四川南充水利电力建筑勘察设计研究院四川637000
摘要:城市地下工程建设推动了我国城市现代化的发展,同时也带来一系列的环境地质问题。文章首先分析了地下工程引起的环境地质问题,然后提出了解决城市地下工程建设引起的环境地质问题的措施,旨在保障地下工程施工的顺利进行。
关键词:城市建设;地下工程;环境工程地质
1.案例分析
成都地铁一号线是我国西部第一条地铁,是成都市实施西部大开发战略,提升成都市形象的重点工程,对缓解成都市城市交通紧张状况,改善城市环境质量实现城市可持续发展,完善城市人防系统,推动和促进成都市经济建设的发展具有重要意义。以下是对就成都市下工程建设中的环境工程地质问题探究,包括它的危害、原因、措施等展开了详细分析。
2.城市地下工程建设对地质环境影响的主要形式
2.1地面变形
是地下工程施工的过程中和竣工后常见的地质问题。由于连续抗土、抽水等施工的影响,极易造成地面沉降,从而影响到范围内建筑物产生不同程度的损坏而拆除。在地下工程的建设中,盾构、沉井、基坑法等施工手段均会造成对土层的扰动,产生软土层蠕动、饱水砂性土的管涌、地面变形等环境工程地质问题,从而出现地面变形。
2.2地下水环境变化
为了保障地下工程施工的顺利开展,需要对施工区域的地下水进行处理,这就会对施工区域周边地下水分布造成一定的影响。此外,地下挖掘工作会对地下岩体造成影响,岩体形变容易导致地下水分布受到影响,这主要是由于岩体是地下水的载体,当岩体发生形变后,地下水的径流也会随之改变,从而适应载体的变化,当这种状态无法保持平衡时,很可能会造成地质灾害。此外,地下工程施工对地下淡水资源造成一定的污染,加重了地下水污染。在地下工程施工过程中,若地下水位较高,需要通过人工抽水的方式将水位降低。部分水压高的地区可能在施工过程中出现突水事件,对施工人员的生命安全造成威胁。
2.3地质生态环境恶化
地下施工往往要挖出大量的岩石和土体,堆积于隧道顶部或口门附近,有的可高达六、七米,不仅对周围环境有影响,而且若弃土超荷,还可能引起隧道下沉。基坑开挖使大量地面裸露,在开挖或运输过程中,如不及时围护和采取车辆密闭运输,容易造成城市的扬尘污染。据悉,成都市目前有大小工地1000多个,分布在全市的各个地方。成都市环保局大气处的负责人介绍,成都市空气污染比较严重,大气污染物中总悬浮颗粒物全年超标,造成超标的原因之一就是地面扬尘。地下工程中采用化学灌浆来实现加强护壁措施或堵漏处理,化学灌浆材料多数具有不同程度的毒性,然后通过溶滤、离子交换、复分解沉淀、聚合等反应,不同程度地污染地下水,导致公害。
2.4斜坡破坏
斜坡破坏属重大地质灾害类型之一,多发于山区城市,其同时受工程地质及自然地质双重作用的影响。相比较而言,工程地质作用所造成的斜坡破坏次数比自然地质作用要多。斜坡破坏的影响因素包括岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等,滑坡为其主要表现形式。许多滑坡是受地下工程的影响,进而使山体上部岩体发生断裂、地面产生倾斜,并且在特殊条件下,致使山体失去平稳而形成。当前尤为重要的事情是认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律,最终预防斜坡破坏导致的地质灾害。
2.5破坏建筑物结构
地下工程建设中,降水可能对地上的建筑物结构稳定性产生影响,可能导致不同程度上的地表沉降现象,危害到建筑地基稳定性,严重情况下可能导致建筑区域倾斜,出现安全事故。
2.6洞室围岩稳定性失衡
