地下工程中的环境岩土工程问题探讨
摘要:随着城市人口的急剧增长,交通与住房拥挤状况日趋突出,在我国一些大中城市中,道路交通隧道、地铁工程、地下商城等地下工程建设项目在逐年增多。在其施工过程中经常出现基坑失稳、地面沉降、岩溶塌陷、洞室失稳、巷道突水等多种环境岩土工程问题,不仅严重影响地下工程建设和周围建筑物环境安全,而且给国家造成重大经济损失。本文针对地下工程建设的实际情况,探讨地下工程环境岩土工程问题。
1环境岩土工程
环境岩土工程是研究人类岩土工程活动产生的环境问题。是岩土工程与环境科学密切结合的一门新兴的边缘交叉学科。它主要应用岩土工程的观点、技术和方法为治理及保护环境服务。环境岩土工程不仅覆盖了传统岩土工程问题,而且延伸到:①有害有毒废料控制;②湿地、海岸边、疏浚和海相沉积物;③干旱和沙漠地区;④敏感性生态地质环境及考古技术。
2环境岩土工程研究内容
就目前涉及的环境问题的成因,环境岩土工程的研究内容可归为如下两大类:第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。
第二类是人类的生活、生产和工程活动引起的与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身,有关这方面的问题统称为小环境问题。由生产活动引起的问题有采矿造成的采空区塌陷,工业有毒有害废弃物的排放,开采地下水及油气资源引起的地面沉降、海水入侵等。由工程活动引起的问题有城市建设产生的振动与土体变移动等。
3地下工程中遇到的环境岩土工程问题
3.1 地面沉降地面沉降是指某一区域内由于自然或人类活动引起的地面下沉的现象,其特点是波及范围广,下沉速率缓慢,所以早期一般不易察觉,也不易引起人们的重视,它多发生在大中城市,对人们的生产、生活影响极大,已经成为一种严重的环境地质问题,影响和制约着当地国民经济的可持续发展。自20世纪80年代以来,我国地面沉降已由沿海城市向大面积区域性扩展,由于深部含水层开采量的增加,以及开采由浅部向深部发展,已形成以长江三角洲地区和黄淮海平原地区为中心的两大沉降区域。
引起沉降的原因很多,除了活动断裂和构造沉降等自然因素外,还有地下工程开挖施工,基坑降水和抽汲地下水等人为因素。从全世界范围看,过量抽汲地下水引起地层压密、固结是造成地面沉降的主要原因。
由于地面沉降具有不可逆性,一旦产生,其带来的破坏性后果是不可估量的。所以在工程降水前,首先要查明场地的水文地质条件、周围建筑物的分布情况及地下管线性质及分布范围,根据实际情况设计科学的降水方案与防范措施。如在基坑工程降水中设置竖向止水帷幕,实施坑内降水;井点降水应连续运转,尽量避免间歇和反复抽水造成的累加沉降;采用井点降水与回灌相结合的技术,在井点降水管井与需保护的建筑、管线间设置回灌井点、回灌砂井或回灌砂沟,持续、不断地用清洁水进行回灌,形成一道水幕,以减少降水曲面向外扩张,防止临近建筑物、管线等基础下土层因释放水而沉降。
3.2 地下水污染造成城市地下水污染除了生活污染及工业污染外,由下列的情况引起的水质污染也不容忽视:①长期超采地下水使潜水位下降,增加了包气带厚度,包气带岩土的矿化作用及氧化作用增强,使潜水含盐量增多。另外,潜水含水层变薄,水量减少,水稀释作用减弱,水中各组分浓度增大,因而矿化度升高;②由于城区下部承压水开采量大,形成降落漏斗,增加了水力坡度,加速地表水体对地下水的补给作用,致使地下水污染速度加快。受污染的潜水通过弱隔水层补给下部承压水,造成承压水污染;③建设工程施工引起的地下水污染;④工程钻探或建筑施工中使用的各类有机或无机的液体,导致水质的污染;⑤地下水开采引起水文地质条件改变,特别是多层组地下水混合开采,成井工艺不当,止水失效,以及废井使上层承压水向下渗,造成下层水质污染;⑥地下油库渗漏及城市排污管道损坏、泄漏引起地下水水质污染;⑦回灌水质不良引起人工回灌地区地下水污染。
