時間：2022-07-17 09:52:59
導語：在環(huán)境工程地質問題研究的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
摘要：本文結合南京地區(qū)深基坑實例，針對基坑失穩(wěn)所造成環(huán)境工程地質問題，分析了地質問題所產(chǎn)生的原因，提出了防治對策，對深基坑施工的順利進行及保護周邊環(huán)境具有一定的實際意義。
關鍵詞：環(huán)境工程地質深基坑管涌流砂
1引言
環(huán)境工程地質問題的主題是人類工程—經(jīng)濟活動引起的地質環(huán)境的異常變化。以往對城市環(huán)境工程地質問題研究的比較多的主要是過量開采地下水而引起的地面沉降。近年來，一些特大城市的超高層建筑均有地下室，那么建地下室便需進行基坑的開挖，基坑開挖對周圍地質體、環(huán)境、生態(tài)等均產(chǎn)生一定的影響，即會產(chǎn)生一系列的環(huán)境工程地質問題，這些問題的嚴重程度與場地的地質條件、基坑開挖深度以及周邊的環(huán)境等有關。下面以南京地區(qū)為例來分析深基坑開挖中的環(huán)境工程地質問題。
南京位于長江邊，有近四分之三的地域位于長江及秦淮河古河道漫灘區(qū)，地層軟弱，工程地質條件復雜。地層上部以粘性土為主，下部以砂，礫石層為主，自上而下可劃分為雜填土、可塑狀粘土、淤泥質粉質粘土、可塑－硬塑狀粘土、軟塑狀粉質粘土、粉砂或粉土夾軟塑狀粉質粘土、粉細砂、細砂，中粗砂，礫砂，碎石土等。這種地層比較突出的特點是上部粘性土層為軟土層與硬土層互層結構，在軟土層中夾有粉細砂層透鏡體，下部砂層的厚度較大（3－40m厚），為承壓含水層，南京地區(qū)的超高層建筑的地下室一般為一、二層，有的達三層，開挖深度一般超過6.0m。深基坑開挖主要在上部粘性土中進行，設有二層地下室的深基坑開挖一般都穿過上部粘性土而深入至下部的砂層中。由于南京地區(qū)具有這種特殊的地層結構，因此在深基坑開挖過程中的環(huán)境工程地質問題是較為突出。
2環(huán)境工程地質問題分析
南京地區(qū)深基坑開挖的環(huán)境工程地質問題主要為基坑邊坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井點降水引起的地面沉降、道路開裂、房屋開裂等。
2.1基坑邊坡滑移
南京地區(qū)深基坑開挖一般為垂直開挖，邊坡以松軟粘性土為主，在不采取任何有效支護措施的情況下，邊坡會失穩(wěn)而產(chǎn)生滑移或坍塌，有的即使采用支護，如果支護不當，擋墻也會整體位移，使護樁變形，坑底隆起，邊坡會失穩(wěn)而產(chǎn)生滑移。如南京交通銀行，基坑深6.7m，擋土樁為鉆孔樁，其后設置直徑0.3m的旋噴樁作止水帷幕，地下水位在地表下1.0m處。由于鉆孔樁和止水樁質量差，止水帷幕未現(xiàn)成，基坑開挖后，東南角樁間出現(xiàn)大量涌泥和流砂，擋土墻向基坑內側傾斜達0.2m，樁后現(xiàn)成了5～10cm的地面裂縫，邊坡滑移，使東南面的和平電影院嚴重開裂破壞，被迫停業(yè)拆除。
2.2基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷
南京地區(qū)的地下水位埋藏較淺，深基坑開挖過程中，改變了原有地下水的平衡狀態(tài)，地下水便向基坑內產(chǎn)生流動，尤其是基坑壁或基坑底揭露砂層時，由于砂層的透水性較好，故地下水涌水現(xiàn)象更為嚴重，如不采取控制地下水的措施，則嚴重影響施工或無法施工。另外，如果砂層中的動水壓力超過砂土本身抗?jié)B能力時，則松散的砂土會部分或整體伴隨地下水一起涌入基坑內（流砂），上部粘性土層中砂層透鏡體流出后，會在粘性土中產(chǎn)生空洞，若空洞較大且距地面較近則會導致地面沉陷；同時由于地下水位的下降，使土體中孔隙水應力降低，有效應力增加，土體產(chǎn)生新的壓縮變形，從而使地面產(chǎn)生沉降。如南京軍區(qū)空后制藥廠廠房基坑下面有一薄層不透水層，但該薄層不透水抵擋不住水頭壓力時，現(xiàn)成管涌；南京千帆大廈基坑由于存在連續(xù)厚層粉砂，砂土，選用壓密注漿對止水缺陷補強失效，造成大量漏水、涌砂，引起基坑旁側部分塌陷。
2.3降水引起地面沉降