地下工程对于岩土体的影响较大,在施工中可能出现结构坍塌的问题,尤其是在受到岩土体自重影响,难以有效保证开挖活动有序开展。基于此,地下开挖中,对于洞室围岩稳定性带来的影响较大。
3.如何解决城市地下工程建设引起的环境地质问题
3.1科学评价地下工程施工
与普通工程施工不同,地下工程需要在环境地质方面做更多的研究,同时要从三维空间对地下施工环境进行评价和研究,除了需要考虑到一般工程要素(包括地形、地貌、水文等方面)外,还需要观察岩层的性质以及抗震性、吸水性等物理性能,同时要根据地下地质条件对施工进行计划,才能够保障地下工程施工顺利的开展,减少环境地质问题的发生。岩土层结构对于评价地下工程施工引发的环境地质问题具有重要作用,因此需要了解施工现场的岩土层结构,分析施工区域岩土结构以及岩土层变化,能够为地下工程施工提供科学依据,从而保证地下工程施工的安全性。
3.2做好前期勘查工作
在地下工程建设中,需要对施工现场的地质情况进行仔细的勘查,收集和整理勘查资料工作,为后续的地下工程规划和建设提供充分的参考依据,提升施工质量。在地质勘查工作中,根据实际情况制定合理的地下工程建设方案,缺乏全面、可靠的资料,确保地下工程建设有效性,埋下一系列安全隐患,严重影响地下工程建设质量。
3.3运用电子信息技术做好现场施工检测
地下工程系统是一个土体与围护结构体相互作用并动态变化的复杂系统,如果在建设过程中,工程建设人员仅靠理论分析与经验估计是难以把控支护结构与土体变形破坏情况的复杂性,更难以完成工程前期安全、经济的动工设计任务。但是通过对建设过程的合理监测,既能及时了解施工时现场情况,还可以推测工程的建设动向,并及时准确的进行建设方案与人员的调整。
3.4积极推行地下工程建设系统管理与防御技术
地下工程建设是一项从勘察、设计、施工、监测的所有过程,都需要采取工程防御体系的系统工程。在勘察、设计阶段,必需做到尽量详细地了解施工区域的地质条件,同时查明当地地下管线和地面建筑物的具体情况,在进行施工方案设计时,需综合考虑多方面的因素,对各种可能出现的问题进行预见性分析,将对相关建筑、管线的保护措施纳入设计方案中;在施工阶段,要严格按照工程设计方案进行施工建设,同时对施工过程中出现的问题进行及时的信息反馈;在整个施工过程中,需要进行严格的施工监测,其他如深层标、土压力盒、孔隙水压力仪、水位计、钢筋应力计等技术主要是对工程施工监测的辅助配合手段,用于综合分析,以加强监测力度。
3.5完善降水计划
在影响地下工程施工相关因素中,水是一大要素,目前有许多地下水引起的意外事故。因此,在实际地下施工的过程中,需要结合地下水分布进行思考。大部分地下工程需要根据地下水位进行人工降水计划设计,为了确保施工人员的生命安全,需要选择合适的降水工艺,从而制定降水方案。只有不断完善降水计划,才能避免地下水造成的意外事故,保障地下工程施工的顺利进行。
3.6加强施工现场监管
在地下工程建设中,对于周围环境影响是一个长期的过程,如果仅仅依靠理论上的设计是无法有效保证地下工程稳定性的,需要加强施工现场的全程监管。通过对施工现场全程监管,可以深入挖掘其中存在的问题和不足,寻求合理对策来解决问题,提升施工效率和质量,避免出现严重的安全事故。同时,还要积极引进先进的技术手段,利用计算机技术来设计图纸,深基坑设计和信息施工管理等,提升施工技术含量,创造更大的经济效益。
4.结束语
在地下工程建设中,由于工程特性,很容易引发一系列的地层结构变化,出现环境工程地质问题,需要予以高度重视,加强现场监管,运用先进的施工技术和手段,保证施工质量安全,创造更大的经济效益和社会效益。
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