3.3 基坑开挖中的环境工程问题①支护结构发生变形和位移引起的环境效应:由于支撑物受弯破坏或锚杆体系抗拔力不足,拉杆自身断裂或拉杆及锚座的连接不牢导致支护结构自身破坏,导致边坡失稳支护结构发生变形和位移而引起邻近建筑设施破坏。②打桩对周围土工环境扰动影响问题:锤击沉桩施工过程中引起的桩身及桩周附近地基土体的强烈振动,这种振动在垂直和水平方向同时存在,在振动频率较低的地基土中,垂直振动比水平振动容易感受到,且垂直振动比水平振动所引起的危害影响更大;由于振动会以应力波的形式向更远范围的地基土体扩散传播,造成沉桩区及其邻近地基土的水平位移和竖向位移,从而影响周围建(构)筑物。
保护环境和发展经济是关系到人类前途和命运的大事,环境岩土工程作为一个需要多学科交叉研究的新兴领域,显示出其旺盛的生命力和十分宽广的发展前景。所以在进行开发时要充分的考虑环境的代价,地下空间的开发利用是保证城市可持续发展的重要措施,充分的调查研究地下空间的开发利用中所涉及的环境工程问题,以做到合理开发、合理利用并及时解决存在的工程问题,防患于未然,造福于人民。因此,岩土工程活动应积极利用并研制环境岩土工程控制新技术,使损害减少到最小程度。
参考文献:
[1]方晓阳.21世纪环境岩土工程展望[J].岩土工程学报,2000,22(1):1-11.
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[3]郑威龙,司刚平,等.城市环境岩土工程的地下水灾害问题[J].中国地质灾害与防治学报,20**,16(3).
篇2：岩土工程勘察造价管理控制对策
岩土工程勘察造价管理的控制对策浅析
岩土工程造价控制地好与坏，直接关系到岩土工程质量的高与低， 直接关系到岩土工程进度的快与慢，直接影响到工程项目的成功与否。文章分析了目前岩土工程 勘察造价受土建定额制约所存在的问题，提出应从技术、制 度、管理三个层面加强岩土工程勘察造价管理。
一、岩土工程勘察造价管理的特点及其必要性
1.岩土工程勘察造价的特点岩土工程造价管理属于建设工程造价管理的一部分，但 是岩土工程的施工对象与整治对象是地层,研究的是地质方 1 法,正是因为地层的隐蔽性、深藏性及岩土的不均匀性,造成 工程造价的相对不确定性,而如果套用原有土建预算定额,势 必误差较大,地层变化越大,总误差也越大,因此造成预算的 不准确性,一般土建预算价远远低于岩土工程造价。
2.岩土工程勘察造价管理的必要性自gg开放以来,我国岩土工程施工技术得到了迅速发 展,新设备、新工艺、新技术、新材料不断涌现。在推动了建筑业发展的同时,也给施工企业带来了许多造价确定上的问 题与困难,稍有不慎便会因决策不当而亏损。目前岩土工程勘 察尚没有一套单独完整的、具体的岩土工程造价体系，现有预算定额不符合实际情况,使施工单位蒙受较大损失,施工企业承担了风险还得忍气吞声,而施工企业自己编制的工程造 价则往往没有依据而得不到认可。我国目前建设规模虽大，但岩土工程勘察单位众多，相 比来看勘察市场仍是供过于求，导致勘察市场竞争激烈，甚 至到了无序竞争的状态，勘察招标投标中压价、让利现象比比皆是。过低的勘察价格迫使部分勘察单位削减勘察工作量 以求赢利，其结果是使勘察质量大打折扣。目前人们对建设 项目造价管理研究得时间较长、较成熟，而对独具特点的岩 2 土工程勘察造价的管理则认识不够，探讨、研究得也不多。因此，规范勘察市场迫在眉睫，需要加强对勘察造价的科学 管理。
