城建过程中环境地质问题的探讨
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城建过程中环境地质问题的探讨
1概述
随着我国经济的不断发展,城市化进程不断加快,城市建设成为了非常重要的一项工程,同时城建的规模也在不断的扩大,这对环境地质提出了很大的挑战。
但是由于人们对于环境过度利用的问题,因此环境地质出现的问题也越来越严重,两者相遇,导致了在城市建设中各种问题的产生。
这些问题产生的原因主要是人们日常的活动改变了土地原有的环境地质。
而为了减少由于环境地质问题对于城市建设造成的影响,我们必须对环境地质问题加以重视,并且由专业技术人员进行深入的研究。
针对不同的工程,结合现场的环境与地质条件,对城市建设中可能产生的地质环境问题进行预测也是非常重要的。
2城建过程中可能产生的环境地质问题的类型及破坏机理
2.1环境地质问题的类型
就目前的城市建设中出现的问题来看,主要出现的环境地质问题有:一、由于深基坑地下水的疏通而导致的地面沉降过多。
二、基坑开挖边坡滑塌或者由于支护工程不稳定导致的地面破坏乃至周围建筑的破坏。
三、地下工程如地铁隧道等的施工导致的地面破坏。
由于以上几种原因导致的环境地质问题都会对城市建设造成很大的影响。
2.2城建过程中环境地质问题的破坏机理
在城市建设中,最为常见的环境地质问题是地面沉降。
这是由于在某个区域内人为的开采地下水,水分的流失导致地表变得松散,之后再经过重物挤压之后就会使得地面标高下降,这种现象就成为地面沉降。
这种现象的特点是范围比较小,但是幅度会比较大。
因此对于城市建设的影响还是比较大的,因此我们必须采取一定的措施进行治理。
地面沉降与工程建设的频率有关。
一般情况下来说,工程建设越频繁的地区,地面沉降就越厉害。
在地表层中,有一个孔隙水承压含水层,在地下水的抽取过程中,会使得承压水位降低,由有效应力的原理我们可以知道,建筑物对地表的压力由孔隙中的水以及地表的土颗粒来承担。
水承担的部分不会引起土层的压实,因此成为中性压力地表土颗粒承担的部分则会使得土层的压实,因此成为有效应力。
这两者共同承担总应力。
在砂层中,由于水分的排出,土层所承受的有效应力会马上增加到可以保持力平衡状态的程度,因此砂土层的沉降是在瞬间完成的。
而在粘土层中,这个压实沉降的过程会变得非常缓慢,有时甚至需要几十年的时间。
在这段时间中,粘土层中一直存在着孔隙水,因此会一直有中性压力的存在,而这个孔隙水压力就是衡量现有应力下的压实程度的指标。
对于较小应力的情况下,砂层的沉降情况比较下,并且是一种弹性形变,能够恢复成原来的形状。
而粘土层则有更大的沉降现象,并且这种现象是一种永久的非弹性变形。
因此,在较小应力的情况下,粘性土层的沉降情况是最主要的沉降原因,而如果出现水位回升的话,那么砂层则是对土层的回弹的主要原因。
另外,地面的沉降程度还与土层所受应力以及应变形状等有关。
对于基坑开挖边坡滑塌以及支护工程失稳这样的情况,主要则是由于受力不再平衡所导致的。
边坡是否稳定或者支护工程是否会发生失稳的现象是由極限平衡理论作为出发点并且考虑到安全系数之后对它们的稳定性进行评价。
如果发生滑塌或是支护工程失稳的现象,则会导致基坑或者边坡的周围地质产生一定的裂缝。
而且这些裂缝会沿着一定的方向延伸。
裂缝小的时候不会造成大的影响,然而随着压力的累计,裂缝也在不断的拓展,就会对城市建设造成很大的影响,严重甚至可能导致建筑的倒塌。
3城建过程中的环境地质问题造成的危害
3.1地面沉降造成的危害
地面沉降是一个非常常见的地质问题,而地面沉降会造成的破坏也是多个方面的,主要的表现为:地面标高的降低从而导致大雨季节的地表积水情况的发生,从而使得城市建设中的泄洪能力下降。
对于城市建设中的地下工程来说,地面沉降造成的危害更是厉害。
它会导致地下管道的扭曲乃至断裂,城市的排水系统也会受到一定的影响。
但是由于城市建设导致的地面沉降是局部的,这种影响的方式有两种,一种为水平方向,一种为垂直方向。
水平方向的影响对象就主要有地铁、隧道、通信工程、输气工程等,以及各种的市政管线等等。
而垂直方向的影响对象则主要是高层建筑的基础工程,比如基坑的开挖及支护等。
3.2地裂缝的危害
由于地裂缝的产生,地表的应力场会发生改变,从而产生形变场,作用于建筑物上。
而地裂缝两边的地表标高不同,以及在水平方向上产生的错动这些原因,都会使得对地表上的建筑物产生结构上的破坏,从而使得城市建设工程的产生失稳现象。
4城建过程中的环境地质问题的预测与防治
4.1环境地质问题的预测
为了能够保证城建工程的质量,减少环境地质问题对建筑工程的破坏,就需要对城建过程中可能出现的环境地质问题进行预测,并且在施工的现场设置一些观测的仪器,以保证施工现场的情况能够实时的被掌握,以便及时的发现问题解决问题。
对于城建过程中可能出现的环境地质问题的预测主要是通过对地下水位的观测以及基坑支护桩桩顶的水平位移的观测来进行的。
通过对这两者的观测加上对城建现场环境的分析,得到可能会出现的问题,并且做出相应的措施,防止造成更大的损失。
另外,还要加强观测人员的危险意识。
要对观测所得的数据有一定的敏感性,这样才能够对城建过程中可能出现的环境地质问题作出正确的预测。
如果在建设的过程中发现了异常情况,就要及时进行处理,防止对建设产生危害。
4.2城建过程中环境地质问题危害的防治
对于城建过程中环境地质问题危害的防治措施,主要通过以下几个方面来进行:一、对降水井的位置进行合理的布置。
二、对于地下水的开采量要进行一定的控制,避免由于过多的地下水的流失导致的地面沉降现象的产生。
三、做好支护工作,尽量减少排出地下水的措施。
四、对于支护的形式、基坑的坡度等进行合理的选择。
5总结
在城市建设过程中,由于环境地质问题导致的质量问题不在少数。
因此如何防治环境地质问题对于城市建设的危害是城市建设工程中非常重要的一项研究方向。
为了能够保证城市建设的质量,为了保证人们生产生活的安全,我们需要根据施工现场的环境条件,安排一些合理的防护措施,并且在建设的过程中要注意对环境地质的保护,减少环境地质问题的产生或者加重。
另外,进一步研究城市建设中的施工技术也是非常重要的一方面。
我们只有通过不断的累积建设经验
与防护经验,才能让城建过程中的环境地质问题得到较好的解决。
不仅如此,还能够进一步的缩短建设工期,并且降低工程造价。
参考文献:
[1]庄严,金振凯,黄晓辉,城建中的环境地质问题及其防治[J].浙江水利科技,2005.03(02)
[2]魏厚振,韩文峰,西南地区城市化中的环境地质问题[J].天津城市建设学院学报,2003(04)。