探究市政建設(shè)中的常見地質(zhì)問題及處理方法

曹 源

四川省巴中市巴州區(qū)規(guī)劃編制研究中心，四川巴中 636000

就目前的形勢(shì)而言，我國(guó)的建筑業(yè)發(fā)展較為迅速，且其規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。市政建設(shè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，其綜合性要求較高，在具體的建筑施工過程中對(duì)土體、巖層以及水文等方面的影響與破壞會(huì)引發(fā)各種市政工程地質(zhì)方面的問題。城市基礎(chǔ)建設(shè)等方面的相關(guān)重大工程項(xiàng)目后期也會(huì)逐步投入到建設(shè)當(dāng)中，大型工程以及特殊工程數(shù)量的增加，工程的結(jié)構(gòu)體系與造型結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，新的材料、技術(shù)以及工藝也會(huì)運(yùn)用到建筑過程中，整個(gè)建設(shè)工程后期的監(jiān)督工作也會(huì)更為繁重，這一系列因素都將會(huì)引起地質(zhì)方面的問題，因此一定要對(duì)其有足夠的重視度。本文就市政建設(shè)過程中較為顯著與突出的地質(zhì)問題進(jìn)行了闡述與研究，并提出了相關(guān)的解決措施與辦法。

1 市政工程建設(shè)過程中存在的常見地質(zhì)問題

在市政建設(shè)工程中，最常遇到的問題一方面是道路路基方面的問題。道路的路基包括路塹、半路堤、路堤以及半路塹式等。在平原地區(qū)修建道路路基相對(duì)較為簡(jiǎn)單，而在丘陵地帶，特別是地勢(shì)起伏較大的地帶修建時(shí)，路基工程量相對(duì)較大。另一方面則是比較常見的地面裂縫與塌陷問題。

1.1 地面出現(xiàn)裂縫

在市政建設(shè)過程中總是會(huì)出現(xiàn)道路裂縫的問題，而產(chǎn)生裂縫的主要原因則是由于地表的巖土體在自然與人力等因素的影響之下而出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象。并且，其還會(huì)在地面形成一定的寬度與長(zhǎng)度。此類問題在市政建設(shè)過程中較為普遍存在[1]。具體來(lái)說，造成市政工程地面發(fā)生裂縫問題的主要原因包括以下幾點(diǎn)：一是由于爆破而引發(fā)的裂縫；二地面沉陷而造成的裂縫；三是松散的土地而引發(fā)的裂縫；四是抽取地下水造成的裂縫；五是受脹縮現(xiàn)象而引起的裂縫；第六點(diǎn)則是由于拋震而引起的裂縫。在市政建設(shè)工程當(dāng)中，裂縫是最為普遍與常見的一種地質(zhì)問題，因此，在具體的施工過程中一定要對(duì)其進(jìn)行高度的關(guān)注與重視。

1.2 地面會(huì)發(fā)生沉陷的現(xiàn)象

市政工程建設(shè)除了會(huì)造成地面出現(xiàn)裂縫的地質(zhì)問題之外，還會(huì)引發(fā)地面沉陷的地質(zhì)問題。而造成地面出現(xiàn)沉降問題的主要自然原因則包含以下幾方面：一方面是因?yàn)樵诂F(xiàn)代沖積平原，比如我國(guó)長(zhǎng)江中下游平原以及德州平原等地質(zhì)因素而引起。另一方面，在三角洲平原，比如珠三角洲平原地帶，杭州嘉興、蕭山、江蘇蘇州、無(wú)錫等地的地面沉陷，都是在這種地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中所造成的。最后，在斷陷盆地，其分為湖沖平原與近海平原。

2 解決地質(zhì)問題的措施

因道路有可能會(huì)經(jīng)過巖石密集區(qū)，巖石與巖層的路邊坡以及其產(chǎn)狀關(guān)系，都會(huì)對(duì)邊坡的穩(wěn)定性造成直接的影響。一般情況下，當(dāng)邊坡的坡向與巖層的坡向一致的時(shí)候，并且?guī)r層的傾角大于或等于邊坡的坡角，此時(shí)的邊坡穩(wěn)定性就相對(duì)較大。但是，如果坡角的巖層傾角大，那么巖層就會(huì)由于缺少支撐而造成滑動(dòng)傾向問題。而且邊坡方向和巖層的傾向相反，例如，邊坡穩(wěn)定、巖層完整以及層間緊密結(jié)合。但如果巖層向內(nèi)傾向的坡外發(fā)生節(jié)理發(fā)育，并且層間的結(jié)合效果較差，都很容易引發(fā)傾倒破壞現(xiàn)象。水平與直立巖層的邊坡一般穩(wěn)定性都比較高[2]。

