探究巖土工程特征及對策

姜恒友

摘 要：隨著社會發(fā)展和人類文明的不斷進步，城市的建設(shè)已經(jīng)成為現(xiàn)如今非常重要的一個問題，而如何將現(xiàn)有的國土資源進行更加合理、高效地利用已經(jīng)成為當(dāng)前城市建設(shè)過程中急需解決的問題，這就涉及到對地區(qū)內(nèi)的巖土特征和結(jié)構(gòu)進行規(guī)劃和分析，以此來協(xié)調(diào)工程活動和巖土環(huán)境的關(guān)系，避免或減輕不良巖土工程的出現(xiàn)。該文首先對巖土的工程特征進行了介紹，進而對巖土工程開展過程中可能涉及到的一些問題進行了敘述，并針對這些問題提出了幾個有效的對策。

關(guān)鍵詞：巖土工程 特征 問題 對策

中圖分類號：P642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（a）-0081-01

探究巖土工程特征和其中存在問題的相應(yīng)對策對于保證城市建設(shè)過程中一些建筑工程的有效開展具有重要意義，其一方面保證了工程的有效進行，另一方面保證了工程的整體質(zhì)量和建筑物的安全使用，該文就結(jié)合這一問題進行如下的分析和論述。

1 巖土工程的特征

1.1 復(fù)雜性

巖土是地質(zhì)作用帶來的產(chǎn)物，受到人類活動和自然作用的影響，自身的結(jié)構(gòu)和特征非常復(fù)雜。對巖土工程的研究涉及到了物理、化學(xué)、工程力學(xué)和生物學(xué)等多個方面，在力學(xué)上表現(xiàn)為固、液、氣三相的耦合行為。

1.2 廣泛性

巖土工程涉及到的問題相當(dāng)廣泛，在空間上和時間上具有很大的跨度。相比于一般的工程需要考慮幾十年內(nèi)的變化，巖土工程不僅要考慮到當(dāng)前的問題，還要對更加長遠的問題進行周全的考慮，因為對地質(zhì)的改變情況不僅僅需要應(yīng)用于當(dāng)前的工程，還要從可持續(xù)發(fā)展的就角度出發(fā)盡可能的造福子孫后代。

1.3 內(nèi)在元素的特征

1.3.1 巖石本身的裂隙性

對于巖石來說，由于本身形態(tài)多種多樣：或?qū)捇蛘?、或稀或密、或短或長，這就使得巖石之間不可避免地存在一定的裂隙，這也是巖石不同于混凝土的特點。這些裂隙有的光滑；有的彎曲；有的粗糙不平；有的平直；有的不填充；有的填充；有的規(guī)律性非常差；有的產(chǎn)狀非常規(guī)則。這些裂隙的產(chǎn)生原因可以包括很多種：因為沉積間斷產(chǎn)生的層理；巖漿凝固后發(fā)生收縮；表面的風(fēng)化；受到構(gòu)造應(yīng)力的影響等等。通常情況下，人們將這些裂隙和巖石本身看作是一個整體，產(chǎn)生的裂隙稱之為巖石結(jié)構(gòu)面，在對巖土工程的研究工作中，結(jié)構(gòu)面的參數(shù)、分布情況和產(chǎn)生形狀都是研究的關(guān)鍵和難點。

1.3.2 土壤的孔隙性

根據(jù)土力學(xué)原理，土壤本身是一種散體的結(jié)構(gòu)，所以存在著孔隙。對于飽和的土壤來說，存在著固液兩相，對于非飽和的土壤來說，存在著固液氣三相。在飽和的土壤中，隨著孔隙水壓力的變化，對應(yīng)巖土工程中地基的承載力也是不同的，能否實現(xiàn)及時的支撐，對于地基坑穩(wěn)定性的影響十分巨大。對于非飽和的土壤來說，孔隙氣形成的壓力會產(chǎn)生基質(zhì)的吸力，并且隨著土壤中含水率的增加減小著。研究好孔隙壓力的問題對于巖土工程來說十分關(guān)鍵。

2 巖土工程中可能會遇到的問題和相關(guān)對策

2.1 黃土的濕陷性問題

黃土在壓力作用下受水浸濕時其自身結(jié)構(gòu)會發(fā)生顯著的附加性下沉而被迅速破壞，這種特性被稱為黃土濕陷性。黃土主要存在于我國的西部地區(qū)，這一類土壤存在灰黃和褐黃等多種顏色，具有大孔隙發(fā)育和垂直節(jié)理等多種特點。從黃土的工程地質(zhì)性質(zhì)角度看，部分的黃土都具有一定的濕陷性，這一類黃土主要分布在丘陵崗地區(qū)，在地表以下的3～6m深度內(nèi)，屬于低中等級的壓縮性土層。