南京地區(qū)很多深基坑在開挖過程中遇到坑底含水砂層，則在承壓水壓力的作用下，會產(chǎn)生涌水、涌砂現(xiàn)象。如果基坑底為厚度不大的粘性土，承壓含水砂層中的地下水會沖破粘性土層而產(chǎn)生突涌現(xiàn)象（即涌水、涌砂）。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，南京地區(qū)多采取隔水（如帷幕灌漿）或降水措施，其中井點降水是深基坑防護中較為經(jīng)濟且效果比較顯著的方案，因此南京地區(qū)許多超高層建筑均采取了這種控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降進而引起地面沉降，沉降過大將危及周圍建筑物及道路管線的安全。如南京東正大廈基坑工地西側在97年11月28日下午發(fā)生長約30m，寬約1.0m，深為2.0m左右的地面塌陷事故，距其深基坑支護結構約為5.0m左右。造成的原因為基坑采用井點降水，周圍地下水位降低，孔隙水壓力減小，有效應力增大，引起土層壓密，導致地面沉降。
2.4不均勻沉降使房屋和道路開裂
由于基坑降水使地下水位降低、有效應力增大而使地基產(chǎn)生新的、不均勻的壓縮變形。經(jīng)對相鄰建筑物及道路的變形監(jiān)測，這種變形的不均勻程度隨離基坑距離的減小而增大，當這種不均勻變形超過了建筑物和路面的承受能力時，就會產(chǎn)生破壞而造成房屋和路面的開裂和下沉。如南京國貿中心基坑，原設計雙排深層攪拌樁止水，后因施工場地不夠，僅施工一排深層攪拌樁止水，造成基坑開裂，中山東路主干道路面開裂。
3事故防治
由于在基坑支護結構上的作用具有許多不確定因素，以及在設計理論上存在著不完善現(xiàn)狀，要避免產(chǎn)生重大基坑事故的最好辦法是采取預防為主的對策。因此只要在施工期間引起高度重視，采取有效的防治措施，則可將環(huán)境工程地質問題所產(chǎn)生的危害減至最小甚至根除。選擇防治措施考慮的因素主要是環(huán)境工程地質問題的類別以及基坑周邊的環(huán)境狀況。南京地區(qū)深基坑周圍一般建筑物多，道路縱橫，管線交錯，支護方案的實施要確保這些民用設施的正常使用。南京地區(qū)最早的基坑開挖深度一般不超過8.0m，因此當時所采用的支護技術比較單一，主要是懸臂型支護排樁，如打入或靜壓預制樁，大直徑鉆孔或挖孔灌注樁等，其作用主要是支撐基坑周圍土體。后來隨著基坑開挖深度加大（深度一般大于10m），深基坑開挖中的環(huán)境工程地質問題愈來愈復雜，對引起基坑事故的原因，通常可以歸納為以下幾個主要方面：
3.1地下水滲漏
在開挖過程中會經(jīng)常遇到支護墻上的局部滲漏。這些滲漏主要是施工質量引起的。如果滲漏點的水量不大，而且水中基本上不夾帶泥沙，此時只要及時用塊凝材料把漏水點堵住就可以了。
如果墻面上出現(xiàn)具有一定壓力的較大漏水，而且在水中夾帶著較多泥砂，在開挖面上明顯的泥沙沉積。此時，在墻背往往伴隨發(fā)生較大的地面沉降，地下水位出現(xiàn)聚降，對于這種情況需要給予高度重視。首先應該了解墻背水源補給情況，如有上下水管漏水，必須及時修復。待漏點的水壓減低后，馬上在基坑內把漏洞堵好。隨后要進一步觀察在開挖面上沿墻邊附件有沒有隆起、冒砂或冒氣現(xiàn)象，在沉積的砂堆中仔細觀察有沒有存在滲水通道。如果存在這種現(xiàn)象，表面開挖面以下還有墻體施工質量，或者可能是支護結構抗?jié)B流不夠。這種情況下，應該暫?；觾韧谕粒⒏鶕?jù)具體情況立即采取補救措施。常規(guī)方法如有：
（1）用地質雷達等物探手段查明墻背土體中可能已經(jīng)現(xiàn)成的空洞，以及空洞的位置和大小，然后用注漿或高壓噴射等方法把空洞填實，增補隔水帷幕。
（2）在基坑內，把開挖面以下的沿著支護墻的那部分土層進行注漿加固，提高土體的抗?jié)B性能。土體的加固寬度可取墻體在開挖面以下插入深度的1／2，加固深度一般不超過4m，或根據(jù)抗?jié)B驗算確定。
3.2承壓水影響
在基坑底部有承壓水，而且坑底的不透水土層又沒有足夠的厚度時，容易時坑內土體產(chǎn)生較大的隆起，嚴重時可能沖潰基坑底部的不透水層，在基坑外側土體頂面引起較大的地面沉降。在發(fā)生隆起破壞之前，可能雜支護墻邊以及支撐立柱四周看到冒水，冒砂現(xiàn)象。對待承壓水，可以采用穿過坑底不透水層的減壓井處理。
3.3土體變形
如果支護結構強度不足，墻體剛度較小，插入深度不夠，或者在墻后有大量的水土流失，會有可能引起土體滑動，使支護構件遭到破壞，甚至導致整個支護結構倒坍；在地面現(xiàn)成裂縫，產(chǎn)生大量沉降甚至塌陷；在基坑內產(chǎn)生大量隆起，使主體工程的工程樁產(chǎn)生位移。同時，使周圍環(huán)境受到嚴重破壞。遇到這種情況，一般可采取如下措施：
（1）封堵在地面出現(xiàn)的所有裂縫，防止雨水或其它地面水流入縫隙。
