城市地下建設(shè)工程的環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)

李吉龍

摘 要：隨著人口與交通影響的加大，城市的地下空間的開發(fā)與利用，必然會影響城市的發(fā)展建設(shè)。目前，城市地下空間的開發(fā)與利用，已經(jīng)引起社會的關(guān)注。因此，對地下工程開發(fā)技術(shù)的探究以及提高環(huán)境地質(zhì)效益，可以更加充分地開發(fā)地下空間資源，更加快速有效地實現(xiàn)城市現(xiàn)代化進程的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：城市；地下工程

一、城市地下工程建設(shè)對環(huán)境影響的地質(zhì)表現(xiàn)

1）在城市的地下工程建設(shè)中，施工中或工程結(jié)束后，引起地面變形的地質(zhì)問題是地面變形，在工程施工中，經(jīng)常使用的操作方法，如：沉井、盾構(gòu)、基坑等，都會使施工場所附近的土層收到擾動。使軟土層的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。這樣，就會造成地面變形、飽水砂性土的管涌等問題。

2）在影響環(huán)境工程的地址環(huán)境中，洞室圍巖失穩(wěn)是一個很重要的表現(xiàn)。一般這種類型的問題，都是在原有的結(jié)構(gòu)面的邊緣產(chǎn)生失穩(wěn)，導致不斷有新的斷裂面形成。近年來，地下空間的開發(fā)與利用更為廣泛，其中包括大量需要配合開挖隧道的工程項目。斷裂帶、風化裂隙發(fā)育帶、巖脈等多是導致圍巖失穩(wěn)事故的原因，圍巖失穩(wěn)導致地表環(huán)境變形、地表塌陷等危險。

3）地下空間工程的建設(shè)中，經(jīng)常會遇到地下水環(huán)境變異引發(fā)的施工問題，解決的方法一般為人工降低水位的方法來保證開挖面的穩(wěn)定。在施工過程中，人工降低水位的“漏斗式”混合與滲透，會影響地下水的化學場和動力場，進一步使地下水中的各類從而導致地下水資源環(huán)境受到污染。地下工程建設(shè)對地下水環(huán)境的影響的體現(xiàn)往往存在時間上的滯后性，隨著時間的推移，問題才會逐漸顯現(xiàn)，并在未來的較長一段時間內(nèi)，體現(xiàn)住逐漸擴大的影響范圍。

久而久之，隨著問題越來越明顯化，將會給環(huán)境地質(zhì)、地下工程建設(shè)、人身安全帶來威脅。

4）在地下空間的建設(shè)過程中，往往要挖出大量的砂石，并在周圍堆積，引起生態(tài)環(huán)境的惡化，同時對周圍的施工造成影響。如果棄土超出負荷，甚至引起隧道下沉，影響工程建設(shè)。在開挖及運輸棄土時，如果處理不及時，城市的空氣質(zhì)量將會受到揚塵的影響。在地下工程的建設(shè)中，經(jīng)常采用的化學灌漿方法對地質(zhì)環(huán)境也用不容小視的危害性。化學灌漿中的有害成分具有一定的毒性。這些有毒成分滲入地下水中，會影響水資源安全。

二、解決環(huán)境工程地質(zhì)問題的關(guān)鍵

1）城市三維空間的工程地址環(huán)境質(zhì)量的總體評價分區(qū)以及工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的總體評價區(qū)分，應(yīng)密切關(guān)注對抗震、水文地質(zhì)、地形地貌、巖土形狀等，對整個地下工程地質(zhì)環(huán)境進行立體分區(qū)。

2）在施工過程中，首先要了解巖土體的結(jié)構(gòu)；要明確城市地下工程的立體結(jié)構(gòu)， 對城市巖土體的空間變化有所了解。這樣有助于合理劃分各類地質(zhì)條件，合理劃分場區(qū)。從而對巖土體結(jié)構(gòu)有合理的劃分。

3）城市地下空間的開發(fā)，需要對各類因素尤其是影響區(qū)域穩(wěn)定性的因素有詳細的了解。只有在經(jīng)過嚴格的考評，并確認該區(qū)域達到未定的施工環(huán)境，能夠確定其穩(wěn)定性后，才開始規(guī)劃選址。同時設(shè)計出合理可行的施工方案。同時配合以技術(shù)支持，使規(guī)劃方案得到科學的實施。

