軟土地質(zhì)災(zāi)害危險性評估實例分析

陳文春　許基翔

摘 要：某擬建項目位于軟土地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)，工程建設(shè)可能導(dǎo)致地基不均勻沉降和邊坡坍塌，在項目建設(shè)前進行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估非常必要。根據(jù)項目周邊所收集的地質(zhì)環(huán)境條件，對軟土地質(zhì)災(zāi)害進行分析，做出地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀和預(yù)測評估，確定其危險性大小，并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：軟土；地質(zhì)災(zāi)害；不均勻沉降；樁基礎(chǔ)

1.引言

《基礎(chǔ)工程》中軟土系指天然孔隙比大于或等于1.0，天然含水率大于液限，并且具有靈敏結(jié)構(gòu)性的細粒土，其包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。軟土地質(zhì)災(zāi)害的表現(xiàn)形式主要有地基不均勻沉降、基坑開挖時的邊坡坍塌等。

2.工程概述

某公司擬在江蘇某地建設(shè)年產(chǎn)200萬噸新材料項目，占地面積約2650000平方米。該項目位于軟土地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)。項目建設(shè)內(nèi)容主要有：材料車間，加工車間，變電所，研發(fā)中心，辦公樓，室內(nèi)倉儲，露天堆場，循環(huán)水泵站，廢水處理站，食堂，門衛(wèi)等。水池等基坑開挖深度1～4米。

3.相關(guān)地質(zhì)環(huán)境條件

以項目用地為基礎(chǔ)，向四周各擴展500米，確定為本次評估范圍。根據(jù)項目初步巖土工程勘察資料及區(qū)域地質(zhì)資料，評估區(qū)位于海積平原，現(xiàn)為鹽田；淺層地下水位埋深約1.0米；淺部分布一層淤泥，流塑狀，層頂埋深1.70～2.50米，厚度14.40～15.00米，含水率W=61.4%，孔隙比e0=1.756，液性指數(shù)IL=1.52，壓縮模量ES=1.55MPa。

4.軟土地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評估

評估區(qū)內(nèi)淺部普遍分布軟土層，呈流塑狀，屬高壓縮性土。在工程建設(shè)時，如不采取措施對軟土地基進行處理，建筑物的穩(wěn)定性將受到影響，從而產(chǎn)生不均勻沉降與地面形變。據(jù)調(diào)查，評估區(qū)尚未發(fā)生因軟土引起的地質(zhì)災(zāi)害，建設(shè)場地現(xiàn)為鹽田，現(xiàn)狀條件下土體處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，其地質(zhì)災(zāi)害危險性小。

5.軟土地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評估

包括兩方面的內(nèi)容：一是預(yù)測工程建設(shè)過程中和建成后對該評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境的影響，評估是否會引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害；二是評估地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生對工程的影響以及對危害的可能性進行預(yù)測評估。

5.1 工程建設(shè)引發(fā)軟土地質(zhì)災(zāi)害的可能性

1.工程建設(shè)中，循環(huán)水泵站、廢水處理站等建設(shè)需進行基坑開挖，開挖深度1～4m，揭露了底部軟土層，致使開挖區(qū)土體應(yīng)力場發(fā)生變化，將引發(fā)坑壁軟土層的觸變、流變，致使基坑側(cè)壁及周邊土層產(chǎn)生變形、開裂，嚴重時有可能引發(fā)基坑側(cè)壁失穩(wěn)坍塌。

2.項目中材料車間、加工車間、配送中心和辦公樓等建設(shè)過程中，對軟土地基荷載將不斷增加。由于底部軟土欠固結(jié)、承載力、抗剪強度低，隨著地面增加荷載、荷載不均以及機械震動等，會對評估區(qū)軟土地基產(chǎn)生擾動，致使軟土層壓縮變形，從而產(chǎn)生地基不均勻沉降，可能導(dǎo)致本項目及周邊建筑物開裂變形。

3.工程建成后，由于室內(nèi)倉儲和露天堆場堆載大量材料成品，軟土層所受荷載不斷增加，可能導(dǎo)致軟土地基不均勻沉降和地面形變。

評估區(qū)內(nèi)軟土厚度14.4～15.0m，層頂埋深1.70～2.50m，軟土層以淤泥為主，但基坑開挖深度1～4m，且建筑物荷載較小，根據(jù)《江蘇省地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求》中軟土評估的有關(guān)技術(shù)指標（表1），預(yù)測評估認為工程建設(shè)引發(fā)特殊類巖土（軟土）地質(zhì)災(zāi)害的危險性中等。

5.2 工程建設(shè)遭受軟土地質(zhì)災(zāi)害的可能性

1.工程建設(shè)中，在進行基坑開挖時，如果邊坡放坡不足或支護不及時，基坑側(cè)壁上的軟弱土層受到施工機械振動及周邊車輛動荷載的擾動，可能產(chǎn)生失穩(wěn)滑塌災(zāi)害。

2.工程建成后，軟土在上部荷載作用下排水固結(jié)，持續(xù)漫長的沉降可能導(dǎo)致地基不均勻沉降和地面開裂形變等，對項目中車間廠房、辦公樓及室內(nèi)外堆場等建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生破壞。

參考評估技術(shù)要求中軟土評估的有關(guān)技術(shù)指標，工程建設(shè)本身遭受特殊類巖土（軟土）地質(zhì)災(zāi)害危險性中等。

6.防治措施

本著“以防為主、因地制宜”原則，針對區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害特點、形成因素、發(fā)展趨勢等，采取相應(yīng)的防治措施，以絕后患。

1.根據(jù)建筑物基礎(chǔ)對承載力的不同要求，選擇合適的基礎(chǔ)類型。車間廠房及辦公樓可采用樁基礎(chǔ)，并選擇合適的樁端持力層；附屬建筑物及相關(guān)設(shè)備可采用淺基礎(chǔ)或復(fù)合地基。

2.門衛(wèi)、圍墻、道路等小型建筑在選擇天然地基作為持力層時，必須注意因上部不均勻荷載引起的地面不均勻沉降問題，必要時也需對軟土做加固處理。

3.基坑開挖時應(yīng)對地面變形、沉降等進行相應(yīng)的監(jiān)測工作，開挖過程中，要及時做好截排水和支護措施，避免積水時間過久對基坑造成不利影響；其它基槽及溝槽開挖時及時做好防護措施。

4.工程建成后，在室內(nèi)倉儲及露天堆場需要堆載生產(chǎn)材料或運行機械設(shè)備等，對地基荷載較大，應(yīng)對地坪軟土地基進行加固處理。

7.結(jié)論

軟土是一種具有特殊工程性質(zhì)的巖土，其物理力學指標、成因類型的微變都對工程建筑有較大的不良影響。通過對建設(shè)項目進行軟土地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作，預(yù)測了建設(shè)項目引發(fā)和遭受軟土災(zāi)害的危險性，并提出了有針對性的防治措施，有效地避免了軟土地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

參考文獻

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