（2）清除基坑周圍的地面荷載，并盡可能卸除部分基坑邊上的土方，以減小支護結構上的側向荷載。
（3）情況嚴重時，應立即向基坑內回土，待土層加固后再重新挖除。
（4）將基坑內外沿滑動面上下進行加固，滑動面的位置可以根據(jù)現(xiàn)場所表現(xiàn)出的滑動現(xiàn)象，結合工程地質資料進行估計。加固的方法可采用能有效的提高土層抗剪強度的地基處理方法，如注漿，高壓噴射等，也可以沿滑動面打抗滑樁加固。
以上各種事故搶險措施中，注漿方法是一種不得已的方法。因為處理不妥往往會由于注漿壓力使地基土的原狀結構破壞而于事無補。因此必須嚴格控制注漿壓力，寧低不高，寧慢不快。而且應在漿液中摻合高效速凝材料。
4結束語
近年來，南京地區(qū)超高層建筑深基坑開挖所采取的支護措施種類繁多，總的來看，大多都是成功的，但有些基坑也出現(xiàn)一些大小事故，造成了經(jīng)濟上的巨大浪費，但迄今為止尚未出現(xiàn)整體塌坑的毀滅性事故。因此深基坑開挖的規(guī)范化、程序化、科學化對減少或防止深基坑事故即環(huán)境工程地質問題所產(chǎn)生的危害無疑是有積極作用的，尤其是在基坑開挖之前通過詳細的工程地質勘察，分析與評價可能出現(xiàn)的環(huán)境工程地質問題，在此基礎上，進行合理的支護設計是必不可少的；此外基坑施工期間強調信息化施工，即施工過程中隨時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋，重新修改或補充設計從而進一步指導施工。
在這里我要首先感謝羅老師近兩年來給我的諄諄教誨，您不僅讓我學會了書本上的知識，同時也讓我懂得了如何做人的道理，更教會我如何更好地去適應社會，在今后的人生道路上您的一言一行都將會為我的前進道路指引方向，我會永遠銘記師恩。學生在這里祝您：身體健康，萬事如意。
1城市環(huán)境所引起的地質問題
1.1水質污染問題的進一步加劇
在現(xiàn)代化城市建設當中不可避免地都會出現(xiàn)“三廢”問題，“三廢”對水質的污染有著絕對不可推卸的責任且要負主要責任，尤其是工業(yè)廢水的排放方式的不恰當，廢水的排放是嚴禁排向江河、海洋的，所以只有通過排水渠、排水溝或污灌等方式來排放出污水，但是這樣一來便嚴重影響到了地下水質量，有些工業(yè)廢水甚至會影響到供正常飲用的地下水，工業(yè)金屬垃圾的長期排繼而損害了土質與地質，如礦壓礦層、工業(yè)廢渣以及各種固體廢物，這一系列垃圾都是水資源污染的主要來源。
1.2環(huán)境工程建設中的地質問題
隨著中國的市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市現(xiàn)代化也隨之如火如荼地開展，公路、鐵路、機場、碼頭、廠房等建設也日益興起，正是這一系列建設而引起了各種環(huán)境地質問題。如果在此類工程的施工過程中不注意地質條件就大大增加了遇到流沙、淤泥、含鹽底層、軟弱夾層等特水地質復雜情況的可能性，繼而會導致所建設的建筑物出現(xiàn)變形的情況[2]。中國當前有部分地區(qū)在修建大型水利機構和與水利建設相關的具體施工等一系列工程，比如黃河灌溉，此類工程更是加劇了從前地質的越發(fā)鹽堿化，且面積也進一步擴大。環(huán)境工程的地質問題如果不能對之進行有效解決，人們的生活質量、工農等各行業(yè)的順利發(fā)展、城市的現(xiàn)代化建設，大至國家的經(jīng)濟發(fā)展，無論就哪個方面而言都就此會受到影響與阻礙。因此，相關的機構或部門應該積極對環(huán)境地質展開專項調查，從中探索出相關的發(fā)展規(guī)律，依據(jù)各不相同的地質條件與地質結構進行具有針對性的科學規(guī)劃，或是采取合理的防控措施，這樣一來便可以在一定程度上對環(huán)境地質進行控制，繼而減輕城市建設所造成的各種危害。
1.3城市的“三廢”
城市環(huán)境中所存在的各項地質問題，大多是由于“三廢”所造成的嚴重影響?！叭龔U”具體是指固體廢棄物、液體廢棄物以及氣體廢棄物。在中國，“三廢”問題無處不在，大到城市小到鄉(xiāng)鎮(zhèn)都環(huán)境地質都有或多或少的受到“三廢”的影響。固體廢棄物的產(chǎn)生主要是來源于城市居民在日常生活中所廢棄的垃圾，或是工業(yè)生產(chǎn)中所淘汰的廢棄物，即為化工垃圾[3]。我們通常將城市生活垃圾分為居民的生活垃圾、社會保潔集中化垃圾、企業(yè)事業(yè)單位團體的垃圾和城鎮(zhèn)建筑施工過程中所產(chǎn)生的垃圾。