軟土地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估實(shí)例分析

陳文春　許基翔

摘 要：某擬建項(xiàng)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(xiàng)目建設(shè)前進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估非常必要。根據(jù)項(xiàng)目周邊所收集的地質(zhì)環(huán)境條件，對(duì)軟土地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析，做出地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)評(píng)估，確定其危險(xiǎn)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(xì)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(kāi)挖時(shí)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(wàn)噸新材料項(xiàng)目，占地面積約2650000平方米。該項(xiàng)目位于軟土地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)。項(xiàng)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(cāng)儲(chǔ)，露天堆場(chǎng)，循環(huán)水泵站，廢水處理站，食堂，門衛(wèi)等。水池等基坑開(kāi)挖深度1～4米。

3.相關(guān)地質(zhì)環(huán)境條件

以項(xiàng)目用地為基礎(chǔ)，向四周各擴(kuò)展500米，確定為本次評(píng)估范圍。根據(jù)項(xiàng)目初步巖土工程勘察資料及區(qū)域地質(zhì)資料，評(píng)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(píng)估

評(píng)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(shí)，如不采取措施對(duì)軟土地基進(jìn)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(píng)估區(qū)尚未發(fā)生因軟土引起的地質(zhì)災(zāi)害，建設(shè)場(chǎng)地現(xiàn)為鹽田，現(xiàn)狀條件下土體處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，其地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小。

5.軟土地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)估

包括兩方面的內(nèi)容：一是預(yù)測(cè)工程建設(shè)過(guò)程中和建成后對(duì)該評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境的影響，評(píng)估是否會(huì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害；二是評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生對(duì)工程的影響以及對(duì)危害的可能性進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)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(jìn)行基坑開(kāi)挖，開(kāi)挖深度1～4m，揭露了底部軟土層，致使開(kāi)挖區(qū)土體應(yīng)力場(chǎng)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(kāi)裂，嚴(yán)重時(shí)有可能引發(fā)基坑側(cè)壁失穩(wěn)坍塌。

2.項(xiàng)目中材料車間、加工車間、配送中心和辦公樓等建設(shè)過(guò)程中，對(duì)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(qiáng)度低，隨著地面增加荷載、荷載不均以及機(jī)械震動(dòng)等，會(huì)對(duì)評(píng)估區(qū)軟土地基產(chǎn)生擾動(dòng)，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(xiàng)目及周邊建筑物開(kāi)裂變形。

3.工程建成后，由于室內(nèi)倉(cāng)儲(chǔ)和露天堆場(chǎng)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(píng)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(kāi)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(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求》中軟土評(píng)估的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)（表1），預(yù)測(cè)評(píng)估認(rèn)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(xiǎn)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(jìn)行基坑開(kāi)挖時(shí)，如果邊坡放坡不足或支護(hù)不及時(shí)，基坑側(cè)壁上的軟弱土層受到施工機(jī)械振動(dòng)及周邊車輛動(dòng)荷載的擾動(dòng)，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(zhǎng)的沉降可能導(dǎo)致地基不均勻沉降和地面開(kāi)裂形變等，對(duì)項(xiàng)目中車間廠房、辦公樓及室內(nèi)外堆場(chǎng)等建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生破壞。

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

6.防治措施

本著“以防為主、因地制宜”原則，針對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)、形成因素、發(fā)展趨勢(shì)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(duì)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(shí)，必須注意因上部不均勻荷載引起的地面不均勻沉降問(wèn)題，必要時(shí)也需對(duì)軟土做加固處理。

3.基坑開(kāi)挖時(shí)應(yīng)對(duì)地面變形、沉降等進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)工作，開(kāi)挖過(guò)程中，要及時(shí)做好截排水和支護(hù)措施，避免積水時(shí)間過(guò)久對(duì)基坑造成不利影響；其它基槽及溝槽開(kāi)挖時(shí)及時(shí)做好防護(hù)措施。

4.工程建成后，在室內(nèi)倉(cāng)儲(chǔ)及露天堆場(chǎng)需要堆載生產(chǎn)材料或運(yùn)行機(jī)械設(shè)備等，對(duì)地基荷載較大，應(yīng)對(duì)地坪軟土地基進(jìn)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(xué)指標(biāo)、成因類型的微變都對(duì)工程建筑有較大的不良影響。通過(guò)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行軟土地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作，預(yù)測(cè)了建設(shè)項(xiàng)目引發(fā)和遭受軟土災(zāi)害的危險(xiǎn)性，并提出了有針對(duì)性的防治措施，有效地避免了軟土地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

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