工前要制定合适的设计方案,优化设计方案能充分考虑施工周期、成本、材料等因素,避免了基坑支护工程的重复施工,降低因设计不当而导致的工期紧张的风险。
杭州地铁1号线地质条件及主要岩土工程问题一、引言A. 研究意义B. 地铁1号线工程背景C. 论文研究的目的和意义二、杭州地铁1号线地质条件分析A. 区域地理背景B. 地层岩性分布与特点C. 土层力学性质分析D. 水文地质条件分析E. 岩土体特殊性状描述三、岩土工程问题剖析A. 岩体稳定性分析B. 等效连续围岩特性分析C. 岩石裂隙特征与处理措施D. 同位移点分析E. 岩土体抗滑稳定性分析四、主要岩土工程问题对策A. 岩体支护方式选择B. 抗震措施与方案设计C. 岩体与地下水协调处理D. 地铁隧道开挖施工措施E. 岩土体质量检测与处理五、结论A. 研究成果总结B. 对地铁1号线工程建设的启示和应用C. 进一步研究和探讨的问题一、引言A. 研究意义地铁建设在城市发展中起着重要作用,它能够缓解城市交通拥堵和环境污染等问题,提高城市的综合管理水平和生活质量。
然而,在地铁建设中,遇到了许多地质问题,如地层差异、岩质条件复杂、地下水等,这些问题对地铁建设带来了一定的难度。
因此,对地铁建设中存在的地质问题进行研究和解决,对于保障地铁建设安全、高效,具有重要意义。
B. 地铁1号线工程背景杭州市地铁1号线起点为下城区彭埠站,沿西溪路、体育场路、古墩路、文一路、文三路、西湖大道、城站火车站等重要交通枢纽,终点为萧山机场。
全长约49.2公里,设车站31座,其中换乘车站9座。
该地铁线路过程中,建立在山地、地下水丰富的区域,工程难度较大。
C. 论文研究的目的和意义本文主要围绕杭州地铁1号线的地质条件和主要岩土工程问题进行分析和探讨,旨在为地铁1号线的施工安全、工程进度、工程质量等方面提供一定的参考。
在研究过程中,将分析该区域的地质条件,重点分析其岩土工程问题,并提出适当的对策,以期为该地铁线路的建设贡献一份力量。
二、杭州地铁1号线地质条件分析A. 区域地理背景杭州市位于浙江省的中部,东邻上海,南接温州,西邻湖州和金华,北与绍兴和嘉兴接壤。
中国城市发展中的地质环境问题摘要:地质灾害给人们带来的是毁灭性的打击,危害人们的生命和财产。
因此,不管是土地资源开发利用,还是地质灾害防治,都必须要进行考察和研究,以便为接下来的工作等做出方案。
本文就我国城市发展中的地质环境问题进行了分析。
关键词:城市发展;地址;环境问题引言近20年间,地质灾害屡见不鲜,人们谈之色变,且地质灾害在自然灾害中最为常见,所以,加强对地质灾害的防治工作和地质环境应用工作十分必要。
一、城市地质研究的基本内容制约城市发展的地质环境条件主要有: 一是场地的稳定性,考虑地震、火山及地震效应作用,在城市建设规划时选择稳定性条件好的场地;二是地基稳定性评价,研究建筑物地基岩土体的质量及空间分布,主要是地基的强度和变形问题;三是地形地貌条件,地貌受地质构造控制,现代地貌是地球内外地质营力长期作用的结果,所以地基土层分布、外力地质作用(现象)的类型和强度都取决于地貌条件;四是自然资源情况,水是城市生存、发展最基本和必要的保证,如矿产资源、景观资源和水陆港口资源的开发利用诞生和繁荣了我国的钢城马鞍山、铜都铜陵市、煤城淮南和淮北市、石油城玉门和大庆市、风景旅游城市黄山、港口城市天津、青岛和美国的新奥尔良市等。
城市地质研究包括城市选址、规划和建设所遇到的工程地质环境问题,以及城市建设和发展过程中由于地质环境反馈作用而产生的问题。
二、城市化主要环境地质问题当今时代,随着各国城市化进程的不断加快,城市化建设导致了越来越多的环境地质问题,例如由于过量开采地下水引起地面沉降和建筑物开裂,深埋地下污染源因迁徙弥散引起地下水水质恶化而直接威胁着城市水资源。
大规模基础工程建设导致大面积植被破坏而引起水文地质条件恶化,此外,废物堆放、路基工程、基坑工程、地下洞室及结构工程等还涉及边坡与围岩稳定性问题以及对周围地质环境的影响等。
目前,我国城市化进程中引发的环境地质问题突出表现在地表水环境恶化问题、地下水污染与污染源迁移问题、地下水开采引起地面变形与沉降及其治理问题[8]、地下结构工程施工安全性问题、高层建筑基坑开挖问题、打入式桩和强夯问题、桩基与土体共同作用及深基坑抗震问题等几方面。
岩土工程中常见的地质灾害类型及防治方法地质灾害是指由于地质因素引起的、对人类生产、生活、环境造成破坏的各类自然灾害。
