軟土工程與環(huán)境保護(hù)

游錦奎 楊漂漂

摘要：本研究以軟土工程和環(huán)境保護(hù)的研究主題為切入點(diǎn)，通過(guò)對(duì)軟土工程的簡(jiǎn)介、軟土工程的實(shí)例介紹、軟土工程中環(huán)境保護(hù)的要點(diǎn)等方面的研究與分析，加深了對(duì)軟土工程與環(huán)境保護(hù)的理解與認(rèn)知。

關(guān)鍵詞：軟土工程;環(huán)境保護(hù);實(shí)例

1軟土工程概述

軟土工程是研究軟土問(wèn)題，通過(guò)對(duì)軟土的物理指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)的研究來(lái)解決問(wèn)題的學(xué)科 [1]。相關(guān)行業(yè)的施工經(jīng)驗(yàn)表明，地面和地下工程容易發(fā)生事故。事故的根本原因是對(duì)巖土和地質(zhì)特性缺乏清晰和詳細(xì)的了解，特別是軟土的不均勻固結(jié)沉降。在這種背景下，我們應(yīng)該從工程實(shí)際出發(fā)。首先確定了解土壤的地質(zhì)背景和沉積特征，測(cè)試土壤的巖土性質(zhì)，并用x光衍射和掃描電鏡對(duì)土壤的物質(zhì)組成進(jìn)行鑒定。然后，分析不同深度和不同外加載荷下微觀結(jié)構(gòu)的變化，以及在固結(jié)和壓縮下相應(yīng)的工程意義。

2軟土工程實(shí)例

軟土地基處理：軟土地基加固是一個(gè)重要的巖土工程問(wèn)題?；诠探Y(jié)理論建立三維有限元模型，在考慮側(cè)向變形和空間滲流、土的彈塑性特征、施工階段加載進(jìn)度等因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行加載計(jì)算，得出沉降、側(cè)向位移和超靜水壓力的規(guī)律。采用有限元方法真實(shí)模擬各位置和臺(tái)階沉降、后期位移和超靜水壓力，反饋計(jì)算值可以指導(dǎo)信息化施工，控制和調(diào)整施工填充率，從而更好地控制路堤沉降。以往分析和評(píng)價(jià)了單一評(píng)價(jià)方法在軟土地基處理方案選擇中的優(yōu)缺點(diǎn)，將層次分析法和GRAP法相結(jié)合的灰色多層次評(píng)價(jià)模型應(yīng)用于軟土地基處理方法的選擇，實(shí)現(xiàn)了軟基處理方案的優(yōu)化選擇。表明灰色多級(jí)評(píng)價(jià)方法結(jié)果可靠，具有一定的實(shí)用性和有效性，為軟土地基處理方法的優(yōu)化選擇提供了一種新的途徑。軟土深基坑施工：軟土地區(qū)施工條件差，施工期間按都要考慮到土體的各個(gè)性質(zhì)指標(biāo)，避免造成不必要的工程失誤。

以往研究通過(guò)將系統(tǒng)的價(jià)值工程過(guò)程應(yīng)用于軟土地基上的擴(kuò)建項(xiàng)目來(lái)展示實(shí)施價(jià)值工程的益處。例如個(gè)大約50米厚的軟土層上的擴(kuò)建項(xiàng)目進(jìn)行了案例研究。通過(guò)價(jià)值工程過(guò)程，審查了原設(shè)計(jì)，討論了問(wèn)題，該設(shè)計(jì)方案有望為軟土地基上道路擴(kuò)建項(xiàng)目的工程師和決策者提供指導(dǎo)。同時(shí)，以往研究通過(guò)評(píng)價(jià)?；郀t礦渣（GBS）穩(wěn)定軟土的潛力，使用不同量的GBS，即3%、6%、9%和12%來(lái)穩(wěn)定軟土。通過(guò)物理和強(qiáng)度性能試驗(yàn)，即塑性指數(shù)、比重等評(píng)價(jià)了GBS穩(wěn)定土的性能。

2.1軟土深基坑施工事故類(lèi)型

深基礎(chǔ)坑施工事故類(lèi)型有很多，水是最主要的元兇。這種水可以是天然的地下水，也可以來(lái)自豐富的生活走水管道。在自然情況下，地下中的水達(dá)到天然平衡狀態(tài)，生活走水管道正常運(yùn)行，當(dāng)開(kāi)挖深基礎(chǔ)的時(shí)候，可能會(huì)打破了這種水土平衡和運(yùn)行狀態(tài)，從而導(dǎo)致基坑快速充水;除了水，另一種則是因支護(hù)體系的破壞而導(dǎo)致周?chē)h(huán)境的破壞。所以必須建立合理且符合工程要求的支護(hù)結(jié)構(gòu)。因?yàn)閲o(hù)結(jié)構(gòu)問(wèn)題造成工程事故類(lèi)型可分為以下兩種：因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工和管理等方面的原因引起的支護(hù)體系破壞，承受水壓力的土顆粒在沒(méi)有支護(hù)架構(gòu)的阻擋，就會(huì)產(chǎn)生流沙等破壞;支護(hù)體系由于不可預(yù)期的環(huán)境因素而破壞，導(dǎo)致周?chē)孛嬖O(shè)施破壞，耽誤了工期，造成經(jīng)濟(jì)損失。