如果土壤具有濕陷性，就會對建筑物造成不同輕重程度的破壞，輕則會令建筑物發(fā)生層面起伏和開裂，重則會令建筑物傾斜歪倒甚至是下沉拆裂，對建筑物的安全性造成極大的影響。因此，在對一這類型的土壤分布地區(qū)進行建筑的施工時就需要對地基做好綜合措施的處理，以避免地基的濕陷，最終保證建筑的安全性和正常使用。對此可以采用以下幾種措施。

2.1.1 地基的處理

（1）采用夯實、換土墊層、擠密等多種方法實現(xiàn)對地基濕陷量的部分消除。（2）采用深基礎(chǔ)、樁基等方式對全部濕陷性的涂層進行穿透，從而達到消除地基濕陷量的目的。

2.1.2 結(jié)構(gòu)措施

這一措施主要是通過減少建筑物本身的不均與沉降或者是是建筑物的結(jié)構(gòu)順應(yīng)地基變形的形式達到。在進行建筑的平面布置時應(yīng)該盡可能進行簡答的布置或者通過增設(shè)構(gòu)造柱和圈梁的方法來實現(xiàn)建筑物本身上部結(jié)構(gòu)剛度的加強。

2.1.3 防水措施

（1）簡單的防水措施：在場地防水、場地排水、散水和建筑物布置等過各方面來進行建筑物的防水，避免生產(chǎn)生活用水和雨水深入到地基中。（2）嚴格的防水措施：在防水、檢漏的措施基礎(chǔ)上，提高高級別的濕陷地基和重要建筑物的排水溝、檢漏井、檢漏管溝和防水地面等各項設(shè)施的設(shè)計標準。

2.2 地面沉降的問題

這種現(xiàn)象是一種人為的地質(zhì)災(zāi)害，通常表現(xiàn)為地面出現(xiàn)難以察覺、緩慢的豎直向下運動，也被稱作為地面高程的降低。引起地面沉降的主要因素是高壓縮性的土層和軟土層的存在，由于人類在施工過程中或者是生產(chǎn)活動中對地下水無節(jié)制地抽取，導(dǎo)致土質(zhì)的內(nèi)部架構(gòu)發(fā)生了嚴重變化，引起地面沉降的主要外動力就是土顆粒表層的釋水變形。

一個地區(qū)的土體發(fā)生地面沉降一方面是因為土體本身的組合模式中存在產(chǎn)生沉降的高壓縮土或者是軟土，另一方面受到當(dāng)?shù)氐叵滤拈_采程度影響。據(jù)資料顯示，我國的河南省鄭州地區(qū)在很長一段時間內(nèi)都存在著地下水過度開采的現(xiàn)象，每天開采的水量超出每日限制開采量達1.7～4.2萬噸左右，這使得當(dāng)?shù)氐牡叵滤粐乐叵陆?，下降的?fù)合漏斗面積達到了173平方公里左右。鄭州市地處漏斗范圍傾斜和泛濫的平原區(qū)，同時存在著高壓縮性的土層和孔隙比較大的土層，因此在地下水水位下降時，地面也會隨之發(fā)生沉降的現(xiàn)象，相關(guān)設(shè)計單位在進行這一類地區(qū)的建筑布局和規(guī)劃時就需要充分結(jié)合集體的環(huán)境條件，避免安全隱患的發(fā)生。

避免地面沉降問題發(fā)生可以從以下幾個方面采取對策。

（1）用人工的方式進行地下水的回灌，這能從根本上實現(xiàn)地下水水位的恢復(fù)。（2）調(diào)整地下水的開采層次。（3）限制當(dāng)?shù)貐^(qū)域內(nèi)地下水的開采水量。（4）采用遠距離地面清潔水的引用以供城市的發(fā)展需求或者加大引黃的力度，同時停止當(dāng)?shù)氐叵滤拈_采。

3 結(jié)語

綜上所述，對于巖土工程探究就是對巖石和土壤問題的探究，這就需要相關(guān)單位在工程開始前做好實地環(huán)境的考察工作，這樣可以有效地避免工程問題的發(fā)生，保證工程順利進行的同時，避免了因工程的安全問題而引發(fā)的后續(xù)事故，這在當(dāng)前的城市工程建設(shè)中具有重要意義。

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