岩土工程中常见的地质灾害类型包括滑坡、崩塌、地面塌陷等。
本文将针对这些地质灾害类型进行探讨,并介绍相应的防治方法。
一、滑坡滑坡是指由于内部土层发生运动而导致地表土壤滑动的现象。
滑坡往往具有突然性和破坏性大的特点,它可以造成人员伤亡和财产损失。
滑坡的防治方法包括工程措施和生态措施。
工程措施主要包括建设护坡、设立挡土墙等。
护坡是指在坡体表面设置较为牢固的护坡结构,以防止坡体发生滑动。
挡土墙是通过设置混凝土墙体等坚固结构,来抵抗土体的滑移和下滑的力量。
这些措施通过增加坡体的稳定性,减少滑坡的风险。
生态措施主要包括植被恢复和生物工程等。
植被恢复指在滑坡区域进行绿化,通过种植草木等植被来增加土壤的抗冲击和保持力,减缓水土流失。
生物工程是指利用生物力量来改善滑坡区域的生态环境和土壤质地,如利用植物的根系来加固土壤,减少滑坡的风险。
二、崩塌崩塌是指山体或边坡由于荷载超过其承载能力而发生的整体性破坏和滑动。
崩塌往往带有破坏性和危险性,对周边的房屋、道路等造成威胁。
崩塌的防治方法包括工程控制和地质改造。
工程控制主要包括拦挡结构和排水系统等。
拦挡结构是通过设置混凝土墙体、挡土墙等刚性结构,来阻止崩塌物的滑动和展开。
排水系统是通过设置排水管道和集水井等设施,将崩塌体内的积水排除,减少水分对崩塌体的影响。
地质改造主要包括改变地形、裁剪崩塌体和固结崩塌体等措施。
改变地形是通过挖掘或填土等方式,改变崩塌体的形状和坡度,以提高其稳定性。
裁剪崩塌体是将崩塌体按照一定的标高进行切割,使其稳定性得到提高。
固结崩塌体是通过加固土体的方法,如注浆、灌浆等,增加崩塌体的抗滑能力。
三、地面塌陷地面塌陷是指地下溶洞或抽水引起地表以上岩土层土壤塌陷形成的地质灾害。
地面塌陷对城市的基础设施和生活环境造成严重威胁,需要采取相应的防治措施。
岩土工程中地下水的风险及防范随着城市化的不断发展和人民对生活质量的不断追求,越来越多的建筑工程在日益扩大和深入的某些地下环境中开展。
在这些地下工程建设的过程中,地下水成为了一个非常重要的问题,因为它往往会带来很多安全风险。
岩土工程中地下水的风险及防范是一个值得关注的话题,处理不当不仅会对工程建设造成影响,还会对周边环境和生态系统造成损害,本文将对其进行探讨。
一、地下水带来的安全隐患地下水是岩土工程面临的最主要的风险之一,由于其体积庞大,难以预测和控制,具有如下的安全隐患。
1. 土壤流失在一些水状物质的存在下,土壤可轻松流失,因为水的流动会对土壤颗粒产生摩擦力并将其搬运至下游位置。
这种流失可能会令工程建设失败并导致灾害事件的发生。
2. 地基沉降当土壤内的水分过量时,会对土壤结构造成影响,从而导致工程的部分或全部沉降。
这种沉降不仅会对建筑物的结构造成损害,还会威胁到工程建设周边的公共设施。
3. 地下洞穴和巨石的崩塌如果岩层上面的土壤被淌过量的水蚀化,可能会导致洞穴或石头的崩塌,产生灾害风险。
4. 灌浆困难在地下水流动的情况下,灌浆困难是一种常见的现象,灌浆过程中的水流可能会冲刷掉灌浆材料,令工程建设的质量受到影响。
二、如何减少地下水风险1. 深入的岩土建模在进行岩土工程建设之前,进行详细的地质勘察和岩土建模是十分必要的。
通过定量的分析和预测,可以缩小地下水流量的预测范围并且减小对岩土工程建设的影响。
2. 准确的土层分析深入了解某地的土层情况也是十分必要的,对于存在裂缝层的岩石地质,应采取相应的填缝措施,以此增加地基的强度和稳定性。
3. 地下疏浚和水系的重新修复在工程建设前期,应对地下水进行合理的疏浚和整治,从源头上减少地下水对岩土工程建设产生的影响。
此方法不仅可以减少工程建设过程中的安全事故数量,还可以使周边社区环境更加环保,这样获得的资源更长久而不会因此遭受任何损失。
4. 应对事件的有效应急预案在地下水泄漏或者其他类型的灾害事件发生时,应及时启动预案并组织好现场的救援工作。
宁夏银川市区岩土体工程地质问题现状分析摘要:随着银川市建设进程的不断加速以及人类经济社会活动的不断加剧,探明银川市地下空间范围内岩土体的工程地质性质,查明银川市地下空间范围内岩土体的工程地质问题则对于城市工程建设具有越来越重要的意义。
对于银川市城市工程建设影响较大的工程地质问题主要为砂土液化以及水、土对于建筑地基的腐蚀性。
