资源描述：
《城市地下工程建设诱发环境地质问题和对策研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、城市地下工程建设诱发环境地质问题和对策研究 【摘要】：城市地下工程建设活动对地质环境有较大影响，随着建设规模、深度不断扩大,环境地质问题也越趋严重。本文结合地下工程的特点，对城市地下工程建设引起或遇到的地面沉降或变形、洞室围岩失稳、地下水环境变异和临近建筑物损坏等环境工程地质问题进行分析,并提出地质问题的预防途径和措施，以供同行参考。【关键词】：城市；地下工程；特点；地质中图分类号：F291.1文献标识码：A文章编号：1、前言目前,一般大城市城区城市建设中以地质体为主体建成(或待建)的工程越来越多且规模越来越大,地下工程数量、规模、深度增加增大,市区内已建成
2、或在建以及拟开发利用的地下空间方面的构筑物主要有：地下公共行走(车)走廊、轻轨、地铁、过江交通隧道与桥梁、大型地下商场、高层写字(7住宅)楼、地下停车场、城市管道综合通道等,使地下空间的开发利用程度得以不断的提高。由于城市地下空间开发规模逐渐加大加深,其工程扰动现象相当严重,随之而来由工程环境效应引发的工程环境地质灾害如地面开裂、地面沉降及对周边建(构)筑物的影响与破坏、桩基工程施工噪声扰民、废浆液(水)污染水土环境、挤土效应(地面房屋开裂等)等问题也逐渐显现,其重要性已越来越多的被人们所认识。本文结合地下工程的特点，对城市地下工程建设引起或遇到的地面变形、洞
3、室围岩失稳、地下水环境变异和地质生态环境恶化等环境工程地质问题进行分析,并提出地质问题的预防途径和措施，以供同行参考。2、城市地下工程建设诱发的环境地质问题地下工程主要有隧道工程、沉井工程、基坑工程等,施工工法主要有盾构法、沉井法、顶管法、沉管法、地下连续墙法、矿山法、新奥法等,地下工程在施工中或施工后都会对地质环境产生影响。由于城市地下空间引起的工程环境地质灾害具有突发性、潜在性、隐蔽性、社会性等特点，应引起技术人员的高度重视。2.1、地表移动或变形问题地下工程建设中，高层建筑的地下室、地下商场和车库、地下蓄水库、地下电站和水泵房等，常常要进行深大基坑开挖，
4、开挖深度常常达到12～18m或以上。在开挖基坑过程中，改变了原土体的应力场，必然会导致周围地层的移动，引起周围支挡结构的变形破坏、基坑周围地表沉降、基坑夫稳和基底隆起等问题。2.2、洞室围岩失稳问题7地下工程施工影响范围内的岩土体称为围岩。围岩稳定指一定时间内,在地质力或工程荷载作用下,岩土体不产生破裂或失稳。自稳性较好的围岩,开挖过程中可以无需支护；自稳性较差的围岩,施工中会出现坍塌,必须修筑衬砌加以支护。一般情况下,岩土体在自重及残余地应力作用下,处于初始应力平衡状态,开挖洞室将会破坏岩体的这种初始平衡,引起围岩失稳。如顶围的悬垂与塌落、侧围的突出与滑塌、
5、底围的鼓胀与隆破、围岩的缩径与岩爆等。地下工程洞室开挖后,地下形成了自由空间,原来处于积压状态的围岩,由于解除束缚,而向洞室空间松胀变形。当围岩应力超过了岩土体强度时,便失稳破坏,有的显著而突然,有的变形和破坏不易划分。洞室围岩的变形与破坏,是发展的连续过程。弹脆性岩石构成的围岩,变形尺寸小,发展速度快,肉眼不易察觉,而一旦失稳,突然破坏,其强度、规模和影响都极显著。弹塑性岩石和塑性土构成的围岩,变形尺寸大,甚至堵塞整个洞室空间,但其发展速度缓慢。2.3、地下水环境变异问题地下工程施工常需要采用水泵将施工区的地下水位降低,以疏干工作面,改变着施工区周围的地下水
6、的分布。同时岩土体的变形对地下水也产生影响。岩土体是地下水渗流的介质,岩土体的孔隙结构限定地下水的活动场所和运行途径,7控制着地下水的补给、径流和排泄条件。岩土体处于一定的地质环境中,存在着地应力、地下水及温度等。岩土体中地应力的改变(因地下工程施工作用)引起岩土体结构的变化,从而影响岩土体的渗流特性(改变了岩土体的渗透性、渗流边界条件以及渗透压力)。岩土体中温度场的改变也引起地下水流速和渗透压力的改变。地下水与岩土体同处于地质环境中,在时间和空间域内发生相互的改造作用,使地质环境经受着不断地调整状态,当这种调节处于极限状态时,地质灾害将会发生。2.4、临近建
7、筑物损坏工程降水造成地层的沉降,其影响范围很大。地层沉降可能造成周围建筑及管线的剪应力增大,致使建筑或管线断裂。另外由于地质条件的区别或者排水量的不同还可能会造成地层的不均匀沉降,而地层的不均匀沉降亦会造成建筑物的倾斜,影响其正常使用。同时,工程降水造成降水漏斗内外的水头差,在高水头差的作用下易于出现渗透变形问题。在渗透水流作用下,土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动,以致流失；随着土的孔隙不断扩大,渗透速度不断增加,较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走,最终导致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体塌陷。上述情况中,当地下水的补给遇到建筑物基础的阻拦时,就会绕过基础,
8、从而加强了基础周边的地下水流量,加快土
