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城市工程地質勘察中的環境問題

收錄時間:2010-01-11 03:16 來源:重慶市勘測院  作者:馮永能  閱讀:0次 評論:0我要評論

內容提示:通過對城市工程建設過程中,由于環境地質狀況不明而造成施工地質災害,分析了造成災害的原因,提出了城市工程地質勘察過程中周圍環境地質勘察的幾點體會。

延伸閱讀:地質勘察 工程勘察 環境 穩定性


城市工程地質勘察作為工程地質學的一個重要分支,它是為城市規劃、片區開發、舊城改造等工程建設提供地質資料。由于工程建筑與它所處的地質環境均產生著不同性質、不同規模、不同程度的相互作用和相互制約,一方面由于工程建筑的建設,必然在一定程度上破壞和改造著地質環境,從而給周圍的地質環境增添了新的有利或不利的因素,改變著原有的地質條件;另一方面則由于擬建場區的施工對周圍地質環境的破壞和改造,勢必關系到工程建筑的施工條件、造價以及建筑物的穩定性和使用條件。(參考《建筑中文網

眾所周知,城市工程建設往往是對城市內舊建筑物的一小塊、一小片進行局部改造,它素有“寸土寸金”之說,而且受周圍富集的已有建筑限制,如何能最大限度的利用土地而又能保證周圍建筑物的安全,日益成為城市工程地質勘察的一個重要課題,處理得好,不僅能最大量的獲取空間,取得好的經濟效益和社會效益,而且能保證周圍已有建筑物的安全和穩定;處理不好,可能會由于工程建設的盲目施工,而導致周圍環境地質惡化乃至失穩,促使相鄰的已有建筑物變形、破壞,給國家造成慘重的損失,現舉一個工程實例說明環境地質的相互影響和相互制約關系。

1 工程實例

重慶干電池總廠兩條線車間的建設場地位于該廠區內,擬建場區北部緊鄰一50m高、70m長的條石堡坎,呈東西向展布,4層技術大樓和職工醫院聳立于堡坎上,場區進行了工程地質勘察,并提供了相應的工程地質資料。隨后施工單位進場平基整平場地,當地坪標高由原始的302.90m降至設計地坪301.00m時,西部堡坎突然垮塌,頃刻,4層技術大樓和職工醫院相繼傾伏,致使該廠的生產和生活受到極大影響。

為分析事故原因,提供排危搶險施工使用的工程地質資料,受排危搶險指揮部委托,我院對事故區域進行了工程地質勘察,通過地面測繪、調查,并輔以鉆探和原位測試,獲取了較詳盡的工程地質資料,為便于敘述,特沿北部堡坎位置和垂直堡坎方向作兩條縱橫剖面,剖面分析,緊鄰場區北部的高5.0m、長約70m的條石堡坎東部約40m長一段為基巖出露,堡坎直接砌置于基巖上,堡坎西部30m范圍內無基巖裸露,資料表明,該段堡坎基礎未置于基巖上,而是直接砌置于殘坡積粉質粘土上,技術大樓和職工醫院以該堡坎為基礎,平基整平場地時,將原地面標高303.90m降至301.00m,標高下降近2.0m,致使西部堡坎腳臨空,造成基礎持力層處的土體向臨空方向剪切破壞,從而導致西部堡坎垮塌,并牽引上部建筑破壞、傾伏。采用有附加荷載的圓弧滑動法驗算坡頂建筑地基穩定性。


式中:
P 為 基 礎 底 面 平 均 壓 力 ( k P a ) , 取150kPa;
γ 為土的重度(kN/m3),取21.0kN/m3;
d 為基礎埋深(m),取1m;
b為基礎寬度(m),取1m;
x 為基礎中心線與滑弧圓心O的水平距離(m),取9.5m;
Qi 為第i個土條的重力,其中A為土條面積(kN/m);
β i為第i個土條作用線與滑弧圓心O交點半徑R和垂線的夾角(°);
R 為滑弧半徑,取14m;?
 i為土體抗剪強度,取14°14’;
C i為土體內聚力,取25.9kPa。

計算知斜坡安全系數K=0.912。通過定性分析和理論計算,施工開挖后,該邊坡已不穩定,其安全系數僅為0.912。

分析原有勘察資料,我認為資料中有兩點不足之處是造成此次事故的主要原因:首先,擬建場區北部高5.0m的條石堡坎與擬建物相距僅1.0m左右,且堡坎上有4層舊建筑物,雖然堡坎東段有巖石露頭,表明堡坎是砌置于基巖上,但堡坎西部情況不明,原勘察單位未對該段布置任何工作,成果資料亦無一條地質剖面通過該堡坎,反映擬建物與周圍地質環境的相關關系,成果報告中亦未分析施工對該堡坎的影響程度和提出相應的施工組織措施,造成盲目開挖,導致了該堡坎垮塌和上部4層舊建筑物傾伏。

其次,從擬建場區地形分析,該堡坎西部為一條古沖溝,沖溝傾向南西,與該堡坎近于直交,堡坎基礎是否下置于沖溝底基巖上,在無地質資料的情況下,應對古沖溝位置布置勘探工作,查清沖溝位置處土層的厚度,堡坎的砌置深度等情況,并提出相應的防范措施。

2 幾點體會

通過上述工程實例分析,結合近幾年的工程實踐,我認為,在城市工程地質勘察中,由于擬建物四周相鄰舊建筑物眾多,新建設的建筑物鑲嵌于嶙次櫛毗的舊建筑群中,稍有不慎,或施工措施不當,都可能造成相鄰舊建筑物的變形破壞甚至垮塌。因此在工程地質勘察時,對于擬建物與周圍地質環境的關系問題,應從以下幾個方面開展工作。

第一,充分運用工程地質的基礎理論,工業與民用建筑的基本知識以及工程勘察的技術和經驗,有步驟、有針對性地采取合理、有效的勘察手段及方法,收集環境地質資料及巖體節理裂隙組合關系。己有建筑的基礎竣工資料,持力層情況及基礎質量。
第二,根據周圍環境地質和相鄰舊建筑物情況,分析探討其相互作用及相互制約的形式及作用機理,預測、評價可能產生的工程地質問題。
第三,選擇保證工程建設的技術可能性及經濟合理性,能利用并改造地質環境的合理措施。

3 結語

城市工程地質勘察中的環境地質問題,是直接影響擬建物建設安全、造價及使用效果的關鍵問題。只有在實際工作中,充分收集已有的地質資料和相鄰舊建筑物的施工竣工資料,進行綜合分析、評判,并結合本地區成功的建筑經驗,提出合理的施工措施,保證擬建物經濟、快速、安全的建設,同時又使相鄰舊建筑物安全穩定和環境地質保持穩定甚至加強。從而取得較好的社會效益和經濟效益,這是城市工程地質勘察中的首要任務。
   
參考文獻
[1] 陳力華,等.多滑面滑坡穩定性分析[J].地下空間與工程學報,2008(6).
[2] 陳鐵林,等.裂隙對非飽和土邊坡穩定性的影響[J].巖土工程學報,28(2).
[3] 常士驃,等.工程地質手冊,(4)[M]. 來源: 《建筑中文網》.

原文網址:http://www.xfmlzfz.cn/research/201001/14198.htm

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