二、目前岩土工程勘察造价管理中的问题 目前,我国的勘察队伍庞大,而勘察任务相对不足,从岩土工程造价管理方面来看，不仅存在着现有项目划分不切实 际，新技术项目短缺等技术问题，而且存在管理体制交叉重 叠，相互矛盾等问题。由于受传统的计划经济体制的影响，建筑市场体系不健全、市场行为不规范．市场竞争日益加剧， 导致勘察单位竟相压价,从而使勘察成果的价值大打折扣,结 果是严重影响勘察质量。
1.造价管理的技术问题首先，缺少专门的岩土工程施工定额。目前土木建设项目中岩土工程施工定额非常粗略,尚没有一套单独完整、具体 3 的岩土工程造价管理体系。 就目前应用最广的灌注桩来讲,套 用现行铁路钻孔灌注桩施工预(决)算定额,显然太粗,不符合实际情况,施工单位要蒙受很大的损失,甚至造成亏损。这就 使得工程造价管理不能得到合理的管理和控制,也降低了工 程造价管理的权威性。其次，新技术、新工艺缺少对应项子目。目前的岩土工 程施工定额中,新技术、新工艺项目奇缺,具体体现在(1)基础 工程施工方面,缺少专项子目:预制桩沉桩新工艺振动沉桩 法、射水沉桩法等;灌注桩成桩新工艺回转钻孔灌注桩、冲击钻孔灌注桩、 旋挖灌注桩等。 (2)软弱地基处理工程施工方面, 缺少专项子目包括:固结排水(塑料)插板桩等。(3)基坑及边 坡加固工程施工方面,缺少专项子目:抗滑桩、锚桩、护坡(挡土)桩、挡土墙、钢筋混凝土地下连续墙等。(4)基础托换工 程方面,缺少专项子目:树根桩、压入桩等。(5)地下水防治工 程施工方面,缺少帷幕灌浆等子目。 最后，不注意对岩土工程勘察造价资料的积累、分析、 整理与发布。勘察工程造价比较意识淡薄;或走向另一极端， 过分强调勘察工程造价的类比，而不考虑岩土工程勘察的客 观性差异，盲目追求所谓的“低造价”。 4
2.造价管理体制上的问题工程造价管理条块分割，协调配合乏力。中央、地方、 各行业均有自己的工程造价管理机构，各自开展相关专业的 建筑、安装等工程造价管理工作，由此导致诸多弊端:①重复 工作。工程造价管理的绝大部分工作本可以由一个专门的机构完成，却在不同行业内重复进行，无谓地消耗了大量的人 力、物力、财力，没有一个权威的协调机构。②政出多门， 无所适从。
3.造价管理方式上的问题 对于岩土工程勘察造价的控制，政府部门虽颁布了有关 价格方面的法规，但目前尚没有对其进行直接有效地审查、监督的措施，即政府部门对勘察造价管理的广度与深度均欠 缺，宏观调控欠佳，基本上只有建设方和勘察方在对岩土工 程勘察造价进行管理。但建设单位(发包方)往往只注重降低 造价而很少注意到勘察工作量应在一个科学、合理的范围内， 很多情况下只重视招标投标阶段的工程勘察造价管理，而轻视工程勘察实施中及完工后的造价管理。 很多勘察单位(承包方)则迫于市场竞争的现实情况，时常为多揽勘察任务而迎合 发包方的要求过多让利，或不注意对勘察造价资料的积累、 5 整理及利用而盲目让利，亦不重视勘察过程中的成本控制。建设工程中的其他各方(如监理方、设计方、施工方)对勘察造价基本是不管不问。
三、加强岩土工程勘察造价的控制对策
1.创新技术层面的造价管理首先，建立良好的造价管理系统。工程造价管理信息系 统是指能够对工程造价系统进行搜集、加工、整理、运算、 分析、预测、辅助决策、传递、储存、维护和使用的计算机系统， 目前所谓工程造价管理信息系统大部分就是提供估算、概算、预（结）算或提供价格信息和政策文件等单项、几项 信息服务，功能单一且分散，独立的处理系统较多，相互之 间不能进行数据交换，没有数据交换接口和共享数据库，而且内部的数据库没有规范化。更重要的是没有建立信息标准 化管理，使工程造价管理信息系统的建设与建筑市场的需求 还有相当人的差距。其次，加强勘察技术人员的再教育和技术