4）在地下工程的施工建設(shè)過程中，需要詳細記錄工程地址中的各項詳細資料，對施工現(xiàn)場的所有數(shù)據(jù)都有詳盡的比對與計算，對 影響施工的水文條件、地層的巖性、地質(zhì)構(gòu)造等都了然于心，這樣，才能保證工程的設(shè)計、選址、規(guī)劃和施工中的各個環(huán)節(jié)都順利安全進行。

三、關(guān)于環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)的防治措施

1）施工中的各項參數(shù)與指標，都要通過詳細的勘查獲得。有效的工程地址勘查，可以幫助設(shè)計人員制定合理的施工方案。如果前期工作不夠精確，數(shù)據(jù)的可依據(jù)性不足，則會給后續(xù)的一系列工作帶來意想不到的安全隱患。特別是在深基坑類的工程施工中，確定場地位置、了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)、避開不良地質(zhì)環(huán)境、地形、地貌都是重要的安全保障。這些參數(shù)包括掌握地下水類型、埋藏條件、土層的凍結(jié)深度、測定土層的物理力學性質(zhì)指標，調(diào)查坑基周圍地址環(huán)境等。了解了這些詳細的施工參數(shù)，施工人員可以合理布置施工施工計劃。

2）城市地下空間建設(shè)，在開挖的過程中， 可以采用多種方法。對于開挖大型洞室，一般都采用分層、分塊開挖的方法。將一個整體工程細節(jié)化，在不能一次成洞類的工程中，這是最常用的方法。同時，在分段開挖的過程中，根據(jù)不同地質(zhì)環(huán)境，結(jié)合施工機械的不同、出渣方式的不同、出渣特性等情況，采用多種不同的配合手段。

3）在地下空間開發(fā)中，對地下水位的降水處理，要選擇合理的處理方法。首先，設(shè)計科學合理的設(shè)計方案，在此基礎(chǔ)上安排施工。降水技術(shù)方法方法的選擇是人工降水成敗的關(guān)鍵。人工降水方法的選擇，應(yīng)主要注意一下幾點：含水層具有怎樣的透水性；施工現(xiàn)場的具有怎樣的地質(zhì)條件；工程要求有怎樣的開挖深度；在施工的過程中有怎樣的技術(shù)要求；施工的設(shè)備與條件是否與工程要求相符；采用的方法是否合理。是否符合財務(wù)計劃要求。以上多種條件綜合考慮，將各種方法合理組合，發(fā)揮各種方法的互補性。

4）地下工程的施工，要充分考慮到對臨近建筑的影響，保證臨近建筑的安全。在已有的建筑物或構(gòu)筑物附近如果需要開挖基坑，前期應(yīng)調(diào)查工程對原有建筑物的基礎(chǔ)有無影響。原有建筑物的上層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)以及地基基礎(chǔ)變化數(shù)據(jù)是否準確，依據(jù)這些數(shù)據(jù)可制定出合理的對應(yīng)地下工程的施工方案。同時，需要對原地面建筑物進行外形的常規(guī)觀察。

5）深入探究巖土體變形理論。相對于常規(guī)的施工建設(shè)，地下工程具有其特殊的復(fù)雜性。在實際施工中，往往會遇到多種理論知識所不能指導的復(fù)雜情況。出現(xiàn)現(xiàn)有理論無法指導工程施工的現(xiàn)象。這樣具體的問題，加強進一步的探究，不斷對現(xiàn)有理論進行完善顯得尤為重要。對于深基坑工程，需要研究的有一下幾個方面：土的蠕動、地基中卸荷加載的變形性、基底隆起與地表沉降之間的關(guān)系、地基加固、水土相互作用應(yīng)力松弛特性、基坑的失穩(wěn)和演算方法、支護結(jié)構(gòu)的變形原理、基底的隆起規(guī)律、等理論。

四、結(jié)語

隨著城市地下空間的不斷開發(fā)與利用，地下工程建設(shè)所涉及的環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)將會逐步凸顯。會引起越來越廣泛的社會關(guān)注。一座城市未來長遠的發(fā)展，也將受此影響。因此，探究地下工程的環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)，并不斷完善各項技術(shù)。將大大有助于開發(fā)地下空間資源，不斷推進城市現(xiàn)代化進程。