探究土木工程建设中的环境岩土工程问题

李现柯+蒋华琛

摘 要：随着社会的不断发展，土木工程建设逐渐受到了人们的重视。但传统的施工方式中存在着一些问题，主要表现为岩土的外部结构不牢固、深基坑挖掘方法不得当、地表沉降而导致的土体下陷等等。针对以上情况，施工人员要对整体过程进行严格把控，从环境岩土的制约条件入手，分析其内部影响。因此，本文以岩土环境作为切入点，对主要问题进行分析。

关键词：土木工程；环境；岩土；问题

近几年来，我国土木工程的建设规模越来越大，随之而来的问题也渐渐凸显了出来。尤其是以外部环境为主导的岩土沉降、土壤退化、水土流失等更阻碍了工程技术的实施。通常情况下，手段的不得当使得建筑问题频发，自然环境的影响也给人们的生活带来了困扰。因此，土木工程建设中的环境岩土问题分析刻不容缓。

1 地基土液化引起的环境岩土工程问题

地基土液化主要是指在自然环境突变的情况下，地表层迅速沉降并发生地震，土体从内部渗出，并出现液化的现象。另外，由于路基牵引线的轴位不对称，土地会由中间到边缘蔓延，并发生开裂或者下沉情况。如果发展的速度较快，还会降低边坡的质量，使四周山体坍塌。根据破坏程度的不同，出现的原因也不尽相同。如果只是对基土表层产生了一定的影响，则说明是由于填料的性质变化所导致的。而如果影响了周边的水文地质，则说明出现了强度地震现象。

对于地基土液化的情况，常用的解决方法有包括以下几个方面：第一，技术人员要到当地进行考察，从土层的受破坏程度出发，将下陷深度、液化状态、填埋厚度逐一列举出来。如果土体外形的变化严重，呈分散状，则说明内部结构已经出现了异常，要利用相应的材料进行夯实，并在密度性差的地区打桩。从实际情况出发，填换法和夯实法能够加强土层内部的密度，并改善地基的性质，避免较坏影响的发生。另外，它以液化的状态为控制基点，将层次不分明的区域进行二次规划，使得水循环的态势良好。另一方面，在砂层较厚的区位进行柱桩也可以解决土壤分散不均匀的现象，将高、低两部分堤位进行调整，提升土木工程的适用性。

2 基坑开挖引起的环境岩土工程问题

2.1 深基坑开挖引起的地表沉降

地表沉降是岩土工程中经常出现的问题之一，它主要表现在地铁的建设当中。一方面，基坑开挖通常是在地下深度较为明显的区域。由于地下的不确定因素较多，土地在设备不断摩擦的过程中很可能会出现应激力过大的情况，使得挖掘的方向出现变化，在旋转阶段降低围栏的使用效率。另一方面，土层中各点的对应性不强，受周围环境的影响，很可能会使得岩体开裂。从沉降的程度来看，具体原因分为两种。一种是由于挖掘的区域过于集中，地下水出现了疏干现象。不同位置下的地表面积则会发生变化，出现间接性差异。另一种是由于沉降范围扩大，引起两端的维护坡面侧角发生变形。第一种情况主要发生在工程量较大的深基坑挖掘上，第二种则通常出现在局部区域。但总体而言，二者都是水位下降的具体表现。同时，也是在连续性作业的条件下围栏结构变化所导致的。这类问题的影响较为深刻。如果沉降位置出现了移动情况，则说明地基土层之间的分布呈现出不均匀的特点。另外，在问题的解决上，也有着一些具体的阻碍。例如：基坑两端的壁垒面积不确定、支护范围不精确等等。因此，技术人员无法根据土体的开裂程度对移动方向和距离进行分析，间接的使得沉降现象加剧。

2.2 深基坑工程中的边坡开挖问题

基坑开挖后，土地的承重力也会发生变化。一方面，对土体的受压因素越来越多，支护效果已经无法凸显出来。如果不能够及时发现并采取相应的措施，整个地基层都会由高处向低处沉降。另一方面，由于边坡的稳定性不强，支护系统的位置也会发生移动，从侧面间接向两端延伸。如果位置移动的方向出现偏差或者距离迅速变大，会导致挡墙底部凸起，并受压变形。基坑的边坡变形主要有两种形式，一种是坡角的前后差异较大，影响基坑底部的密度，出现内部来回滑动的情况。另一种是支护结构坍塌所导致的，使地基的中心点形成较大的空面。

2.3 深基坑开挖引起基坑突出

基坑突出的表现形式主要是内部隆起变形。由于基坑在开挖时的承压力是一定的，如果地表中的水压全部加注到土层当中，而又因压力减少而撤销，则会使得深基坑的地板冲毁，底部也出现严重开裂现象。引起深基坑隆起的原因有以下几种：第一，土地的自重力与承压性不能够得到平衡，使得内部结构发生变化，底部的土层向上弹回，并出现基坑粘连现象。第二，当位移的速度不断加快、弹性不断增强时，深基坑土体表面会出现松弛情况，并导致运动相对剧烈，结构的起伏性较为明显。第三，深基坑的底部下沉，上方支护纽带失效，令坑内结构混乱。

以上问题的解决方法如下：将土木工程建设作为一個整体，以土地表层运动不规律的一方为控制基点，采取分段、分区域的形式进行开挖。为了能够提升深基坑内部的承受力，还可以设定刚性强度较大的施工外延，利用内部注浆方式进行墙外帷幕的完善。第二，要尽量缩短基坑施工的时间，在地下深度30米以上的区域设置回灌保护系统，以避免降水对内部产生的影响。第三，以“管道”设计为中心，分析线路的走向，算出围栏内部的最大承受力，根据实际情况进行材料的选择。如果管线的长度超出标准数值，则应该加大设计中的刚体强度。

3 结语

综上所述，本文主要从两个方面对土木工程岩土环境问题进行分析。第一，对地基土液化情况进行简要阐述。第二，以深基坑土层变化为切入点，对三部分突出问题予以研究。从而得出：在土木工程建设中，设计人员要根据当前的实际情况，加强对膨胀性岩土、地表沉降等问题的把控，通过参数的核定来进行防控，以达到治理的效果，为土木工程的发展创造条件。

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