目前,对于砂土液化以及建筑地基腐蚀性问题主要停留在场地尺度内,一般为建筑工程场地的岩土工程勘察,缺少对于银川市区域范围的较全面的大范围的精细刻画。
由于银川市范围内的地质工作开展较早,积累了大量的地质资料和岩土工程勘察报告,本文则通过对大量钻孔数据的收集归纳整理,力图对银川市范围内岩土体存在的工程地质问题进行较精细的刻画和评价。
关键词:工程地质、砂土液化、地下水、腐蚀性一、资料收集与整理与研究范围选择绕城高速以内的地区作为研究范围,在该范围内收集到24个工程地质勘查钻孔,孔深50-100米,岩土工程勘察报告90份,本文选取位于研究区域范围内的89个工勘钻孔数据,至此,收集到银川市范围内工勘钻孔资料113个,可以较均匀的分布在研究区范围内,对于研究区域内影响城市工程建设的工程地质问题进行较全面较精细的刻画。
三、银川市砂土液化分布评价砂土液化现象指饱和土壤在地震动作用或应力条件突然改变的情况下,失去了响应施加应力的强度和刚度,致使土壤呈液态的现象。
液化现象多发生于饱和、松散且排水不畅的砂土,但在少数情况下可能发生于砾石和粘土。
在施加振动荷载作用时,孔隙水压力急剧上升,有效正应力为零,此时颗粒悬浮在水中,土体完全丧失强度和承载能力,此时土体发生振动液化。
地震、爆破和机械振动等都可能引发砂土液化,其中以地震造成砂土液化的危害最为严重,是城市地震危害的主要来源之一。
地震波在土中传播,形成砂土液化后,在超孔隙水压力作用下,孔隙水产生向上的运动。
当砂土的上部覆盖层无渗透性更弱的土时,地下水会大面积的溢出地表;当砂土的上部覆盖层具有渗透性较弱的粘性土时,超孔隙水压力超过覆盖层强度,于是地下水携带砂粒冲破盖层或沿盖层已有裂缝喷出地表,即产生所谓的“喷水冒砂”现象,这是砂土液化最主要、最直接的宏观表现模式。
沈阳地区环境地质问题分析【摘要】:随着我国城市化进程的快速发展,城市地下工程建设中已经遇到很多岩土问题,城市建设与环境地质条件的矛盾越来越尖锐也越来越复杂,城市重大工程及地下空间的开发引起的环境地质灾害,已经超过自然作用引发灾害的损失。
因此对城市环境地质灾害的研究已经引起人们高度的重视。
在充分研究沈阳城区环境地质条件的基础上,对常见的岩土工程问题的成因进行了分析,为城市规划和工程设计、施工提供有益的建议。
【关键词】环境地质条件;岩土工程;地下空间;地质灾害;地下工程Shengyang environment geology problem in the region analysis【Abstract】Along with our country the city turn progress of fast development, city underground have already met a lot of rock soil a problem in the engineering construction, city construction and environment geology condition of antinomy more and more sharp also more and more complications, city graveness engineering and underground space of development cause of environment geology disaster, already exceed nature the function cause disaster of loss.Therefore to city environment geology disaster of research have already caused people height of value.At full research Chen2 Yang2 Cheng2 area environment geology condition of foundation up, become familiar rock soil engineering problem because of carried on analysis, for city planning and engineering design, construction provide beneficial of suggestion.【Key words】Environment geology condition;Rock soil engineering;Underground space;Geology disaster;Underground engineering1. 引言城市是人口集中居住区和经济文化活动中心,城市化是人类社会进步的必然结果[1]。
