游東泉 楊智榮
摘要:地面沉降指的是在人為因素和自然因素下,地殼表層土體出現壓縮后地面標高下降的一種地質情況,地面沉降具有影響范圍廣、沉降速度慢、持續時間長、成因復雜、防治難度大等特點,對城市建設和人們的生活影響比較大。本文首先對軟土發育產生的危害進行了分析,然后對肇慶端州區軟土發育情況進行了分析,最后對軟土發育對肇慶端州區城市建設產生的影響進行了探討。
關鍵詞:軟土發育;肇慶端州區;城市建設
軟土具有孔隙比高、含水量大、強度小、固結系數低、滲透性低等特點。軟土地基不均勻沉降會使建筑物出現倒塌、傾斜和開裂等情況,不但會造成一定的經濟損失,而且還會對人們的生命財產安全造成影響。本文對軟土發育情況進行分析,對所有可能對地基穩定性造成影響的因素進行了匯總,針對性的采取處理措施,可以有效避免出現地質災害。
1軟土發育的危害
軟土發育會使地面產生沉降,通常情況下地面沉降主要是由人類活動因素和地質環境因素兩個方面造成的。軟土層出現不均勻沉降的內在原因是因為軟土層的物理性質以及分布有所差異,外在原因是因為地下水位變動、地基處理不當、附加應力分布不均勻等因素造成的。當軟土地基出現不均勻沉降時,會使建筑結構出現傾斜、開裂、倒塌、道路扭曲變形等問題,不僅會造成非常大的經濟損失,而且會影響到人們的生命財產安全。
2肇慶端州區軟土地基在附加應力下的沉降評價
軟土系指的是天然孔隙比等于或者大于1.0,并且天然的含水量要超過液限細粒土,主要包括泥炭質土、淤泥質土、淤泥、泥炭等。通過對肇慶市端州區全區軟土分布情況進行調查后發現,該區軟土主要分布在城東片區、舊城區片區、城西片區三個區域,其中舊城區軟土層的厚度為5-10m,局部厚度可以達到10-20m,城西區軟土層的厚度為5-10m,城東片區軟土層的厚度可以達到10-20m,局部土層的厚度可以達到20-30m,軟土分布情況如圖1所示。下文分析了三個區塊軟土的有效應力的沉降量情況。
(1)城西片區的沉降量分析。選用鉆探的方法對片區進行鉆孔分析后發現,全區有軟土分布的鉆孔占到了全區的35.8%,軟土層的厚度主要為0.1-5m。對土層施加100kpa的應力后,軟土層的沉降量達到了129.12mm,沉降量處于0.5-0.1m范圍中,軟土層為中型沉降。
(2)舊城區片區的沉降量分析。選用工程鉆孔的方法對舊城區的軟土分布情況進行分析后發現,全區內分布在軟土區域的鉆孔占到了57.23%,軟土層的厚度為5-10m,對土層施加100kpa的有效應力后最大沉降量達到了143.19mm,沉降量在0.5-0.1m范圍內,屬于中型沉降。
(3)城東片區的沉降量分析。對城東片區進行工程鉆孔分析后,區域中分布在軟土地區的鉆孔占到了57.23%,軟土層的厚度主要為10-20m,該土層在100kpa有效應力作用下,最大沉降量為176.84mm,沉降量處于0.5-0.1m范圍中,為中型沉降。
3軟土發育對肇慶端州區城市建設的影響
肇慶市端州區第四紀地層中分布這孔隙比大、含水量大、滲透性小、承載力低的淤泥和淤泥質軟土。軟土受壓后很容易出現壓縮變形。由于軟土層的厚度分布有所差異,導致各地沉降量也會出現差異。對肇慶市沉降進行綜合分析后,發現影響地面出現沉降主要是因為軟土受附加荷載的作用下排水固結沉降。在荷載作用下,軟土中的水會從孔隙中排出,孔隙體積會變小,使地基產生變形。此外,當超靜水壓力逐步消散,有效應力會不斷提升,地基土的強度也會隨著提升。土體受到壓力產生固結后,一方面會降低孔隙比出現壓縮,另一方面會提升地基抗剪強度。因為淤泥滲透系數非常小,受附加應力的影響淤泥的排水速度會下降,所以淤泥的固結速度比較慢。在地基靜荷載和動荷載聯合作用下,會使用土中孔隙水壓力快速升高,土體中的結合水會轉變成自由水順著空間排水網絡排放到外部。當軟土地層中的孔隙水緩慢排出后,會使軟土層孔隙體積降低,使地基出現固結和變形。
由此可以看出,為了保證城市開發的順利開展,根本性的對城市土地資源進行緩解和協調,解決地質環境載體和地下空間開發之間的矛盾,需要對軟土層的分布情況以及工程特性進行勘察,對最終沉降量進行預測,及時制定相應的處理措施,避免出現地質災害,進而為城市的建設和發展提供科學性與先導性的支撐與服務。
結論:綜上所述,在軟土地基上建設建筑時,如果巖土地質條件達不到建設要求,會使建筑物沉降量過大,嚴重時會導致建筑物出現開裂、滑移、基坑失穩、樁位偏移、坑底隆起、地面隆起等地質問題。本文通過對端州區軟土發育情況進行分析,提出了城市建設過程中需要注意的地方,在促進肇慶端州區城市建設方面具有重要意義。