基礎(chǔ)工程施工中的環(huán)境巖土工程問(wèn)題研究

摘要：基礎(chǔ)工程施工不僅要考慮工程自身的技術(shù)問(wèn)題，還應(yīng)考慮工程施工對(duì)自然環(huán)境的影響。文章分析了近年來(lái)環(huán)境巖土工程問(wèn)題的產(chǎn)生背景和發(fā)展過(guò)程，對(duì)環(huán)境巖土工程的定義、研究方法、研究方向等做了闡述；研究了環(huán)境巖土工程所面臨的問(wèn)題，總結(jié)出應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)論的指導(dǎo)下對(duì)環(huán)境巖土工程問(wèn)題進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：環(huán)境巖土工程；基礎(chǔ)工程施工；巖土體；地質(zhì)體；環(huán)境問(wèn)題

中圖分類號(hào)：TU757 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）29-0095-02

1 概述

隨著全球人口的持續(xù)增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響和作用越來(lái)越大，環(huán)境對(duì)人類的反作用也更加顯著，人類因此面臨很多嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題。在這樣的前提下，基礎(chǔ)工程中的施工不僅要考慮工程自身的技術(shù)問(wèn)題，還應(yīng)考慮到工程施工對(duì)自然環(huán)境的影響，因此，對(duì)環(huán)境巖土工程問(wèn)題的研究還需要學(xué)習(xí)涉及生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、化學(xué)等其他學(xué)科的內(nèi)容來(lái)充實(shí)自身，以適應(yīng)新的發(fā)展需求，從而促使現(xiàn)在的環(huán)境巖土工程學(xué)成為了交叉性強(qiáng)而且跨學(xué)科的邊緣學(xué)科。

環(huán)境巖土工程的概念第一次提出是1981年在斯德哥爾摩召開(kāi)的第10屆國(guó)際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)術(shù)會(huì)議上。環(huán)境巖土工程的提出與發(fā)展體現(xiàn)了人類生存與發(fā)展的需求，此外，環(huán)境巖土工程是巖土工程的分支學(xué)科，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，保護(hù)我們賴以生存的地球已經(jīng)成為關(guān)系人類生存與發(fā)展的勢(shì)在必行的研究課題。

基礎(chǔ)工程施工中的環(huán)境巖土工程尚處于初步發(fā)展階段，還有很多問(wèn)題需要研究。

2 環(huán)境巖土工程簡(jiǎn)介

環(huán)境巖土工程研究的對(duì)象是巖土體，主要研究巖土體和環(huán)境之間的相互作用，在一定的理論指導(dǎo)下，才與相應(yīng)的技術(shù)方法對(duì)環(huán)境巖土工程中的問(wèn)題做具體的

研究。

環(huán)境巖土工程所研究的巖土體或地質(zhì)體涉及了工程巖土體環(huán)境以及環(huán)境問(wèn)題中的巖土體。環(huán)境巖土工程的研究?jī)?nèi)容主要是用巖土工程的方法解決這幾類問(wèn)題：對(duì)于洪水、地震、火山噴發(fā)等自然災(zāi)害的抵御；城市中由于人類生產(chǎn)生活活動(dòng)引發(fā)的環(huán)境污染問(wèn)題，例如廢棄物的隨意排放；施工建設(shè)過(guò)程中的噪聲、棘突、基坑深挖造成的地下水滲流、地下工程對(duì)地上建筑的威脅等環(huán)境問(wèn)題。

總地來(lái)說(shuō)，環(huán)境巖土工程雖然發(fā)展還處在初步階段，但是其內(nèi)容的廣泛性和綜合性已經(jīng)決定了它的發(fā)展前景，是值得進(jìn)一步研究的。

對(duì)環(huán)境巖土工程的研究需要新的理論和方法的指導(dǎo)。對(duì)于目前基礎(chǔ)工程施工中多變復(fù)雜的巖土體環(huán)境，需要更加可靠而科學(xué)的信息和參數(shù)提供符合實(shí)際的評(píng)估，從而設(shè)計(jì)出合理的施工方案。