而在工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢棄物主要有電廠、水泥廠、礦區(qū)和化加工廠等產(chǎn)生各種化工垃圾，比如高爐灰渣、粉塵灰以及煤矸石等。中國在近幾年來，化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展有了很大的進步，生產(chǎn)規(guī)模也不斷在擴大，這樣也隨之進一步產(chǎn)生了城市電子類固體廢棄物，一旦產(chǎn)生了這一系列垃圾，如聽之任之，環(huán)境也會因此而岌岌可危且持續(xù)時間長。液體廢棄物通常是由居民生活中的廢水以及工業(yè)生產(chǎn)中的廢水排放而產(chǎn)生的，也可以將之稱為液態(tài)化工業(yè)的污染垃圾。就氣體廢棄物而言，我們通常按照廢棄物的類型而將之劃分為工業(yè)生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的粉塵以及廢氣，建筑工程施工過程中所產(chǎn)生的揚塵，以及各中風化、揚塵等?！叭龔U”問題不僅是對城市居民，同時也對中國的城市發(fā)展及環(huán)境工程建設形成了巨大阻礙。
2就地質問題應采取的措施
2.1建立人與地質之間的和諧關系
在城市的建設過程中務必要合理處理人與地質間的關系，對環(huán)境要有個完整的認識。人們在城市建設的過程中總是會犯一些目光短淺的錯誤，為了維護自身的利益而忽略整體環(huán)境對人類發(fā)展的長久利益，即未能充分遵守可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。正是此類人對環(huán)境保護的片面認識繼而導致對城市地質環(huán)境的保護，地質環(huán)境也因此漸漸陷入泥潭難以自拔。引起地質問題的原因在于人，所以在城市的發(fā)展過程中要充分貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，加強對地質環(huán)境的保護是人類推動城市現(xiàn)代化建設第一要完成的任務，且此項任務任重而道遠。
2.2加強地質環(huán)境的容量與質量改善
就城市建設中的環(huán)境工程地質問題，在處理過程中對地質環(huán)境的質量和容量要引起充分的重視。所謂的地質容量是指其空間在人類社會經(jīng)濟發(fā)展下的最大負荷。容量是有限的，在建設城市工程中不對之加以考慮勢必會引發(fā)各種地質問題，因此要盡力在允許的范圍容量來展開各項工程活動。當然，工程在施工過程中難免會采取一些會損害地質環(huán)境的措施，但是也不可放任不管，而是盡力采取有效措施來遏制地質環(huán)境的進一步惡化。例如控制工業(yè)污染，解決城市“三廢問題”等。當建筑工程中的地質問題能夠得以有效解決的時候，可持續(xù)發(fā)展這項戰(zhàn)略將被得以實際上的充分貫徹。
作者：王開亮單位：黑龍江省先鋒環(huán)保工程有限公司
摘要：隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，推動了我國城市現(xiàn)代化的發(fā)展。城市中的建筑物越來越多，地面可利用空間不斷建設，促使現(xiàn)代城市逐漸重視地下空間的利用，地下工程數(shù)量也不斷增長。地下工程建設雖然提高了地下空間利用率，但是其引發(fā)的環(huán)境和地質問題也受到社會的廣泛關注。文章主要針對城市地下工程建設中的環(huán)境工程地質問題展開分析。
關鍵詞：城市建設；地下工程；環(huán)境工程地質
由于大部分城市地下工程建設位置都在市區(qū)，且地下工程建設施工會破壞地層，因此地下工程施工造成的地下水污染、地表開裂和塌陷等問題也成為地下工程需要解決的首要問題。現(xiàn)代社會越來越重視城市地下工程建設引起的環(huán)境地質問題。
1地下工程引起的環(huán)境地質問題
（1）地下水環(huán)境變化。為了保障地下工程施工的順利開展，需要對施工區(qū)域的地下水進行處理，這就會對施工區(qū)域周邊地下水分布造成一定的影響[1]。此外，地下挖掘工作會對地下巖體造成影響，巖體形變容易導致地下水分布受到影響，這主要是由于巖體是地下水的載體，當巖體發(fā)生形變后，地下水的徑流也會隨之改變，從而適應載體的變化，當這種狀態(tài)無法保持平衡時，很可能會造成地質災害。此外，地下工程施工對地下淡水資源造成一定的污染，加重了地下水污染。在地下工程施工過程中，若地下水位較高，需要通過人工抽水的方式將水位降低。部分水壓高的地區(qū)可能在施工過程中出現(xiàn)突水事件，對施工人員的生命安全造成威脅。
