探究土木工程建設中的環境巖土工程問題

李現柯+蔣華琛

摘 要：隨著社會的不斷發展，土木工程建設逐漸受到了人們的重視。但傳統的施工方式中存在著一些問題，主要表現為巖土的外部結構不牢固、深基坑挖掘方法不得當、地表沉降而導致的土體下陷等等。針對以上情況，施工人員要對整體過程進行嚴格把控，從環境巖土的制約條件入手，分析其內部影響。因此，本文以巖土環境作為切入點，對主要問題進行分析。

關鍵詞：土木工程；環境；巖土；問題

近幾年來，我國土木工程的建設規模越來越大，隨之而來的問題也漸漸凸顯了出來。尤其是以外部環境為主導的巖土沉降、土壤退化、水土流失等更阻礙了工程技術的實施。通常情況下，手段的不得當使得建筑問題頻發，自然環境的影響也給人們的生活帶來了困擾。因此，土木工程建設中的環境巖土問題分析刻不容緩。

1 地基土液化引起的環境巖土工程問題

地基土液化主要是指在自然環境突變的情況下，地表層迅速沉降并發生地震，土體從內部滲出，并出現液化的現象。另外，由于路基牽引線的軸位不對稱，土地會由中間到邊緣蔓延，并發生開裂或者下沉情況。如果發展的速度較快，還會降低邊坡的質量，使四周山體坍塌。根據破壞程度的不同，出現的原因也不盡相同。如果只是對基土表層產生了一定的影響，則說明是由于填料的性質變化所導致的。而如果影響了周邊的水文地質，則說明出現了強度地震現象。

對于地基土液化的情況，常用的解決方法有包括以下幾個方面：第一，技術人員要到當地進行考察，從土層的受破壞程度出發，將下陷深度、液化狀態、填埋厚度逐一列舉出來。如果土體外形的變化嚴重，呈分散狀，則說明內部結構已經出現了異常，要利用相應的材料進行夯實，并在密度性差的地區打樁。從實際情況出發，填換法和夯實法能夠加強土層內部的密度，并改善地基的性質，避免較壞影響的發生。另外，它以液化的狀態為控制基點，將層次不分明的區域進行二次規劃，使得水循環的態勢良好。另一方面，在砂層較厚的區位進行柱樁也可以解決土壤分散不均勻的現象，將高、低兩部分堤位進行調整，提升土木工程的適用性。

2 基坑開挖引起的環境巖土工程問題

2.1 深基坑開挖引起的地表沉降

地表沉降是巖土工程中經常出現的問題之一，它主要表現在地鐵的建設當中。一方面，基坑開挖通常是在地下深度較為明顯的區域。由于地下的不確定因素較多，土地在設備不斷摩擦的過程中很可能會出現應激力過大的情況，使得挖掘的方向出現變化，在旋轉階段降低圍欄的使用效率。另一方面，土層中各點的對應性不強，受周圍環境的影響，很可能會使得巖體開裂。從沉降的程度來看，具體原因分為兩種。一種是由于挖掘的區域過于集中，地下水出現了疏干現象。不同位置下的地表面積則會發生變化，出現間接性差異。另一種是由于沉降范圍擴大，引起兩端的維護坡面側角發生變形。第一種情況主要發生在工程量較大的深基坑挖掘上，第二種則通常出現在局部區域。但總體而言，二者都是水位下降的具體表現。同時，也是在連續性作業的條件下圍欄結構變化所導致的。這類問題的影響較為深刻。如果沉降位置出現了移動情況，則說明地基土層之間的分布呈現出不均勻的特點。另外，在問題的解決上，也有著一些具體的阻礙。例如：基坑兩端的壁壘面積不確定、支護范圍不精確等等。因此，技術人員無法根據土體的開裂程度對移動方向和距離進行分析，間接的使得沉降現象加劇。

2.2 深基坑工程中的邊坡開挖問題

基坑開挖后，土地的承重力也會發生變化。一方面，對土體的受壓因素越來越多，支護效果已經無法凸顯出來。如果不能夠及時發現并采取相應的措施，整個地基層都會由高處向低處沉降。另一方面，由于邊坡的穩定性不強，支護系統的位置也會發生移動，從側面間接向兩端延伸。如果位置移動的方向出現偏差或者距離迅速變大，會導致擋墻底部凸起，并受壓變形。基坑的邊坡變形主要有兩種形式，一種是坡角的前后差異較大，影響基坑底部的密度，出現內部來回滑動的情況。另一種是支護結構坍塌所導致的，使地基的中心點形成較大的空面。

2.3 深基坑開挖引起基坑突出

基坑突出的表現形式主要是內部隆起變形。由于基坑在開挖時的承壓力是一定的，如果地表中的水壓全部加注到土層當中，而又因壓力減少而撤銷，則會使得深基坑的地板沖毀，底部也出現嚴重開裂現象。引起深基坑隆起的原因有以下幾種：第一，土地的自重力與承壓性不能夠得到平衡，使得內部結構發生變化，底部的土層向上彈回，并出現基坑粘連現象。第二，當位移的速度不斷加快、彈性不斷增強時，深基坑土體表面會出現松弛情況，并導致運動相對劇烈，結構的起伏性較為明顯。第三，深基坑的底部下沉，上方支護紐帶失效，令坑內結構混亂。

以上問題的解決方法如下：將土木工程建設作為一個整體，以土地表層運動不規律的一方為控制基點，采取分段、分區域的形式進行開挖。為了能夠提升深基坑內部的承受力，還可以設定剛性強度較大的施工外延，利用內部注漿方式進行墻外帷幕的完善。第二，要盡量縮短基坑施工的時間，在地下深度30米以上的區域設置回灌保護系統，以避免降水對內部產生的影響。第三，以“管道”設計為中心，分析線路的走向，算出圍欄內部的最大承受力，根據實際情況進行材料的選擇。如果管線的長度超出標準數值，則應該加大設計中的剛體強度。

3 結語

綜上所述，本文主要從兩個方面對土木工程巖土環境問題進行分析。第一，對地基土液化情況進行簡要闡述。第二，以深基坑土層變化為切入點，對三部分突出問題予以研究。從而得出：在土木工程建設中，設計人員要根據當前的實際情況，加強對膨脹性巖土、地表沉降等問題的把控，通過參數的核定來進行防控，以達到治理的效果，為土木工程的發展創造條件。

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