2.1 對(duì)滑坡、泥石流、崩塌以及巖溶的處理措施

2.1.1 滑坡處理

滑坡是指許多巖土受到重力作用的影響，沿著特定的滑動(dòng)面全部向下滑動(dòng)的過程。這是一種較為常見的山區(qū)土質(zhì)災(zāi)害問題。針對(duì)此問題，應(yīng)當(dāng)對(duì)其采取預(yù)防與整治相結(jié)合的辦法進(jìn)行有效預(yù)防。針對(duì)形式以及規(guī)模各不相同的滑坡，一般可結(jié)合相關(guān)的排水設(shè)計(jì)力學(xué)平衡以及針對(duì)滑動(dòng)面實(shí)性質(zhì)加以改善。

2.1.2 泥石流處理

泥石流大多發(fā)生在地質(zhì)不良且地形陡峭的山區(qū)。其與水文、氣象與人類的活動(dòng)直接相關(guān)，是由于突然爆發(fā)以及泥沙石塊等形成的特殊洪流。對(duì)此，災(zāi)害的防治辦法一般會(huì)采取水土保持、攔截、排導(dǎo)以及跨越等措施。

2.1.3 崩塌處理

崩塌現(xiàn)象是指巖石從陡峭的邊坡向下掉落的一種情況。其發(fā)生速度較快，對(duì)交通與道路造成的危害較為嚴(yán)重。在工程的設(shè)計(jì)過程中，一定要盡量避免進(jìn)行大挖和大切工程，要對(duì)高陡邊坡進(jìn)行科學(xué)的利用。在施工過程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行坡面緊固，清理坡面的危石以及調(diào)節(jié)水流等措施進(jìn)行防范。

2.1.4 熔巖處理

而要在熔巖區(qū)進(jìn)行道路工程修建時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮當(dāng)?shù)氐膸r溶形態(tài)發(fā)育情況以及其分布規(guī)律，要充分發(fā)揮可利用的熔巖形態(tài)優(yōu)勢(shì)，盡量避免以及防止由于巖溶疾病對(duì)地基的穩(wěn)定性造成的不利影響。

2.2 對(duì)凍土、軟土、膨脹土以及濕陷性黃土的處理措施

2.2.1 凍土處理

凍土類型包括季節(jié)性凍土與常年凍土兩種。如果土壤處在凍結(jié)的狀態(tài)下，其強(qiáng)度就會(huì)變高，而壓縮性能則會(huì)降低。在土壤解凍后，其承載能力則會(huì)大幅下降，壓縮性能又快速提升，因而很容易引發(fā)地基的融沉問題。如果突然出現(xiàn)凍脹狀況，對(duì)地基的穩(wěn)定性是十分不利的。正常情況下的土壤顆粒越細(xì)其含水量就會(huì)越大，土壤出現(xiàn)凍脹和融沉的幾率也會(huì)很小。針對(duì)一般情況的城市道路來(lái)說，其凍土層厚度與土地的凍脹量之間呈比例關(guān)系。土壤自身的質(zhì)量以及壓實(shí)不均勻的狀況，也會(huì)造成地基沉降問題。為有效預(yù)防由于季節(jié)性凍土而造成的路基變形狀況，可以從以下幾方面對(duì)其進(jìn)行預(yù)防。一方面要減少以及防止地表和地下水源當(dāng)中水在凍結(jié)之前或者凍結(jié)過程中下滲到路基當(dāng)中，可通過抬高路基的辦法來(lái)滿足其最小填土標(biāo)準(zhǔn)高度的要求。另外，應(yīng)當(dāng)盡可能選擇不易發(fā)生凍脹問題的路面表層結(jié)構(gòu)材料。要控制好各類路面材料與土基和路面下方的冰凍溫度以及深度之間的關(guān)系，要將土基凍層的厚度控制在一定的范圍之內(nèi)，土基的凍脹量也要限制在標(biāo)準(zhǔn)值以下。最后，對(duì)于那些無(wú)法達(dá)到凍脹標(biāo)準(zhǔn)值要求的土質(zhì)，可通過調(diào)整結(jié)構(gòu)層厚度以及選擇隔溫效果較好的建筑材料，使得其防凍脹指標(biāo)達(dá)到要求。