（2）地表開裂或塌陷。地表開裂或塌陷是地下工程施工中常見的地質問題，這與地下工程的深度、斷面大小以及施工技術有直接的相關性，同時也與地層環(huán)境等地質條件有密切的關聯(lián)[2]。隨著人們對生活質量要求的提升，人們也越來越關注地下施工造成的地表破壞，因此出現(xiàn)了許多新型技術，減小了對地表造成的破壞。對于深度較淺的地下工程，容易引發(fā)地表形變，形成沉降槽，進而造成地表塌陷，對道路、管道以及建筑物的完整性造成一定的破壞。
（3）影響建筑物的穩(wěn)定性。地下工程施工必然會對地表及周圍建筑物造成一定的影響，這主要是地下施工會引起地層沉陷，嚴重破壞建筑物地基的穩(wěn)定性，同時部分地層不均勻的建筑物可能會出現(xiàn)建筑物的傾斜或倒塌[3]。此外，地下工程施工比如會產(chǎn)生大量的施工垃圾，施工垃圾的堆積會占用有限的地面空間資源，同時也存在環(huán)境污染問題。一旦遇到惡劣天氣，可能引起沙城暴、泥石流甚至地表塌陷等地質問題，影響周圍居民的生活質量，同時對于周圍居民的財產(chǎn)及生命安全造成一定的威脅。
2如何解決城市地下工程建設引起的環(huán)境地質問題
（1）科學評價地下工程施工。與普通工程施工不同，地下工程需要在環(huán)境地質方面做更多的研究，同時要從三維空間對地下施工環(huán)境進行評價和研究，除了需要考慮到一般工程要素（包括地形、地貌、水文等方面）外，還需要觀察巖層的性質以及抗震性、吸水性等物理性能，同時要根據(jù)地下地質條件對施工進行計劃，才能夠保障地下工程施工順利的開展，減少環(huán)境地質問題的發(fā)生[4]。巖土層結構對于評價地下工程施工引發(fā)的環(huán)境地質問題具有重要作用，因此需要了解施工現(xiàn)場的巖土層結構，分析施工區(qū)域巖土結構以及巖土層變化，能夠為地下工程施工提供科學依據(jù)，從而保證地下工程施工的安全性。
（2）科學評價區(qū)域穩(wěn)定性。在地下工程選址過程中，需要對施工區(qū)域巖土層的穩(wěn)定性進行科學評價，這也是保證地下工程施工順利開展的重要前提。只有科學評價施工區(qū)域巖層的穩(wěn)定性，才能夠為工程設計和準備工作提供可參考依據(jù)，并有效針對地下工程施工中可能出現(xiàn)的問題進行預測，能夠提高地下施工的安全性。在地下工程施工的全過程中，都需要對施工區(qū)域的地質條件進行科學探查，并做好資料整合，尤其是工程設計和施工環(huán)節(jié)的現(xiàn)場勘探。通過科學、全面的地質勘探，能夠了解施工區(qū)域的地質狀況，包括巖層結構、巖層類型以及水文條件等，能夠為工程設計提供更多參考依據(jù)，從而決定最合適的施工方案。
（3）選擇合適的開挖工藝。地下掘進是地下工程建設的重要環(huán)節(jié)，能夠使用的開挖方法有許多，例如分層開挖、中心島式開挖等。開挖方法的不同，對周圍地質環(huán)境的影響也不同。因此，在進行地下掘進工作時，要根據(jù)施工現(xiàn)場地質環(huán)境，選擇合適的開挖工藝，減少對建筑物地基和道路的破壞。
（4）完善降水計劃。在影響地下工程施工相關因素中，水是一大要素，目前有許多地下水引起的意外事故。因此，在實際地下施工的過程中，需要結合地下水分布進行思考。大部分地下工程需要根據(jù)地下水位進行人工降水計劃設計，為了確保施工人員的生命安全，需要選擇合適的降水工藝，從而制定降水方案。只有不斷完善降水計劃，才能避免地下水造成的意外事故，保障地下工程施工的順利進行。
（5）加強對施工現(xiàn)場的監(jiān)測。地下工程施工的開展與周圍地質環(huán)境的變化是處于一個持續(xù)變化的過程中，如果僅依靠理論及相關經(jīng)驗是無法保證施工的順利開展，必須要加強對施工現(xiàn)場的監(jiān)測，才能夠及時發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的隱患，并通過采取積極的治理措施，避免事故的出現(xiàn)。
3結束語
城市地下工程建設推動了我國城市現(xiàn)代化的發(fā)展，同時也帶來一系列的環(huán)境地質問題。文章首先分析了地下工程引起的環(huán)境地質問題，然后提出了解決城市地下工程建設引起的環(huán)境地質問題的措施，旨在保障地下工程施工的順利進行。
作者：周集忠 單位：蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術學院