培训并形成定6 期制度，促进其知识的更新换代。提高工程勘察技术人员业 务水平和综合能力的关键是： (1)培养勘察技术人员的技术素 质；(2)拓宽专业知识的广度和深度；(3)积极参与工程实践。2.完善制度层面的造价管理设立岩土工程造价管理分协会，负责制定岩土工程造价 管理的法规和制度,制定统一的岩土工程施工基础定额。要充 分考虑施工环境—地质情况、施工深度、施工方法及工艺等因素,不能笼统地按“打桩工程”套用。如大直径灌注桩孔, 一定要考虑到地层卵石、漂石、滚石直径的大小;嵌岩深度、 岩石可钻性、岩层有无溶洞或暗河;施工动力来源、孔径、孔 深、钻头类型、护壁形式及排污等工艺情况。地层分类可借 鉴工程勘察取费标准中的分类方法进行分类。建议组建岩土工程监理中心,由该部门管理合同,约束业主和承包单位的行为,处理工程中的索赔事宜,若发生分歧, 协商不能达到意见一致时,可采用仲裁或诉讼的法律行为,使岩土工程实际造价与预算定额之间相辅相成,逐步实现两者 之间的,统一化、规范化、动态化和科学化。
3.改革管理层面的造价管理7 首先， 对岩土工程勘察造价的管理同样必须是全过程的。就是无论是选址勘察阶段，还是初步勘察阶段、详细勘察阶 段，或者施工勘察阶段，从勘察招标投标，到勘察实施，再 到提交勘察报告、勘察完工，建设单位、勘察单位都要从头到尾对其造价进行管理。其次，对岩土工程勘察造价的管理 也应是是全方位的。即对岩土工程勘察造价进行管理的不仅 仅是建设单位(发包方)和勘察单位(承包方)，还应包括政府 主管部门和设计单位，规模较大的工程还应包括监理(咨询) 单位。再次，岩土工程勘察造价管理应是多层次的。岩土工程勘察的多层次性包含两层含义:其一，管理主体的多层次。 其二，勘察造价管理内容的多层次性。岩土工程勘察造价管理得科学与否、有效与否，很大程 度上影响着对建设项目决策的正确性、投资和工期估算的准 确性，影响着建设项目社会效益的实现。因此，应加强对勘察造价的管理。
参考文献 8
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[5]黄桂东.铁路建设项目中岩土工程造价管理问题的研 究[J].20** 年 4 月. 9
篇3：地下工程中环境岩土工程问题探讨
地下工程中的环境岩土工程问题探讨
摘要:随着城市人口的急剧增长,交通与住房拥挤状况日趋突出,在我国一些大中城市中,道路交通隧道、地铁工程、地下商城等地下工程建设项目在逐年增多。在其施工过程中经常出现基坑失稳、地面沉降、岩溶塌陷、洞室失稳、巷道突水等多种环境岩土工程问题,不仅严重影响地下工程建设和周围建筑物环境安全,而且给国家造成重大经济损失。本文针对地下工程建设的实际情况,探讨地下工程环境岩土工程问题。
1环境岩土工程
环境岩土工程是研究人类岩土工程活动产生的环境问题。是岩土工程与环境科学密切结合的一门新兴的边缘交叉学科。它主要应用岩土工程的观点、技术和方法为治理及保护环境服务。环境岩土工程不仅覆盖了传统岩土工程问题,而且延伸到:①有害有毒废料控制;②湿地、海岸边、疏浚和海相沉积物;③干旱和沙漠地区;④敏感性生态地质环境及考古技术。
2环境岩土工程研究内容
就目前涉及的环境问题的成因,环境岩土工程的研究内容可归为如下两大类:第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。
第二类是人类的生活、生产和工程活动引起的与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身,有关这方面的问题统称为小环境问题。由生产活动引起的问题有采矿造成的采空区塌陷,工业有毒有害废弃物的排放,开采地下水及油气资源引起的地面沉降、海水入侵等。由工程活动引起的问题有城市建设产生的振动与土体变移动等。
3地下工程中遇到的环境岩土工程问题
