李吉龍
摘 要:隨著人口與交通影響的加大,城市的地下空間的開發(fā)與利用,必然會影響城市的發(fā)展建設。目前,城市地下空間的開發(fā)與利用,已經(jīng)引起社會的關注。因此,對地下工程開發(fā)技術的探究以及提高環(huán)境地質效益,可以更加充分地開發(fā)地下空間資源,更加快速有效地實現(xiàn)城市現(xiàn)代化進程的建設。
關鍵詞:城市;地下工程
一、城市地下工程建設對環(huán)境影響的地質表現(xiàn)
1)在城市的地下工程建設中,施工中或工程結束后,引起地面變形的地質問題是地面變形,在工程施工中,經(jīng)常使用的操作方法,如:沉井、盾構、基坑等,都會使施工場所附近的土層收到擾動。使軟土層的結構發(fā)生變化。這樣,就會造成地面變形、飽水砂性土的管涌等問題。
2)在影響環(huán)境工程的地址環(huán)境中,洞室圍巖失穩(wěn)是一個很重要的表現(xiàn)。一般這種類型的問題,都是在原有的結構面的邊緣產(chǎn)生失穩(wěn),導致不斷有新的斷裂面形成。近年來,地下空間的開發(fā)與利用更為廣泛,其中包括大量需要配合開挖隧道的工程項目。斷裂帶、風化裂隙發(fā)育帶、巖脈等多是導致圍巖失穩(wěn)事故的原因,圍巖失穩(wěn)導致地表環(huán)境變形、地表塌陷等危險。
3)地下空間工程的建設中,經(jīng)常會遇到地下水環(huán)境變異引發(fā)的施工問題,解決的方法一般為人工降低水位的方法來保證開挖面的穩(wěn)定。在施工過程中,人工降低水位的“漏斗式”混合與滲透,會影響地下水的化學場和動力場,進一步使地下水中的各類從而導致地下水資源環(huán)境受到污染。地下工程建設對地下水環(huán)境的影響的體現(xiàn)往往存在時間上的滯后性,隨著時間的推移,問題才會逐漸顯現(xiàn),并在未來的較長一段時間內(nèi),體現(xiàn)住逐漸擴大的影響范圍。
久而久之,隨著問題越來越明顯化,將會給環(huán)境地質、地下工程建設、人身安全帶來威脅。
4)在地下空間的建設過程中,往往要挖出大量的砂石,并在周圍堆積,引起生態(tài)環(huán)境的惡化,同時對周圍的施工造成影響。如果棄土超出負荷,甚至引起隧道下沉,影響工程建設。在開挖及運輸棄土時,如果處理不及時,城市的空氣質量將會受到揚塵的影響。在地下工程的建設中,經(jīng)常采用的化學灌漿方法對地質環(huán)境也用不容小視的危害性?;瘜W灌漿中的有害成分具有一定的毒性。這些有毒成分滲入地下水中,會影響水資源安全。
二、解決環(huán)境工程地質問題的關鍵
1)城市三維空間的工程地址環(huán)境質量的總體評價分區(qū)以及工程地質環(huán)境質量的總體評價區(qū)分,應密切關注對抗震、水文地質、地形地貌、巖土形狀等,對整個地下工程地質環(huán)境進行立體分區(qū)。
2)在施工過程中,首先要了解巖土體的結構;要明確城市地下工程的立體結構, 對城市巖土體的空間變化有所了解。這樣有助于合理劃分各類地質條件,合理劃分場區(qū)。從而對巖土體結構有合理的劃分。
3)城市地下空間的開發(fā),需要對各類因素尤其是影響區(qū)域穩(wěn)定性的因素有詳細的了解。只有在經(jīng)過嚴格的考評,并確認該區(qū)域達到未定的施工環(huán)境,能夠確定其穩(wěn)定性后,才開始規(guī)劃選址。同時設計出合理可行的施工方案。同時配合以技術支持,使規(guī)劃方案得到科學的實施。