摘要：隨著城市化進程的加快，越來越多的工程項目施工了，但由此也造成了越來越嚴重的地質環(huán)境的變化。通過以南京地區(qū)的深基坑為例，對這一現(xiàn)象進行分析，并提出本人的一些建議，期望能夠促進深基坑施工的順利進行，幫助改善周圍的環(huán)境。
關鍵詞：環(huán)境工程地質;深基坑;建議;改善
1 引言
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展促進了城市化進程的加快，出現(xiàn)各種各樣的工程項目的實施，從而造成了城市地質環(huán)境的變化。以往研究分析城市地質環(huán)境的變化通常體現(xiàn)在過量開采地下水而引起的地面沉降。但是最近幾年城市建設出現(xiàn)了更多的拔地而起的高層建筑，這些建筑通常伴有地下室，這些地下室的開發(fā)就需要開挖基坑，這樣的話就會導致周圍的地質環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)受到嚴重的破壞。地質環(huán)境的破壞程度受不同建筑開挖的程度的影響，下文就是以南京地區(qū)為例來分析深基坑開挖中的環(huán)境工程地質問題。
2 地質環(huán)境問題的表現(xiàn)
因為開挖深基坑而對地質環(huán)境造成的影響通常表現(xiàn)在：建筑物出現(xiàn)裂縫、周邊道路出現(xiàn)斷裂，地面的下沉和塌陷，基坑出現(xiàn)積水，基坑四周土的滑落等。
2.1基坑墻體的滑落
基坑的開挖需要采取相對的保護措施，在基坑的四周需要進行一些支架的保護，若是不采取這些保護措施，那么就會造成四周墻體土質的坍塌和滑落，就算采取支護措施，若是措施不當，那么四周的墻體也會產(chǎn)生滑移，壓力在護架上導致變形等等[1]。南京地區(qū)的基坑的開挖通常是采用垂直開挖的形式，比若說南京交通銀行，開挖了6.7m深的基坑，鉆孔樁都是一些擋木樁，后面的止水帷幕樁只有的0.3m的直徑。這樣兩個樁的質量得不到保證，就不能形成止水帷幕，那么在開挖的過程中就會有大量的泥沙的產(chǎn)生，護樁就不能產(chǎn)生保護的作用，導致地面出現(xiàn)裂縫，土質滑落，四周的墻體出現(xiàn)了嚴重的裂縫，由此不得不停止施工。
2.2積水造成地面塌陷
開挖較深的基坑的時候需要考慮到地區(qū)原本的地下水的平衡狀態(tài)，像南京地區(qū)就存在比較淺的地下水位，這樣開挖的過程中忽視的這點使得基坑內出現(xiàn)了大量的積水，特別是當挖到砂層的時候，水流就更容易從砂層中滲出，，若是不及時采取措施制止，那么將會給施工造成嚴重的影響[2]。
2.3降水造成地面沉降
在施工過程中因為觸及到含水砂層，常常會伴隨著涌水、涌砂的情況，這些都是因為基坑的底部都是一些厚度淺薄的土層，由此地下水在壓力的作用下就很容易沖破這層土。為了對這樣的情況進行防范，進而有很多措施被采用，在南京地區(qū)大多采用隔水或者降水措施，并且在所有解決涌水、涌砂問題的措施中最有效并且最為經(jīng)濟的方法就是井點降水，所以這種措施被廣為采用，特別是南京地區(qū)。另外也出現(xiàn)地下水過度的抽取而造成地面下沉的現(xiàn)象，從而低于安全的底線。很典型的案例就是南京東正大廈基坑工地西側在97年11月28日下午發(fā)生地面塌陷事故，經(jīng)過調查分析發(fā)現(xiàn)正是因為通過井點降水過度的抽取地下水導致地面下沉的原因。
2.4基坑不同程度地發(fā)生變形
通過降水措施抽取地下水，使得地下水位變低，增強了有效應力，進而導致基坑發(fā)生不同程度的變形。通過對這些變形的情況進行分析發(fā)現(xiàn)因為基坑距離的不斷變化導致了基坑不同程度的變形，但是當建筑物和路面不能夠承受這種變形帶來的壓力時，那么就產(chǎn)生可建筑路或者路面的裂縫或下沉現(xiàn)象。在南京比較典型的案例就是國貿中心基坑，在最初的設計要求是使用雙排深層攪拌樁止水，但是因為施工場地的限制，就減少了一個深層攪拌樁，導致基坑和周邊的道路表層出現(xiàn)了裂縫情況。
3 防御措施
對于工程地質的問題的產(chǎn)生還有很多因為一些意想不到的因素的影響，也有可能是因為工程設計階段出現(xiàn)的漏洞，因此為了能夠有效地防止這些因為基坑造成的事故甚至人員的傷亡，做佳措施就是采取預防為主的對策。所以這就需要相關的人員高度重視有關施工的情況，制定完善的預防政策，從而在最大程度上降低甚至排除因為基坑帶來的危害?？紤]到南京地區(qū)周圍的情況，在進行基坑支護措施的時候一定保證能夠正常使用周圍的一些民用設施。最初的那旌德基坑開挖通常都是低于8.0m的，所以當時的支護措施主要是為了能夠對基坑四周的墻土進行支撐，但是隨著越來越深的基坑深度的開挖，造成的地質危害也越來越復雜，下文對此進行一些事故的闡述：
