土木工程建设中的环境岩土工程问题

张建亮



土木工程建设中的环境岩土工程问题

张建亮

（深圳市南华岩土工程有限公司，广东 深圳 518000）

土木工程大部分都是建设在岩石圈、生命圈、大气圈等环境中，随之形成了融合土壤学、生物学、环境学、社会科学等多方面的土木工程环境岩土工程，着重分析几种影响土木工程建设、影响环境岩土工程的问题，并提出了解决方法。

土木工程；环境；岩土工程；问题

1　环境岩土工程中地基土液化的问题

在地震的影响下，地基土开始液化，导致建设区域路基的破坏，主要破坏形式有四种：震陷、边坡坍滑、开裂、路基下沉。受地震强度、填料性质、路堤高度、地基土等因素的影响，破坏严重，其中最关键的是水文地质条件和地基土特性。针对上述问题，提出合理解决问题的措施：利用勘查地质的公路工程资料，对可液化土层的液化程度、厚度、埋深等进行确定，分析危害公路的工程及影响程度，并结合地基变形的实际特点，提高地基承载力，主要方式包括强夯法、挤密沙桩法、换填法。大量实践表明，挤密沙桩可以加固深层地基，具有良好的固结排水作用，能够降低地基不均匀沉降、提高地基强度，还能够消除地基液化，比较适合应用在处理桥头高路堤液化土地基；换填法可以对地基土特性进行改善，消除地基土的液化，适合应用在小规模可液化地基中；强夯法适合应用在浅层、大面积地基中，具有十分明显的加固效果，因为存在很大差异的加固效果，所以，依据工程地质条件来处理液化地基土，并依据一定的处理原则，选择符合情况的方式来有效增加地基土抗液化能力。

2　环境岩土工程中基坑开挖的问题

2.1土层位移变形及周围地表沉降

开挖深基坑的时候，会从两方面出现地表沉降问题：第一，护坡基础设施出现侧向形变导致地表沉降。第二，疏干地下水以后形成差异，导致地表沉降。前者沉降主要出现在深基坑周围；后者沉降的范围相对比较大，主要是深基坑环形区域。依据实际情况，一般来说，深基坑地表沉降主要是因为叠加围护结构变形和地下水疏干。地面沉降是因为地下水疏干形成的，如果不是很大的水位降低，可以不考虑沉降危害，但是如果出现过大的水位沉降及比较小的疏干范围时，地表沉降极有可能导致建筑墙体开裂或倾斜。在设计坑侧壁位移时，需要合理分析精度、模型不确定向、计算参数等因素，防止出现不合实际情况的计算结果，出现比较大的侧向位移，导致建筑出现坍塌和开裂，间接导致地表沉降。出现上述地表沉降问题主要是由于土体侧向形变，促使出现塑性变形、垂向弹性变形；土地侧向变形还会导致降低高程，是严重影响深基坑周围地表沉降的主要因素。

2.2深基坑工程开挖边坡的问题

开挖深基坑之后，在外力作用和自身重量影响的情况下，会促使土体朝着低处坍滑，如果不采取合理的措施来进行处理，会导致边坡坍塌或者滑移，主要存在两种边坡变形方式：完成支护结构以后，基坑中出现一定的空面，导致支护结构丧失原有的作用，促使边坡失去原有的稳定性；开挖边坡的时候，如果不恰当处理，边坡前边、底部等会形成边坡滑动。

2.3深基坑开挖导致隆起变形及基坑突涌

基坑突涌，促使基土开裂。主要是因为存在承压水，基坑开挖的时候会降低原有土压力到一定程度，承压水水压能够对基坑底板造成冲击或者顶裂基坑底板，形成突涌。从四个方面分析基坑隆起变形：开挖基坑以后，基地面之下的部分朝着基坑内出现支护结构变形，导致隆起基底；回弹基坑基底土体以后，土体蠕变和松弛导致隆起土体；黏性土基坑积水；挖除土体，释放自重应力，促使回弹土体。解决基坑开挖导致地表沉降的方式：

第一，地表沉降降低基本方式。一般都是应用大刚度连续地下结构，加固地基土，分段开挖地基，合理设置支护，加固坑外注浆，尽可能缩短周期，提高维护结构墙外帷幕和土体深度，降低降水次数，合理设置一定的回灌系统。

第二，合理应用文克尔弹性地基梁原理，分析开挖基坑形成的地下管线水平位移和竖向位移。依据最大管线变形情况，计算出最大允许围护结构变形，并且合理设计围护强度及选型，依据实际情况，对地下管线进行预估，检测是否安全。

第三，依据周围环境、地基土、开挖的实际情况，选择合理经济的设计方案。此外，深基坑施工和设计是息息相关，施工的所有过程都在改变外荷载和体系结构，极大程度地造成内力和变形。监测实际施工工程，也就是合理测量周围环境、土体变形、位移、墙体内力、支撑内力等，施工和设计的时候，应合理应用并调整反馈结果，借助信息化施工技术进行施工，使施工更加科学、合理。在上述施工过程中，能对整体破坏或局部破坏进行预测，以便及时修改，保证降低环境影响，确保结构安全。

3　打桩对周围环境的影响

近几年，由于不断发展超高层和高层建筑，施工中基本上都是使用桩基础，但是桩实际施工的过程中总会出现泥浆污染、振动、噪音等环境影响。桩基施工时，打桩过程中需要锤击桩顶；在振动沉桩的过程中，应该进行偏心振动；在灌注桩的过程中，噪音是由于钻机马达导致的，最严重的就是打入桩的时候，可以从以下几方面分析，阻止噪音形成：选择无噪音施工技术、降低噪音源强度、限制施工时间。在施工中进行打桩时，振动会影响居民生活、损坏建筑物，使地基变形、砂土液化等。为了避免出现上述问题，需要合理应用防振槽、防振沟。一般情况下，这种沟槽深度为4～5cm，必要的时候可以设置隔离墙。在打桩挤土的过程中，会因为预制桩打入升高周围的水压力，从而降低地基土排水强度，导致严重损坏附近土地，并且在沉桩的时候，与桩体积等量土体会形成隆起和位移。挤土主要会导致成桩地面隆起和位移、管道破裂、房屋沉降等问题。可以从以下几个方面分析防治方式：依据施工进度和顺序来合理安排浓桩和布桩；降低排土量，合理应用空心预制桩；降低地下水位；先进行开挖，再进行沉桩；改变土体排水性。现阶段，一般都是应用泥浆护壁的方式来进行钻孔灌注桩施工，混凝土灌注的时候，会排出孔内泥浆，也会严重破坏施工周围环境。

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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