環(huán)境巖土工程的研究和探索要求能夠解釋生態(tài)環(huán)境與人類生產(chǎn)生活之間的關(guān)系。尤其是對(duì)基礎(chǔ)工程施工對(duì)環(huán)境的影響作出評(píng)估，從而指導(dǎo)人類與自然和諧相處，在避免自然環(huán)境惡化的前提下進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)。

另外，對(duì)環(huán)境巖土工程的研究要求能夠?yàn)榻鉀Q目前人類面臨的環(huán)境惡化等問(wèn)題提供新的思路，為人類采取措施提供科學(xué)依據(jù)。

3 環(huán)境巖土工程面臨的問(wèn)題

3.1 環(huán)境巖土工程的基本問(wèn)題

3.1.1 巖土體力學(xué)的形變、穩(wěn)定和滲流的問(wèn)題。巖土體力學(xué)的形變、穩(wěn)定和滲流的問(wèn)題是環(huán)境巖土工程的基本問(wèn)題。在基礎(chǔ)工程的施工中，會(huì)面臨基坑穩(wěn)定、開(kāi)采地下水造成的地表沉降、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、衛(wèi)生填埋中巖土體的防滲及地下水流場(chǎng)的變化等問(wèn)題。

3.1.2 地震和其他環(huán)境振動(dòng)的問(wèn)題。地震和地震引起的振動(dòng)對(duì)地面建筑物的影響和破壞是巨大的，在環(huán)境巖土工程中會(huì)對(duì)區(qū)域性的地震效應(yīng)做一定的研究。另外，周邊環(huán)境的施工、交通等引起的環(huán)境振動(dòng)會(huì)對(duì)自身基礎(chǔ)工程施工過(guò)程中的巖土體造成一定的影響。

3.1.3 巖土體在化學(xué)方面的問(wèn)題。巖土體在化學(xué)方面的問(wèn)題主要是指巖土體本身的化學(xué)組成，地下水巖土體的化學(xué)作用，包括地下水對(duì)巖土體的侵蝕、置換、結(jié)晶沉淀、離子吸附等化學(xué)作用。在基礎(chǔ)工程施工中，還會(huì)出現(xiàn)巖土體污染、地下水污染、固體廢料淋溶等影響。

3.1.4 能量場(chǎng)變化方面的問(wèn)題。在基礎(chǔ)工程施工過(guò)程中面臨的環(huán)境巖土工程能量場(chǎng)問(wèn)題主要由溫度變化引起，例如凍土問(wèn)題、固體廢料填埋對(duì)巖土體的熱應(yīng)力，由此會(huì)影響巖土體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

3.1.5 巖土體的組成物質(zhì)的物理遷移的問(wèn)題。一些特定的基礎(chǔ)工程的施工地區(qū)的巖土體在流水、風(fēng)力的侵蝕作用下發(fā)生形變、遷移等引起的環(huán)境問(wèn)題，例如沙塵暴、水土流失、土壤沙漠化、海岸侵蝕淤積、河流沖刷、石漠化河流下游的淤積等。在這種情況下的環(huán)境巖土工程需要研究物質(zhì)遷移和堆積產(chǎn)生的原理以及引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題的預(yù)防。

3.1.6 放射性方面的問(wèn)題。目前在基礎(chǔ)工程施工中尤其是在地下建筑和空間，放射性元素氡的危害是極大的，因此在環(huán)境巖土工程中對(duì)氡的貯存、運(yùn)輸和防護(hù)都是需要考慮的問(wèn)題。

3.1.7 特殊的巖土體的問(wèn)題。特殊的巖土體的形成原因可能是自然原因，也可能是人類活動(dòng)原因。自然原因包括火土、泥潭、鹽漬土、膨脹土、海底淤泥等。人類活動(dòng)原因可能是生產(chǎn)生活排放的廢棄物、垃圾、廢料等污染物。