3.1堵住漏水點
工程的施工質量不過關很容易影響施工過程中的一些墻體的滲漏，這是工程項目普遍存在的現(xiàn)象。但是這些現(xiàn)象在不同程度上是可以采取相應的措施的，比如說滲漏出的水中含有泥沙，那么就可以采用凝材料堵住漏水的地方即可[3]。
3.2 減壓井處理措施
開挖基坑時常常會出現(xiàn)過度開挖，忽視了地下水的平衡，并且基坑底部土層厚度比較淺薄時，土層就會慢慢形成一個凸起，在這個凸起沒有受到?jīng)_破之前，基坑的四周就會出現(xiàn)冒水、冒砂的情況，然后水力就很有可能會沖破土層，從而造成地面沉降，對這這種情況的處理就需要采取減壓井處理措施[4]。
3.3 基坑周圍架設支架保護
在對基坑周圍架設支架保護時，避免支架措施采取不當，需要注意墻體是否出現(xiàn)冒水或者冒砂的現(xiàn)象，確保墻體的剛度夠強，支架扎入土層的時候要夠深，這樣才能夠防止引起墻體土質的滑落，從而造成支護結構整體坍塌；在地面現(xiàn)成裂縫，產(chǎn)生大量沉降甚至塌陷，從而導致嚴重破壞周圍的環(huán)境。所以出現(xiàn)以上情況可以采用以下的辦法：
（1）對造成路面出現(xiàn)的所有的裂縫進行封堵，避免雨水或其它地面水流入縫隙。
（2）對基坑四周的地面荷載力進行減輕，使得支護結構上的一些朝向上的荷載得到降低[5]。
（3）出現(xiàn)不可收拾的現(xiàn)象的時候立即向基坑內填土，一直到基坑四周的土層剛度夠強的時候在重新開始開挖。
（4）采取措施加固基坑中可能滑移的墻面，并對這些現(xiàn)象的嚴重程度進行評估。
對以上各種情況的處理還有一種不得已的措施，就是注漿。采取這個措施的時候需要注意注漿的壓力，不然則會嚴重破壞基土的原狀結構。
4 結束語
從最近幾年有關南京地區(qū)的基坑開挖的情況來看，對于出現(xiàn)的危害情況采取的措施比較多，并且都取得了相應的效果，但是還是會出現(xiàn)一些不大不小的事故，造成了嚴重的經(jīng)濟損失，不過至今還沒有產(chǎn)生整體塌坑的毀滅性事故。因此對于基坑開挖出現(xiàn)的危害有必要進行規(guī)范這些開挖的程序，從而從根本上避免一些環(huán)境工程地質的危害。另外需要在基坑開挖之前進行地質勘測，對于可能造成的環(huán)境危害進行評估。同時引進信息技術到基坑的開挖過程中，隨時監(jiān)督開挖的過程，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，進而采取措施解決。
摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速增長，各種地質環(huán)境問題日益突出。城市作為人聚集密度最高的區(qū)域，環(huán)境地質問題越是顯著。首先本文對城市相關的地質環(huán)境問題做個分類，闡述了城市地質環(huán)境問題的嚴重性，然后工程地質環(huán)境與工程建設的協(xié)調發(fā)展需要遵循的基本原則。
關鍵詞：地質災害 環(huán)境地質 城市地質
0前言
隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展以及人口的劇增，環(huán)境問題已經(jīng)是全人類必須面對的一個很緊迫的問題之一。我們生存的環(huán)境出現(xiàn)了一系列的問題如：空氣污染，氣候惡化，臭氧層耗損，全球溫室效應，耕地減少，土壤污染，森林銳減等等。由于城市是人類活動最集中的體現(xiàn)，城市環(huán)境地質問題也是人在城市的空間使用與開發(fā)過程中所遇到的嚴重問題之一。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.城市水資源開發(fā)相關的環(huán)境地質工程問題
由于我國是一個貧水國家，而且在上世紀90年代前對地下水無序大量的開采，造成了全國缺水城市已達2/3。水資源的日趨短缺及由此引起的諸多環(huán)境問題已引起了世界各國的普遍關注！在我國近年來由于地下水的超量開采，許多城市出現(xiàn)了地面沉降，巖溶塌陷，海水倒灌及泉水枯竭等諸多環(huán)境地質工程問題。其中城市的地面沉降和地裂縫的問題則是尤其嚴重。地面沉降和地裂縫對城市建設有著很嚴重的影響，對城市規(guī)劃的發(fā)展造成了很大的困擾。而這些問題的出現(xiàn)與城市地下水的開發(fā)有著密切的聯(lián)系。
