土木工程建设中岩土工程问题探讨

2020-07-14郝晓敏

建材发展导向 2020年3期

郝晓敏

（山西恩特基础工程有限公司，山西太原 030006）

1 土木工程简介

所谓土木工程，是指建造的建筑设施及其相应的科学技术，也就是说，土木工程不仅包括对建筑材料、基础设施进行设计、维修的技术，还包括建设的各种设施，如楼房、管道、堤坝等。土木工程通过不断实践在成功和失败中总结经验逐渐地发展起来。它是一门综合性学科，涉及的科学技术范围较广，它也一门横跨自然科学和社会科学领域的边缘学科。如图1 所示

图1

2 工程中常见岩土工程问题类型

岩土工程在土木工程建设中具有重要地位和作用，它是土木工程的核心问题。在工程建设中，最常见最普遍的岩土工程问题有三类：即地基稳定性问题、围岩稳定性问题和边坡稳定性问题。这些问题关系和决定着工程建设的质量。

2.1 岩土地基的稳定性问题

“万丈高楼平地起”。任何工程建筑，最基本的问题都来自于地基是否稳固。影响地基稳定程度的因素有两个：地基变形强度问题和地基承受压力问题。简单来说，如果地基出现了问题，那就意味着地基下的岩土无法承担上方建筑物的负荷才发生了地基不稳固，例如楼房地基、大坝地基发生问题，都是这个原因。具体来讲，地基的稳定性要从两个方面考虑：一是岩土体承受上部压力的时候，强度是否超过了承受范围，是否发生破坏，二是岩土体承受上部压力的时候，是否有沉降过量现象，岩土体的变形范围是否超过了承受程度。因此，在工程建设中，必须时刻考虑地上建筑是否超过地基承受，假如引起地基变形是否超过了承受强度等。

具体来说，地基的稳定性首先和地基岩质结构有关系。比如，对于松软的地基，最关键的问题就是要关注地基发生的沉降或者变形。大量松软地域的工程建筑事故，最主要的诱因和凶手就是地基发生较大沉降导致。因此，控制沉降量是确保松软地域工程建筑安全的关键环节，也是减少工程经费投入的关键环节。此外，除了地基的土质结构，地基之上的工程建筑物也是影响地基稳定性的重要因素。未来让地基能够安全承载地上建筑，需要对地基进行一定改造。

2.2 围岩的稳定性问题

在大型工程建筑施工过程中，经常发生破坏地下工程的问题。具体表现为：改变岩体自然初始状态，或者改变岩体的承载力。在这种情况下，如果地上建筑的压力超过了岩体的承受范围，必然发生抗压、抗拉或者抗剪问题，进而破坏围岩。

影响围岩稳定性的因素有两个：即围岩体的强度和围岩体的变形。许多地下施工中发生的事故，都是由于围岩强度引起的。例如，施工时围岩外壁的岩体承载力会在岩体移动中向外释放力量，如果岩体相对松软，力量就会分散释放，岩体强度降低，最终导致发生大面积坍塌。如果岩体相对完整，力量就会缓慢释放，围岩从内到位慢慢变为松动区。因此，岩体移动的速度决定着岩体的强度，如果速度快岩体强度也会下降很快。

2.3 边坡的稳定性问题

边坡的稳定性问题主要出现在我国边远山区或地形复杂地域。这是因为这些地域自然边坡的平衡状态被自然或人为的力量改变或破坏了，例如风雨侵蚀坡脚或者人为在坡体堆砌等。此外另一个重要的原因是自然地质构造，例如人工边坡或建筑地基边坡等等，其稳定性都不及天然边坡，而主要制约于周边建筑物。

其实，和地基的稳定性原理相同，边坡的稳定性也是受岩土体强度和变形两个因素的影响和制约。我们以深基坑边坡的稳定性为例做一说明。具体分为两个方面：一，当深基坑的周边如果还有其他工程建筑，这时评判深基坑边坡的稳定性，不仅需要考察深基坑壁自身的稳定和完整，而且必须考虑深基坑周边岩土是否会发生变化以及对周边其他工程建筑的影响。二，当深基坑的周边没有工程建筑时，这时只需要通过考察坑壁就可以完成对边坡稳定性的分析评判。