2.2基礎(chǔ)施工應(yīng)注意的軟土工程問(wèn)題

土質(zhì)的特性對(duì)基礎(chǔ)施工有著關(guān)鍵性的影響。進(jìn)行基礎(chǔ)施工的時(shí)候，要事先對(duì)土層進(jìn)行勘察分析，如果地層出現(xiàn)軟土土樣的時(shí)候，就加大了勘察工作的難度，不僅要考慮土質(zhì)的特性，即土的觸變性、流動(dòng)性和靈敏度，而且一旦遇上不可避免的天氣影響，土質(zhì)的特性就會(huì)發(fā)生變化，從而將來(lái)危害基礎(chǔ)之上的建筑。所以必須嚴(yán)格的考慮土的工程特性，否則這樣的基礎(chǔ)之上的建筑會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。

2.3 軟粘土中樁基礎(chǔ)施工對(duì)環(huán)境的影響

樁基礎(chǔ)的施工現(xiàn)在常用的是預(yù)制打入樁，相比于之前的現(xiàn)場(chǎng)澆灌，施工快捷。但是這種沉樁的時(shí)候?qū)χ車(chē)h(huán)境又有一定影響。在自然情況下，地下土體環(huán)境應(yīng)力等各項(xiàng)指標(biāo)都處于最優(yōu)化狀態(tài)，樁基礎(chǔ)的施工勢(shì)必打破這種平衡，造成的各方面不利影響：對(duì)周?chē)ㄖ⒌叵略O(shè)施和居民生活：打樁產(chǎn)生巨大的聲污染，擾亂了附近居民的正常作息;樁打入土中必定破壞土體應(yīng)力平衡，對(duì)周?chē)ㄖA(chǔ)產(chǎn)生集中應(yīng)力，嚴(yán)重的話導(dǎo)致房屋開(kāi)裂，造成人員傷亡，可能會(huì)破壞地下管道系統(tǒng)。對(duì)地下環(huán)境：樁的下沉改變了土體應(yīng)力平衡，沉樁錘敲擊產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)以應(yīng)力波形式通過(guò)地表向外擴(kuò)散，造成鄰近土體一定的位移，改變了地下結(jié)構(gòu)。

2.4 軟土地區(qū)巖土工程勘察技術(shù)要點(diǎn)

在勘察之前一定要做好充足的準(zhǔn)備：確定軟土土層的等級(jí)、勘察要用的儀器和設(shè)備、做好勘察任務(wù)規(guī)劃、根據(jù)勘察任務(wù)的難易，確定工作人員以及工作時(shí)間、取樣、確定勘察方法和水文地質(zhì)條件。

3環(huán)境保護(hù)的要點(diǎn)

從道路與沿線環(huán)境協(xié)調(diào)情況、綠色施工、環(huán)保及節(jié)約用地幾個(gè)方面分析。1.道路與沿線協(xié)調(diào)情況：最重要的是在不破壞生態(tài)平衡的基礎(chǔ)上，合理使用道路，盡量尊重原樣建筑道路。盡可能的減少沿線房屋的遷移改變。在為了達(dá)到整修效果和目的，可以適當(dāng)?shù)耐ㄟ^(guò)植物裝飾，以達(dá)到與周?chē)h(huán)境相襯的效果。2.綠色施工：每個(gè)工作人員都要具備綠色施工理念，綠色施工要以實(shí)際行動(dòng)來(lái)表現(xiàn)，其執(zhí)行者是每個(gè)已具備綠色理念的工作人員，為此必須對(duì)所有人員定期培訓(xùn)和教育。針對(duì)綠色施工，建筑單位可以通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)的政策，提高人員親身實(shí)踐做到綠色施工的積極性以保證施工過(guò)程中有效的對(duì)環(huán)境加以保護(hù)。另外綠色施工應(yīng)該建設(shè)為一種制度，對(duì)于建筑行業(yè)，制度必須要嚴(yán)格完善，指派特殊監(jiān)督人員，比如在采購(gòu)材料的時(shí)候，對(duì)材料進(jìn)行嚴(yán)格科學(xué)的選擇加以督察過(guò)關(guān)。3.環(huán)保、節(jié)約用地：充分利用現(xiàn)場(chǎng)已有資源，盡量做到少浪費(fèi)，少占用農(nóng)田，尊重當(dāng)?shù)丨h(huán)境文化。設(shè)計(jì)合理的用地，比如土石挖方填補(bǔ)做到不外運(yùn)、不外輸。對(duì)于有太多廢土，可以作為植被的肥料。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔松濤.上海地鐵車(chē)站軟土深基坑工程環(huán)境保護(hù) [J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2019（07）：20-26.

作者簡(jiǎn)介：

游錦奎（1998-）湖北武穴人，土木工程專(zhuān)業(yè)，本科生