摘 要:基于城市快速建設及一些工程問題的出現,地質條件對城市規劃建設的影響受到廣泛關注。在規劃建設時預先考慮項目可能面臨的工程地質風險,有助于合理規避風險。本文以天津市文化中心周邊地區項目建設工程地質風險評估為例重點對評估工作思路、方法進行淺析。
關鍵詞:工程地質;風險分析;風險評估;天津市文化中心周邊地區
1 引言
近年來,高層、超高層建筑的密集建設及地下空間的深層次開發使地質環境條件,特別是工程地質條件對城市規劃建設的影響日益凸顯。在深基坑開挖及地鐵隧道施工過程中工程問題偶有發生并造成了巨大的經濟損失。因此,重大項目在規劃建設前充分考慮及預測可能面臨的工程地質風險,從而合理規避或有效控制風險具有重要意義。本文以天津市文化中心周邊地區項目建設工程地質風險評估為例對評估工作思路及方法做以探討。
2 評估工作思路及方法
2.1 項目規劃建設特點分析
天津市文化中心周邊地區規劃總用地面積約241公頃。規劃建設主要以高層、超高層為主,且地下空間高強度利用,近期考慮30m以上的開發。此外,5條軌道地下線規劃途經文化中心周邊地區。
2.2 評估對象選擇
文化中心周邊地區工程建設大致分為民用建筑工程建設及地鐵工程建設。
民用建筑地下工程建設可細分為建筑物樁基礎施工建設和深基坑施工建設。目前樁基礎施工總體技術較為成熟,而對于深基坑工程,其建設影響因素多,且發生問題時產生的破壞發展快,造成的損失大。地鐵可分為車站及區間段兩個不同的構筑物。根據規劃,地鐵車站將采用明挖法施工,地鐵區間段可采用明挖法或暗挖法進行施工。地鐵車站及區間段采用明挖法施工時其地質風險與建筑物深基坑類似。因此,本次工作將深基坑工程建設及采用暗挖法進行地鐵區間段建設時的地質風險作為評估重點。
2.3 評估方法
主要采用層次分析法進行綜合分析評估,在指標選擇、指標賦值等方面將采用工程分析及工程類比進行確定。
綜合分析評估風險值的計算公式如下:
3 評估區關鍵性土層及可能出現的巖土工程問題分析
可能對深基坑工程及地鐵隧道建設產生影響的關鍵性土層主要為:
(1)人工填土:一般厚度為1.3~5.2m,可分為雜填土、素填土及沖填土,對工程基坑開挖降水影響大,在維護結構發生滲水時,往往很快反映為地表的變形沉降。此外,對地鐵隧道頂板埋深的選擇亦造成較大的影響。
(2)淤泥質土:一般位于埋深12.5m以上,強度較低,壓縮性較大,對基坑工程側壁穩定性影響大,對地鐵隧道變形影響大。
(3)粉(砂)土:透水性較大,分布于基坑側壁時往往導致基坑側壁滲水,在基坑底板以下時,可導致基坑突涌。對于地鐵隧道盾構開挖,易造成隧道涌水、開挖困難等。
4 深基坑工程地質風險評估
4.1 風險因素分析
根據深基坑建設特點及評估區工程地質條件,類似基坑事故的誘因分析等綜合確定風險因素主要包括基坑側壁失穩,基坑流砂及基坑突涌。
4.2 風險評估
根據基坑開挖深度分為三個評估對象,即開挖深度分別為14m、20m基坑工程。
在逐一對風險因素進行評估的基礎上,采用層次分析法開展深基坑工程地質風險綜合評估,將評估區劃分為建設風險?。á駞^)、風險中等(Ⅱ區)、風險大(Ⅲ區)三個區分別予以風險提醒。評估結果表明隨著基坑開挖深度的增加,基坑建設風險亦在增大。
5 地鐵隧道工程地質風險評估
5.1 風險因素分析
根據評估區地質條件及地鐵隧道建設特點綜合分析,地鐵隧道盾構施工建設風險因素主要包括隧道頂板沉降變形、隧道開挖面涌水失穩及隧道突涌。
5.2 風險評估
根據文化中心周邊地區現已規劃建設的地鐵隧道埋深及區域工程地質、水文地質條件進行評估分析。在風險因素評估基礎上進行綜合評估(圖3),將評估規劃區劃分為建設風險?。á駞^)、風險中等(Ⅱ區)、風險大(Ⅲ區)三個區。
圖3 地鐵隧道綜合風險評估分區圖
6 結語
基于項目建設特點及地質環境條件的復雜性,目前工程地質風險評估的評估方法仍未有統一認識,且評估工作多以定性、半定量為主。因此,進一步加強評估方法乃至評估工作標準的研究工作對于指導重大項目規劃建設具有實際意義。
參考文獻:
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