城市地下工程中的环境岩土工程问题
发表时间:2018-12-17T11:59:29.563Z 来源:《基层建设》2018年第31期作者:郑腾
[导读] 摘要:随着城市化进程的不断加快,城市环境下的岩土工程活动逐渐频繁,但是由于城市环境工程具有一定的特殊性,导致出现了严重的环境岩土工程问题,其中有以地下水污染和地面变形等问题比较影响。
1.太原理工大学建筑与土木工程学院山西太原 030024;
2.山西庆民房地产开发有限公司山西太原 030021
摘要:随着城市化进程的不断加快,城市环境下的岩土工程活动逐渐频繁,但是由于城市环境工程具有一定的特殊性,导致出现了严重的环境岩土工程问题,其中有以地下水污染和地面变形等问题比较影响。
这些环境岩土工程问题不仅严重的影响到了岩土工程及周边建筑物的质量,还对国家及人们的经济造成极大的损失。
本文就针对我国城市地下工程中环境岩土工程问题进行深入探讨。
关键词:地下;环境;岩土;工程
城市化是全球经济发展的必然趋势,为了满足城市化发展的需求,人类进行大量的城市环境岩土工程活动,以促进城市经济发展。
但是由于在进行岩土工程时,因环境的特殊性以及工程特点,导致对环境岩土工程周边的环境、地面以及水资源造成严重的影响,出现一系列的城市环境岩土工程问题。
而在所有岩土工程问题中又以水资源灾害最为严重,且影响更为广泛。
水资源灾害问题已经成为全球问题,严重阻碍了市化进程,对城市经济发展造成严重损害地面变形以及水资源污染问题。
已经成为了城市环境岩土工程的两大难题因此,为了解决这些岩土工程问题,政府必须加强对其的防治,尤其是地表环境岩土工程问题以及水问题的防治,以减少因岩土工程问题给人类以及社会造成的损害,实现水资源的可持续利用,保护生态环境,实现城市经济又好又快发展。
1、环境岩土工程研究内容的分类
环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类:1)环境工程。
主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。
例如:抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。
这些问题通常泛指为大环境问题。
2)环境卫生工程。
主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。
例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。
3)人类工程活动引起的一些环境问题。
例如在密集的建筑群中打桩时,由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响;深基坑开挖时,降水和边坡位移等。
2、环境岩土工程的研究现状
20世纪50年代至60年代公害事件的显现,人们不断探索,反思,并已取得了基本的共识。
国外对环境岩土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性质、理论与控制等方面,而国内则在此基础上有较大的扩展。
就目前涉及的问题来分,可以归纳为两大类:第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。
这类问题的动因主要是由自然灾变引起的。
例如地震灾害、土壤退化、洪水灾害、温室效应等。
这些问题通常称为大环境问题。
第二类是人类的生活、生产和工程活动与环境之间的共同作用问题。
它的动因主要是人类自身。
例如城市垃圾、工业生产中的废水、废液、废渣等有毒有害废弃物对生态环境的危害;工程建设活动如打桩、强夯、基坑开挖、盾构施工对周围环境的影响;过量抽汲地下水引起的地面沉降等等。
有关这方面的问题,统称为小环境问题。
3、地下工程中遇到的环境岩土工程问题
3.1地面沉降