3.1.8 生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題。在荒漠、高原、極地等地的生態(tài)環(huán)境十分脆弱，輕微的活動(dòng)都有可能對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害，甚至由于蝴蝶效應(yīng)引發(fā)更大范圍的破壞。因此，在基礎(chǔ)工程施工中，對(duì)生態(tài)敏感地區(qū)的施工建設(shè)和開(kāi)發(fā)需提高技術(shù)含量，以維護(hù)生態(tài)環(huán)境的安全。

3.2 基礎(chǔ)工程施工中的環(huán)境巖土工程面臨的新問(wèn)題

3.2.1 巖土體是基礎(chǔ)工程施工中的直接環(huán)境，隨著生產(chǎn)的加劇，可選擇的施工場(chǎng)地越來(lái)越少，因此導(dǎo)致很多曾經(jīng)不適宜施工建設(shè)的場(chǎng)地也被用來(lái)開(kāi)發(fā)，從而會(huì)引發(fā)很多施工難題，面臨的巖土體環(huán)境也更加復(fù)雜。

3.2.2 隨著基礎(chǔ)工程的施工，環(huán)境巖土工程的性質(zhì)也在不斷變化，因此，需要研究在人類的作用下不斷變化的巖土體對(duì)工程的影響。

3.2.3 基礎(chǔ)工程的施工會(huì)破壞原本生態(tài)環(huán)境的平衡，對(duì)環(huán)境或多或少地造成不良影響。因此在對(duì)環(huán)境巖土工程進(jìn)行研究時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境污染問(wèn)題。

3.2.4 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類探索認(rèn)知能力的提升，人類對(duì)環(huán)境巖土工程的問(wèn)題研究已經(jīng)轉(zhuǎn)移到巖石圈表層，而這一領(lǐng)域是傳統(tǒng)巖土工程很難攻克的

一面。

4 基礎(chǔ)工程施工中的環(huán)境巖土工程問(wèn)題的預(yù)防措施

（1）可以采取適當(dāng)措施減少基礎(chǔ)工程施工中的地表沉降問(wèn)題。在施工時(shí)采用剛度較大的地下連續(xù)結(jié)構(gòu)，基坑填充加固，分段分層建設(shè)，增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的深度，提高基坑施工效率，以避免降水影響。

（2）在基礎(chǔ)工程施工工程中加固土壤，在基坑開(kāi)挖時(shí)進(jìn)行坡面保護(hù)。具體實(shí)施時(shí)可以將一定厚度的水泥砂漿涂抹在坡面或者對(duì)坡面周圍的巖土體進(jìn)行旋噴、分層注漿以及深層攪拌等方法來(lái)加固。

（3）謹(jǐn)慎選擇施工方案，根據(jù)施工環(huán)境設(shè)計(jì)安全經(jīng)濟(jì)的方案。在施工過(guò)程中，對(duì)全階段的施工狀況進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，適時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)參數(shù)和施工進(jìn)程，并且在高科技的指導(dǎo)下進(jìn)行全信息化的施工方式。

（4）采取一定的措施減少施工引起的噪聲等環(huán)境污染?？梢圆扇∠冗M(jìn)的去噪工藝，調(diào)整施工時(shí)間，降低噪聲源的強(qiáng)度等。

（5）在基礎(chǔ)工程的施工中還需注意防止棘突效應(yīng)?？梢酝ㄟ^(guò)合理地安排布樁和沉樁的施工進(jìn)程，適當(dāng)降低基坑中地下水的水位，減少定樁帶來(lái)的排土量，施工工藝上盡量使用先進(jìn)的技術(shù)。

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作者簡(jiǎn)介：劉明（1983-），男，湖南人，供職于廣西華藍(lán)巖土工程有限公司，研究方向：巖土工程。