4)在地下工程的施工建設過程中,需要詳細記錄工程地址中的各項詳細資料,對施工現(xiàn)場的所有數(shù)據(jù)都有詳盡的比對與計算,對 影響施工的水文條件、地層的巖性、地質構造等都了然于心,這樣,才能保證工程的設計、選址、規(guī)劃和施工中的各個環(huán)節(jié)都順利安全進行。
三、關于環(huán)境地質效應的防治措施
1)施工中的各項參數(shù)與指標,都要通過詳細的勘查獲得。有效的工程地址勘查,可以幫助設計人員制定合理的施工方案。如果前期工作不夠精確,數(shù)據(jù)的可依據(jù)性不足,則會給后續(xù)的一系列工作帶來意想不到的安全隱患。特別是在深基坑類的工程施工中,確定場地位置、了解地質結構、避開不良地質環(huán)境、地形、地貌都是重要的安全保障。這些參數(shù)包括掌握地下水類型、埋藏條件、土層的凍結深度、測定土層的物理力學性質指標,調查坑基周圍地址環(huán)境等。了解了這些詳細的施工參數(shù),施工人員可以合理布置施工施工計劃。
2)城市地下空間建設,在開挖的過程中, 可以采用多種方法。對于開挖大型洞室,一般都采用分層、分塊開挖的方法。將一個整體工程細節(jié)化,在不能一次成洞類的工程中,這是最常用的方法。同時,在分段開挖的過程中,根據(jù)不同地質環(huán)境,結合施工機械的不同、出渣方式的不同、出渣特性等情況,采用多種不同的配合手段。
3)在地下空間開發(fā)中,對地下水位的降水處理,要選擇合理的處理方法。首先,設計科學合理的設計方案,在此基礎上安排施工。降水技術方法方法的選擇是人工降水成敗的關鍵。人工降水方法的選擇,應主要注意一下幾點:含水層具有怎樣的透水性;施工現(xiàn)場的具有怎樣的地質條件;工程要求有怎樣的開挖深度;在施工的過程中有怎樣的技術要求;施工的設備與條件是否與工程要求相符;采用的方法是否合理。是否符合財務計劃要求。以上多種條件綜合考慮,將各種方法合理組合,發(fā)揮各種方法的互補性。
4)地下工程的施工,要充分考慮到對臨近建筑的影響,保證臨近建筑的安全。在已有的建筑物或構筑物附近如果需要開挖基坑,前期應調查工程對原有建筑物的基礎有無影響。原有建筑物的上層結構的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)以及地基基礎變化數(shù)據(jù)是否準確,依據(jù)這些數(shù)據(jù)可制定出合理的對應地下工程的施工方案。同時,需要對原地面建筑物進行外形的常規(guī)觀察。
5)深入探究巖土體變形理論。相對于常規(guī)的施工建設,地下工程具有其特殊的復雜性。在實際施工中,往往會遇到多種理論知識所不能指導的復雜情況。出現(xiàn)現(xiàn)有理論無法指導工程施工的現(xiàn)象。這樣具體的問題,加強進一步的探究,不斷對現(xiàn)有理論進行完善顯得尤為重要。對于深基坑工程,需要研究的有一下幾個方面:土的蠕動、地基中卸荷加載的變形性、基底隆起與地表沉降之間的關系、地基加固、水土相互作用應力松弛特性、基坑的失穩(wěn)和演算方法、支護結構的變形原理、基底的隆起規(guī)律、等理論。
四、結語
隨著城市地下空間的不斷開發(fā)與利用,地下工程建設所涉及的環(huán)境地質效應將會逐步凸顯。會引起越來越廣泛的社會關注。一座城市未來長遠的發(fā)展,也將受此影響。因此,探究地下工程的環(huán)境地質效應,并不斷完善各項技術。將大大有助于開發(fā)地下空間資源,不斷推進城市現(xiàn)代化進程。