土木工程建設中巖土工程問題探討

郝曉敏

（山西恩特基礎工程有限公司， 山西 太原 030006）

1 土木工程簡介

所謂土木工程，是指建造的建筑設施及其相應的科學技術，也就是說，土木工程不僅包括對建筑材料、基礎設施進行設計、維修的技術，還包括建設的各種設施，如樓房、管道、堤壩等。土木工程通過不斷實踐在成功和失敗中總結經驗逐漸地發展起來。它是一門綜合性學科，涉及的科學技術范圍較廣，它也一門橫跨自然科學和社會科學領域的邊緣學科。如圖1 所示

圖1

2 工程中常見巖土工程問題類型

巖土工程在土木工程建設中具有重要地位和作用，它是土木工程的核心問題。在工程建設中，最常見最普遍的巖土工程問題有三類：即地基穩定性問題、圍巖穩定性問題和邊坡穩定性問題。這些問題關系和決定著工程建設的質量。

2.1 巖土地基的穩定性問題

“萬丈高樓平地起”。任何工程建筑，最基本的問題都來自于地基是否穩固。影響地基穩定程度的因素有兩個：地基變形強度問題和地基承受壓力問題。簡單來說，如果地基出現了問題，那就意味著地基下的巖土無法承擔上方建筑物的負荷才發生了地基不穩固，例如樓房地基、大壩地基發生問題，都是這個原因。具體來講，地基的穩定性要從兩個方面考慮：一是巖土體承受上部壓力的時候，強度是否超過了承受范圍，是否發生破壞，二是巖土體承受上部壓力的時候，是否有沉降過量現象，巖土體的變形范圍是否超過了承受程度。因此，在工程建設中，必須時刻考慮地上建筑是否超過地基承受，假如引起地基變形是否超過了承受強度等。

具體來說，地基的穩定性首先和地基巖質結構有關系。比如，對于松軟的地基，最關鍵的問題就是要關注地基發生的沉降或者變形。大量松軟地域的工程建筑事故，最主要的誘因和兇手就是地基發生較大沉降導致。因此，控制沉降量是確保松軟地域工程建筑安全的關鍵環節，也是減少工程經費投入的關鍵環節。此外，除了地基的土質結構，地基之上的工程建筑物也是影響地基穩定性的重要因素。未來讓地基能夠安全承載地上建筑，需要對地基進行一定改造。

2.2 圍巖的穩定性問題

在大型工程建筑施工過程中，經常發生破壞地下工程的問題。具體表現為：改變巖體自然初始狀態，或者改變巖體的承載力。在這種情況下，如果地上建筑的壓力超過了巖體的承受范圍，必然發生抗壓、抗拉或者抗剪問題，進而破壞圍巖。

影響圍巖穩定性的因素有兩個：即圍巖體的強度和圍巖體的變形。許多地下施工中發生的事故，都是由于圍巖強度引起的。例如，施工時圍巖外壁的巖體承載力會在巖體移動中向外釋放力量，如果巖體相對松軟，力量就會分散釋放，巖體強度降低，最終導致發生大面積坍塌。如果巖體相對完整，力量就會緩慢釋放，圍巖從內到位慢慢變為松動區。因此，巖體移動的速度決定著巖體的強度，如果速度快巖體強度也會下降很快。

2.3 邊坡的穩定性問題

邊坡的穩定性問題主要出現在我國邊遠山區或地形復雜地域。這是因為這些地域自然邊坡的平衡狀態被自然或人為的力量改變或破壞了，例如風雨侵蝕坡腳或者人為在坡體堆砌等。此外另一個重要的原因是自然地質構造，例如人工邊坡或建筑地基邊坡等等，其穩定性都不及天然邊坡，而主要制約于周邊建筑物。

其實，和地基的穩定性原理相同，邊坡的穩定性也是受巖土體強度和變形兩個因素的影響和制約。我們以深基坑邊坡的穩定性為例做一說明。具體分為兩個方面：一，當深基坑的周邊如果還有其他工程建筑，這時評判深基坑邊坡的穩定性，不僅需要考察深基坑壁自身的穩定和完整，而且必須考慮深基坑周邊巖土是否會發生變化以及對周邊其他工程建筑的影響。二，當深基坑的周邊沒有工程建筑時，這時只需要通過考察坑壁就可以完成對邊坡穩定性的分析評判。

圖2

3 結語

綜上所述，以上就是對土木工程建設中比較重要的巖土工程 問題，如果遇到這些 問題，方法處理不得當的話，會導致生命財產上的損失。在巖土工程中，會遇到松軟土地、鹽堿土壤、凍土層深厚土壤等特殊土體而引起巖土工程問題，所以施工者必須要了解巖土工程問題的特點和特性。