地基工程技术与环境问题研究范文

一、基坑施工造成的环境问题

基坑工程是一种有着较强综合性的技术，它和基坑稳定、施工管理、施工开挖、工程地质勘察、降水、结构设计等有着紧密的联系。地面下沉、边坡变形、坑底隆起、支挡结构变形以及涌砂、流砂等是在基坑施工过程中常见的环境岩土工程地质问题。不正确的基坑开挖方法，会导致边坡出现严重变形，并因为土体回弹作用，坑底土体将变得松弛，而坑底土在其影响之下，会产生向上隆起现象。而基坑降水措施不当，会产生涌砂，地表会因此下沉；支护结构被破坏，会对地质造成不利影响，地质环境也会变得恶劣，尤其是在支护结构被破坏后，基坑边坡会变得不稳，从而进一步造成地表下沉，建筑出现不同程度的开裂现象，严重者会发生倒塌。基坑如果是砂性地层，一旦出现严重的涌砂，就会降低边坡的稳定性。从上诉几点可以看出，基坑工程是一个十分系统的工程，在基坑开挖过程中出现的各种环境岩土工程问题都是存在一定的联系的。

（一）基坑开挖与降水造成的环境问题基坑开挖中的地质工程问题往往都比较复杂，不仅有着基坑稳定性与强度上的问题，并且在基坑开挖过程中，因为基坑遭到破坏，地表出现严重下沉现象，会给地质环境带来恶劣的影响。通常情况下，如果出现这类现象，其影响是深远的、广泛的，甚至超过事故本质对工程造成的影响。不管哪种基坑工程，开其开挖时都必定会遭遇水土环境问题，即环境岩土工程地质问题。在基坑开挖过程中产生的环境岩土工程地质问题，会对社会环境带来严重的影响，有着深远而巨大的危害。在基坑施工中，利用井点降水措施，能够有效控制地下水位，让基坑土体更加稳定，增强边坡稳定性，开挖也更加方便。除此之外，基坑出现降水，是由于水位下降导致地表下沉，从而在一定范围内产生地表沉降变形区，在这个范围内的所有建筑、道路以及管网设施都会出现不同程度的开裂现象，整个工程的安全性就会降低。因地下水降低导致的环境问题有：一是地下水位降低造成地表下降；二是地下水渗透破坏造成基坑坍塌；三是基坑涌砂造成基土断裂；四是造成周围建筑有下沉现象出现。而基坑施工开挖时为环境带来的影响，是基坑开挖与环境一起作用的结果。目前，在我国很多城市中，基坑开挖带来的环境问题是地质环境问题中的重要内容，同时也是我国当前需要重点解决的环境问题之一。

（二）支护结构破坏与环境问题一直以来，地下连续墙都是被广泛运用的基坑支护技术。对环境影响小、可自由调节墙体长度、能逆作法施工、极适应地层结构、支护结构抗弯刚度强以及较强防渗透性能是地下连续墙的主要优点。虽然这样，在实际中仍然会产生很多安全问题，支护结构破坏与环境问题主要包括以下三点：一是支护结构被破坏后，就会降低边坡的稳定性；二是支护结构被破坏后，就会对四周建筑环境的影响。支护结构变形与位移造成环境问题的原因：一是卸载基坑基土后，改变了基坑底部原有的应力状态，基坑开挖中，土体自重压力不断减小，在土体弹性效应作用下，基坑底部会出现隆起，而基坑中部隆起程度最大，当基坑开挖停止后，弹性隆起也随之停止，体外土体一般不会移动到坑内。当增加了开挖深度之后，由于出现地面超载及坑内外高差加载，导致围护墙外部土体移动到了坑内，造成坑底出现朝上的塑性变形，其隆起状态为中部小两侧大；二是基坑四周出现大面积的塑性区，并导致地表下降；三是基坑底部长时间被暴露，并且基坑内出现积水，粘性土在吸收大量水后，体积不断膨胀，降低了抗剪强度，增大了回弹变形。另外，因为粘性土具有流变性特点，墙外土体在坑内的位移及墙体被动压力区的土体位移会增加，地表下降程度将提高；四是锚杆抗拔力较弱、支撑物被破坏、锚座连接不牢固以及拉杆断裂等，都会影响支护结构的支撑力，如果其稳定性降低，就会导致地基土不再维持之前的强度。只要地基基础工程出现上述现象，会导致基坑支护结构受到极大破坏，甚至发生倒塌现象。这样既拖延工期，也浪费很多抢救资金，更严重者还会造成人员伤亡。整个工程会遭受极大经济损失，并且也会给社会带来十分恶劣的影响。因此，基坑工程是岩土工程中的一个重难点，与减少事故发生、提高工程质量密切相关。

二、桩基施工与环境问题

在桩基施工过程中，会对周围土体造成较为剧烈的震动，同时从震动的方向上看，是水平方向与垂直方向是共同进行的。有些地基土体振动频率不高，更容易感受到垂直方向的振动，并且垂直振动相比于水平振动，其危害性是巨大的。在震动过程中，会以应力波的形式将其扩散传播到更远范围，导致沉桩及其四周基土发生竖向与水平方向的位移，所以会对四周的建筑带来影响。另外，打桩震动也会产生强烈的噪音，对人们的身心健康十分不利。打桩施工对四周环境造成的影响为：一是桩和土体发生位移与变形，破坏了土体之前维持的平衡状态，会对地下管线等地下设施及四周建筑产生不利影响；二是在边坡及其四周打桩过程中，会对环境产生影响；三是基坑开挖和打桩之间的影响；四是桩周土和单桩挤土效应的扰动；五是单桩承载力和土的在固结随时间而不断增加。

三、结语

总之，环境问题是我国存在的重要问题之一。近年来我国环境变化很大，工程活动是其中不可忽视的重要因素。随着我国城市化进程不断加速，地铁、建筑、隧道以及道路交通等工程建设发展也很快，但是其中的环境问题也越来越凸显。因此，要加强技术的研发、在各类地基基础工程中应用新技术、新材料。同时，在工程开发中尤其要考虑到是否会影响环境，协调好工程开发与环境间的关系，做好防范措施，这样才能让环境问题得到有效解决。

作者：任艳军单位：山西远通地质工程有限公司