地面沉降是指某一区域内由于自然或人类活动引起的地面下沉的现象,其特点是波及范围广,下沉速率缓慢,所以早期一般不易察觉,也不易引起人们的重视,它多发生在大中城市,对人们的生产、生活影响极大,已经成为一种严重的环境地质问题,影响和制约着当地国民经济的可持续发展。
自20世纪80年代以来,我国地面沉降已由沿海城市向大面积区域性扩展,由于深部含水层开采量的增加,以及开采由浅部向深部发展,已形成以长江三角洲地区和黄淮海平原地区为中心的两大沉降区域。
引起沉降的原因很多,除了活动断裂和构造沉降等自然因素外,还有地下工程开挖施工,基坑降水和抽汲地下水等人为因素。
从全世界范围看,过量抽汲地下水引起地层压密、固结是造成地面沉降的主要原因。
由于地面沉降具有不可逆性,一旦产生,其带来的破坏性后果是不可估量的。
所以在工程降水前,首先要查明场地的水文地质条件、周围建筑物的分布情况及地下管线性质及分布范围,根据实际情况设计科学的降水方案与防范措施。
如在基坑工程降水中设置竖向止水帷幕,实施坑内降水;井点降水应连续运转,尽量避免间歇和反复抽水造成的累加沉降;采用井点降水与回灌相结合的技术,井点降水管井与需保护的建筑、管线间设置回灌井点、回灌砂井或回灌砂沟,持续、不断地用清洁水进行回灌,形成一道水幕,以减少降水曲面向外扩张,防止临近建筑物、管线等基础下土层因释放水而沉降。
3.2地下水污染
造成城市地下水污染除了生活污染及工业污染外,由下列的情况引起的水质污染也不容忽视:①长期超采地下水使潜水位下降,增加了包气带厚度,包气带岩土的矿化作用及氧化作用增强,使潜水含盐量增多。
另外,潜水含水层变薄,水量减少,水稀释作用减弱,水中各组分浓度增大,因而矿化度升高;②由于城区下部承压水开采量大,形成降落漏斗,增加了水力坡度,加速地表水体对地下水的补给作用,致使地下水污染速度加快。
受污染的潜水通过弱隔水层补给下部承压水,造成承压水污染;③建设工程施工引起的地下水污染;④工程钻探或建筑施工中使用的各类有机或无机的液体,导致水质的污染;⑤地下水开采引起水文地质条件改变,特别是多层组地下水混合开采,成井工艺不当,止水失效,以及废井使上层承压水向下渗,造成下层水质污染;⑥地下油库渗漏及城市排污管道损坏、泄漏引起地下水水质污染;⑦回灌水质不良引起人工回灌地区地下水污染。
3.3基坑开挖中的环境工程问题
①支护结构发生变形和位移引起的环境效应:由于支撑物受弯破坏或锚杆体系抗拔力不足,拉杆自身断裂或拉杆及锚座的连接不牢导致支护结构自身破坏,导致边坡失稳支护结构发生变形和位移而引起邻近建筑设施破坏。
②打桩对周围土工环境扰动影响问题:锤击沉桩施工过程中引起的桩身及桩周附近地基土体的强烈振动,这种振动在垂直和水平方向同时存在,在振动频率较低的地基土中,垂直振动比水平振动容易感受到,且垂直振动比水平振动所引起的危害影响更大;由于振动会以应力波的形式向更远范围的地基土体扩散传播,造成沉桩区及其邻近地基土的水平位移和竖向位移,从而影响周围建(构)筑物。
4、环境岩土工程的展望
20世纪90年代后,我国进入了大规模工程建设时期。
从沿海地区开始,逐步向内陆扩展,高层建筑、地铁、道路、隧道等的建设以及城市化进程步伐的加快向环境岩土工程不断提出新的挑战。
同时,环境的变化,地震、洪涝灾害的频频发生,温室效应的加剧,水土流失,土壤退化等大环境,也引发了一系列新的环境岩土工程问题。
相对发达国家来说,我国的岩土工程工作者面临更为艰巨的任务。
一方
面,我国正处于大规模工程建设时期,有许多工程问题需要解决;另一方面,基于可持续发展要求,我们面临严峻的环境保护与治理工作。
在环境岩土工程问题上,未来几年应重点并解决下面几个问题。
其中,西部问题,包括生态环境建设、保护区域稳定性与地下工程。
东部问题,包括大城市地面变形不稳定性、悬河化水资源、水环境等。
5、结语
地下空间的开发利用是保证城市可持续发展的重要措施,对地下空间开发利用中所涉及的环境工程问题应进行充分的研究和调查,积极利用并研制环境岩土工程控制新技术,以做到合理开发、合理利用并及时解决存在的工程问题,防患于未然,真正造福于人民。
参考文献
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[3]郑威龙,司刚平.城市环境岩土工程的地下水灾害问题[J].中国地质灾害与防治学报,2015,16(3):59-61.。