黑龍江 孟繁豐
工程項目中影響工程質量的環(huán)境因素較多,有工程技術環(huán)境,如工程地質、水文條件、氣象條件等;工程管理環(huán)境,如質量保證體系、質量管理制度等;勞動環(huán)境,如勞動組合、作業(yè)場所、工作面等。本文擬就工程地質條件、水文地質條件、冬期施工等三方面進行初步分析,探討其對施工質量的影響情況。
工程地質對建設工程選址的影響,主要是各種地質缺陷對工程安全和工程技術經(jīng)濟的影響。根據(jù)工程重要性的不同,工程地質影響考慮的側重點也不同。如一般的中小型建設工程,主要考慮在工程建設一定影響范圍內,地質構造和地層巖性形成的土體松軟、濕陷、濕脹、巖體破碎、巖石風化和潛在的斜坡滑動、陡坡崩塌、泥石流等地質問題對工程建設的影響和威脅;對大型建設工程,還要考慮區(qū)域地質構造和地質巖性形成的整體滑坡,地下水的性質、狀態(tài)和活動對地基的危害;對特殊重要的工業(yè)、能源、國防、科技和教育等方面新建項目,就要高度重視擬建地區(qū)的地震烈度,盡量避免在高烈度地區(qū)建設。
工程地質對建筑結構的影響,主要是地質缺陷和地下水造成的地基穩(wěn)定性、承載力、抗?jié)B性、沉降等問題,對建筑結構選型、建筑材料選用、結構尺寸和鋼筋配置等多方面的影響。這些影響在各個工程項目的差別較大,具體分為以下幾方面:
1.對建筑結構選型和建筑材料選擇的影響。按功能要求可以選用磚混或框架結構的,因工程地質原因造成的地基承載力、承載變形及其不均勻性的問題,要采用框架結構、筒體結構;可以選用鋼筋混凝土結構的,要采用鋼結構;可以選用砌體的,要采用混凝土或鋼筋混凝土。
2.對基礎選型和結構尺寸的影響。有的由于地基土層松散軟弱或巖層破碎等工程地質原因,不能采用條形基礎,而要采用片筏基礎甚至箱形基礎。對較深松散地層有的要采用樁基礎加固。有的要根據(jù)地質缺陷的不同程度,加大基礎的結構尺寸。
3.對結構尺寸和鋼筋配置的影響。為了應對地質缺陷造成的受力和變形問題,有時要加大承載和傳力結構的尺寸,提高鋼筋混凝土的配筋率。
4.地震烈度對建筑結構和構造的影響。工程所在區(qū)域的地震烈度越高,構造柱和圈梁等抗震結構的布置密度、斷面尺寸和配筋率要相應增大。
工程地質勘察作為一項基礎性工作,對工程造價的影響可歸結為三個方面:
1.選擇工程地質條件有利的場地,對工程造價起著決定作用;
2.勘察資料的準確性直接影響工程造價;
3.由于對特殊不良工程地質問題認識不足導致的工程造價增加。
在工程勘察、設計和施工過程中,水文地質問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題。由于沒有足夠的重視,導致地下水引起的各種巖土工程危害時有發(fā)生。地下水位變化一方面對工程有影響,另一方面對巖土本身的物理力學性能也有影響。
在天然條件下地下水位一般是季節(jié)性變化,雨季水位上升旱季水位下降,這種變化一般是區(qū)域性的、漸變的,變幅相對較小。
1.地下水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的,其受地質因素的影響是主要的,如含水層結構、總體巖性產(chǎn)狀;也包括水文氣象因素如降雨量、氣溫等;還有人為因素如灌溉、施工等。一般是幾種因素的綜合結果。由于潛水面上升,可能造成土壤沼澤化、鹽漬化,對建筑物的腐蝕性增強;斜坡、河岸等巖(土)體產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質現(xiàn)象;一些具特殊性的巖(土)體結構被破壞、軟化,強度降低;引起粉細砂及粉土飽和液化,出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象;地下洞室充水淹沒,基礎上浮、建筑物失穩(wěn)。
2.地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位降低大多是人為因素造成的,如集中大量抽取地下水,采礦活動中的礦床疏干,江河上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水位大幅下降常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害,會導致地下水源枯竭、水質惡化等環(huán)境問題,對巖(土)體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境都造成很大威脅。
地下水位升降變化會使膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,嚴重時會形成地裂,引起建筑物(特別是低層或輕型建筑物)破壞。當?shù)叵滤殿l繁時或變化幅度較大時,不僅使巖土的膨脹收縮變形往復,而且會導致巖土的膨脹收縮幅度加大。因此,在膨脹性巖土地區(qū)進行工程勘察時應重視場地水文地質條件,特別是地下水位升降變化的規(guī)律,地基基礎深度宜選在地下水位以上或地下水位以下,不宜選在地下水位變動帶內。
《建筑工程冬期施工規(guī)程》(JGJ/T101-2011)規(guī)定,根據(jù)當?shù)囟嗄隁庀筚Y料統(tǒng)計,當室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃即進入冬期施工。我省位于我國“三北”(東北、西北、華北)地區(qū),目前高層建筑或較大型公共建筑基本都涉及到冬期施工,冬期施工期最長的地區(qū)有近6個月,據(jù)統(tǒng)計工程所占比重最高者可達30%。
由于冬期施工具有其特殊性及復雜性,而目前建筑施工隊伍技術水平參差不齊,據(jù)多年經(jīng)驗,在這個時段進行施工,也是工程質量問題出現(xiàn)的多發(fā)季節(jié)。若現(xiàn)場冬期施工專項方案編制不當或執(zhí)行不到位,都會給工程質量帶來不利影響,尤其是主體結構施工階段,極易埋下隱患。所以,選好施工方法,制定恰當?shù)馁|量保證措施,是在冬期施工過程中確保工程質量、加快工程建設進度,并減少能耗及材料消耗的關鍵。