2.2.2 軟土處理

軟土主要是指淤泥以下以及水下沉積的粘土壤，其大多分布在我國(guó)南方。軟土具有含水量較高、孔隙較大、透水性能較差、壓縮性能較高以及強(qiáng)度較弱等特點(diǎn)。軟土路基的破壞表現(xiàn)，主要是因?yàn)槁坊两档姆冗^大而造成了地基開裂。如果在荷載的輕度過大的時(shí)候，則很容易導(dǎo)致整體剪切、局部剪切以及刺入破壞而引起的路基穩(wěn)定性失衡與路面沉陷問題。因?yàn)榭紫端休d的壓力過大而造成剪切過度變形，從而使得路基的邊坡失去穩(wěn)定性。針對(duì)此類問題，較為常見的解決辦法有換填法、排水固結(jié)以及擠密法等。在辦法的選擇過程中，不僅要考慮到其安全性與有效性，同時(shí)還要針對(duì)施工技術(shù)工期以及工程造價(jià)等問題進(jìn)行綜合的比較分析。

2.2.3 膨脹土處理

膨脹土則是指具有吸水膨脹或失水收縮性質(zhì)的礦物粘土所構(gòu)成的土壤。這種土質(zhì)的可塑性一般都較強(qiáng)。當(dāng)其處于堅(jiān)硬的狀態(tài)時(shí)，此時(shí)的工程效果最佳。但是因其還具有明顯的脹縮性特點(diǎn)，則會(huì)使得路基發(fā)生變形、移位、開裂或者隆起等危險(xiǎn)狀況。因此，解決或者減緩路基的脹縮性是保護(hù)路基的重點(diǎn)所在?？梢酝ㄟ^使用石灰樁和水泥樁等無(wú)機(jī)結(jié)合材料，對(duì)膨脹土質(zhì)的路基進(jìn)行加固與改良，也可以通過開挖、換填以及堆載預(yù)壓等辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)路基的加固。另外，還應(yīng)當(dāng)注意對(duì)路基的防水與保濕措施進(jìn)行完善。例如，設(shè)計(jì)不透水路面結(jié)構(gòu)，集中設(shè)置不透水層，建設(shè)排溝以及降低坡面徑流，從而提升坡面抗沖刷、溜塌以及防止變形的能力。

2.2.4 濕陷性黃土處理

濕陷性黃土具有很明顯的土質(zhì)均勻與結(jié)構(gòu)疏松的特性。此類土壤在沒有受到水分浸濕的時(shí)候，其可壓縮性能較低，而強(qiáng)度較高。當(dāng)處在一定的壓力環(huán)境之中，并且水浸濕之后，其土質(zhì)結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞，從而出現(xiàn)大幅度的沉降，并且土質(zhì)的強(qiáng)度也急劇下降。由于其存在大量的節(jié)理和裂縫，自身的抗剪能力也會(huì)出現(xiàn)一些不同。而這種土質(zhì)最常見的病害則是路面路基的開裂、變形甚至凹陷，邊坡則會(huì)出現(xiàn)崩塌與剝落現(xiàn)象。道路的內(nèi)部則會(huì)由于受到水流侵蝕而形成暗河或者土洞。為了有效保證路基的穩(wěn)定性，濕陷黃土地區(qū)要在施工過程中注意對(duì)其進(jìn)行加固，進(jìn)而預(yù)防或者減慢此類土質(zhì)的濕陷性。通?？刹捎没彝翑D密樁、強(qiáng)夯法以及灰土墊層等措施對(duì)其進(jìn)行防護(hù)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市化建設(shè)的進(jìn)程在不斷加快，相關(guān)的市政建設(shè)也越來(lái)越受到關(guān)注與重視，市政工程質(zhì)量的水平會(huì)直接影響到城市化建設(shè)水平的高低。但是，市政工程建設(shè)是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程，應(yīng)當(dāng)從綜合的角度對(duì)影響其工程質(zhì)量的各類因素進(jìn)行考慮。對(duì)市政建設(shè)過程中較為普遍與常見的地質(zhì)問題，更應(yīng)該引起高度重視，并采取有效的防治措施加以解決。如此才能夠進(jìn)一步保證市政建設(shè)工程的質(zhì)量，并且為城市化建設(shè)提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

[1] 余賢高，凌德富. 市政建設(shè)中的常見地質(zhì)問題及處理方法[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010（13）：139.

[2] 丁保國(guó)，殷永清. 市政建設(shè)中的常見地質(zhì)問題和處理方法[J].科技傳播，2011（12）：146.