城市的地面沉降與地裂縫現(xiàn)在已經(jīng)引起了很多人重視，采取了多種補救的方法，我們現(xiàn)在很多城市已用法律法規(guī)的方式規(guī)定了地下水的開采和利用，這樣就為治理提供了法規(guī)依據(jù)。在技術方法面采取了地下水人工回灌為主的方式，而且取得了很顯著的成績！由此可見對水資源的保護和合理規(guī)劃，不僅對我們自己城市建設至關重要，而且對我們后代的生存有著很重要的影響！
2.城市垃圾等廢棄物引起的環(huán)境地質工程問題
城市垃圾主要包括生活垃圾和工業(yè)廢渣，廢料等。隨著我國城市化進程的加快，城市的數(shù)量也在急劇增加，城市人口越來越多。隨之而來的城市垃圾問題也日益突出。在2000年我國城市垃圾年產(chǎn)量就達19000多萬噸。如此大的垃圾如存放不當，將會對城市環(huán)境造成很大的破壞，如遭受雨水沖刷，陽光作用，將會使地面和地下水受到污染及土壤土質惡化。這樣不僅對城市生活用水安全產(chǎn)生了巨大的威脅，而且酸性污水對城市建設的基礎結構，如橋梁，樁，沉箱以及基礎中的鋼筋混泥土的工作性和耐久性造成很大危害。人工廢棄物存放的不合理也會引起很多環(huán)境地質問題，如滑坡、泥石流、淤積等。若這些地質災害發(fā)生在城市，則會對我國人民的生命財產(chǎn)造成很大損失，如“舟曲8·8特大泥石流”遇難1434人，失蹤31人。
目前，城市垃圾處理方法主要有填埋、圍海造田，分類回收等。最常用的方法則是填埋，即把固體垃圾在處置場內分層放置夯實，并用粉質粘土進行覆蓋。
3.城市地表工程引起的地質環(huán)境問題
城市工程建設的時候，人類工程經(jīng)濟活動對地形的影響是厲害的，修筑堤岸、堤壩、筑坡、挖掘等可以產(chǎn)生地形改變，導致城市地區(qū)水土流失嚴重。再者，城市高層建筑的深基坑，大重量則影響原來地下水流場的變化，也容易造成地表之下的水土流失。
在我國，經(jīng)濟的發(fā)展一直在提速，城市對土地的需求也就日益加大，而有些山地城市原有平地本身比較少，因此許多城市建設者把目光投向了對山體的改造。從而形成了很多的人工邊坡，規(guī)模越來越大。由于建設對坡腳開挖，建筑物使得坡體上部荷載加大等因素的影響使邊坡失穩(wěn)的概率加大！
以上是比較常見的城市環(huán)境地質工程問題，無數(shù)的災害表明， 人類的生存離不開地質環(huán)境，人類的發(fā)展同樣要與地質環(huán)境協(xié)同發(fā)展，其核心問題是謀求在工程建設和施工過程中，注意論證工程施工的可靠性和經(jīng)濟效益，且必須考慮保護和利用環(huán)境。所以工程地質環(huán)境與工程建設的協(xié)調發(fā)展需要遵循以下基本原則：
1.客觀性原則
工程建設應充分應用工程地質環(huán)境的規(guī)律和特點，做好經(jīng)濟建設、 社會與環(huán)境的綜合協(xié)調，努力做到既要把地質環(huán)境潛能用足， 又不超越地質環(huán)境容量的負荷能力， 給其留有適當余度。
2.開發(fā)性原則
在工程建設中對現(xiàn)實地質環(huán)境中存在的負面效應，應充分考慮通過人工技術的地質改造作用在經(jīng)濟、技術上的可行性，在此基礎上合理規(guī)劃對地質環(huán)境的開發(fā)利用。
3.預測性原則
在城市規(guī)劃中不僅重視地質環(huán)境的現(xiàn)狀，而且必須認真考慮到未來地質環(huán)境可能發(fā)生的變化及對工程建設的影響，力求做到使工程建設即能滿足現(xiàn)實的建設要求，又要適應未來發(fā)展變化。所以， 工程建設應該體現(xiàn)對地質環(huán)境變化的預測性要求。
4.保護性原則
在工程建設中對那些目前技術水平尚無法通過人工控制和改造的不良地質環(huán)境問題，宜通過規(guī)劃進行保護。特別是對土地資源、 水資源、 生態(tài)環(huán)境等敏感性極強的環(huán)境問題，則應遵循保護的原則進行協(xié)調。
城市環(huán)境與地質作用是相互聯(lián)系，相互制約的兩個因素，城市建設中的環(huán)境工程地質問題也多種多樣，十分復雜。因此在城市化建設過程中，應該根據(jù)本城市的地質環(huán)境狀況特點，合理規(guī)劃城市建設發(fā)展規(guī)模和發(fā)展速度，努力協(xié)調好城市建設與地質環(huán)境之間的關系，對可能出現(xiàn)的地質問題采取相應的措施以達到預防的目的，確保城市建設的安全與穩(wěn)定。