3.1 地面沉降地面沉降是指某一区域内由于自然或人类活动引起的地面下沉的现象,其特点是波及范围广,下沉速率缓慢,所以早期一般不易察觉,也不易引起人们的重视,它多发生在大中城市,对人们的生产、生活影响极大,已经成为一种严重的环境地质问题,影响和制约着当地国民经济的可持续发展。自20世纪80年代以来,我国地面沉降已由沿海城市向大面积区域性扩展,由于深部含水层开采量的增加,以及开采由浅部向深部发展,已形成以长江三角洲地区和黄淮海平原地区为中心的两大沉降区域。
引起沉降的原因很多,除了活动断裂和构造沉降等自然因素外,还有地下工程开挖施工,基坑降水和抽汲地下水等人为因素。从全世界范围看,过量抽汲地下水引起地层压密、固结是造成地面沉降的主要原因。
由于地面沉降具有不可逆性,一旦产生,其带来的破坏性后果是不可估量的。所以在工程降水前,首先要查明场地的水文地质条件、周围建筑物的分布情况及地下管线性质及分布范围,根据实际情况设计科学的降水方案与防范措施。如在基坑工程降水中设置竖向止水帷幕,实施坑内降水;井点降水应连续运转,尽量避免间歇和反复抽水造成的累加沉降;采用井点降水与回灌相结合的技术,在井点降水管井与需保护的建筑、管线间设置回灌井点、回灌砂井或回灌砂沟,持续、不断地用清洁水进行回灌,形成一道水幕,以减少降水曲面向外扩张,防止临近建筑物、管线等基础下土层因释放水而沉降。
3.2 地下水污染造成城市地下水污染除了生活污染及工业污染外,由下列的情况引起的水质污染也不容忽视:①长期超采地下水使潜水位下降,增加了包气带厚度,包气带岩土的矿化作用及氧化作用增强,使潜水含盐量增多。另外,潜水含水层变薄,水量减少,水稀释作用减弱,水中各组分浓度增大,因而矿化度升高;②由于城区下部承压水开采量大,形成降落漏斗,增加了水力坡度,加速地表水体对地下水的补给作用,致使地下水污染速度加快。受污染的潜水通过弱隔水层补给下部承压水,造成承压水污染;③建设工程施工引起的地下水污染;④工程钻探或建筑施工中使用的各类有机或无机的液体,导致水质的污染;⑤地下水开采引起水文地质条件改变,特别是多层组地下水混合开采,成井工艺不当,止水失效,以及废井使上层承压水向下渗,造成下层水质污染;⑥地下油库渗漏及城市排污管道损坏、泄漏引起地下水水质污染;⑦回灌水质不良引起人工回灌地区地下水污染。
3.3 基坑开挖中的环境工程问题①支护结构发生变形和位移引起的环境效应:由于支撑物受弯破坏或锚杆体系抗拔力不足,拉杆自身断裂或拉杆及锚座的连接不牢导致支护结构自身破坏,导致边坡失稳支护结构发生变形和位移而引起邻近建筑设施破坏。②打桩对周围土工环境扰动影响问题:锤击沉桩施工过程中引起的桩身及桩周附近地基土体的强烈振动,这种振动在垂直和水平方向同时存在,在振动频率较低的地基土中,垂直振动比水平振动容易感受到,且垂直振动比水平振动所引起的危害影响更大;由于振动会以应力波的形式向更远范围的地基土体扩散传播,造成沉桩区及其邻近地基土的水平位移和竖向位移,从而影响周围建(构)筑物。
保护环境和发展经济是关系到人类前途和命运的大事,环境岩土工程作为一个需要多学科交叉研究的新兴领域,显示出其旺盛的生命力和十分宽广的发展前景。所以在进行开发时要充分的考虑环境的代价,地下空间的开发利用是保证城市可持续发展的重要措施,充分的调查研究地下空间的开发利用中所涉及的环境工程问题,以做到合理开发、合理利用并及时解决存在的工程问题,防患于未然,造福于人民。因此,岩土工程活动应积极利用并研制环境岩土工程控制新技术,使损害减少到最小程度。
参考文献:
[1]方晓阳.21世纪环境岩土工程展望[J].岩土工程学报,2000,22(1):1-11.
[2]白彦光,武胜忠,等.环境岩土工程的内容和特点[J].太原理工大学学报,20**,34(1).
[3]郑威龙,司刚平,等.城市环境岩土工程的地下水灾害问题[J].中国地质灾害与防治学报,20**,16(3).