以地基处理为例谈谈环境岩土工程问题防治措施

2015-07-13 118 0
核心提示:本文讨论了地基处理技术中的环境保护及其有关环境岩土工程的问题,同时对环境岩土工程问题的防治对策进行了简述,供大家参考。


        1 引言 
  城市化是全球经济发展的必然趋势,为了满足城市化发展的需求,人类进行大量的城市环境岩土工程活动,以促进城市经济发展。但是由于在进行岩土工程时,因环境的特殊性以及工程特点,导致对环境岩土工程周边的环境、地面以及水资源造成严重的影响,出现一系列的城市环境岩土工程问题。本文旨在对地基处理技术中有关环境岩土工程问题进行比较系统的论述,以利于解决有关的环境问题、提高环境质量以及发展地基处理技术。 
  2 地基处理方法中存在的环境岩土工程问题 
  2.1地基处理技术中的噪音、振动问题 
  不少地基处理方法,如强夯法、强夯置换法等地基处理方法是利用夯锤自由下落的冲击波使地基密实。施工过程中,在夯锤落地的瞬间,一部分动能转换为冲击波,从夯点以波的形式向外传播,并引起地表震动。当夯点周围一定范围内的地表震动强度达到一定数值时,会引起建筑物、构筑物的振动和不同程度的损伤和破坏,同时还会有噪音产生。随着上述地基加固技术的推广和应用,其对环境的影响已日益引起人们的关注,人体对振动、噪音会感到不适,这可以称为环境振动、噪音污染。 
  2.2地基处理技术中的水质污染问题 
  水是工业和日常生活主要能源之一,水质情况的好坏与人们的生活质量有着密切的关系。尤其是现在,随着人们生活水平的不断提高,水环境的好坏受到人们越来越多的重视。采用化学灌浆、注浆的灌浆法、注浆法等方法进行地基处理(地下工程施工中,采用化学灌浆来实现护壁措施或堵漏处理),在目前使用的化学灌浆材料中,有些具有不同程度的毒性,特别是有机高分子化合物(环氧树脂、乙二醇、苯酚),浆液注入构筑物裂缝与地层空隙,通过溶滤、离子交换、分解沉淀、聚合等反应,不同程度地污染地下水和地表水,导致公害。因此,在化学灌浆法地基处理技术中应注意如下几点:(1)能用水泥浆材解决工程问题的绝不用化学浆材。(2)在工程基础允许并满足工程质量要求的前提下,选用化学浆材应首选无环境污染的化学浆材,如水玻璃等。 
  (3)化学浆材应严格控制用在非用不可或别无选择的关键部位,且用量尽可能少,不要扩大范围。(4)对毒性较大的物质组成的化学浆材,建议寻求代用品或停用。 
  2.3地基处理技术中的地面污染问题 
  由于受到地理地质条件、施工机械及施工工艺、施工人员技术水平等诸多因数的影响,在运用振冲碎石桩法、高压喷射注浆法进行地基处理的建设现场,会出现大量的建筑垃圾或污泥浆。这些建筑垃圾大多为固体废弃物,其基本组成主要是土、渣土、散落的砂浆、化学浆液和矿渣、碎石等。如不进行处理,会对周围环境产生很大的影响。我国全国人大于1995年l1月通过了《城市固体垃圾处理法》,要求产生垃圾的部门必须交纳垃圾处理费。这是从我国国情和现有技术条件考虑,在现阶段采取的一种限制建筑垃圾大量产生和排放的有效措施,但应该看到这种收费办法,并不能从根本上堵住产生大量建筑垃圾的源头。笔者认为,要解决这些问题,除了从法律的角度立法进行规范,按规范行事外,更重要的是要提高建筑施工人员的环境保护意识,要从节省资源、废物利用的角度出发,提高建设副产品的再生利用率,更好地解决这些问题。 
  2.4地基处理技术中的大气污染问题 
  石灰桩法和深层搅拌法(粉喷法)地基处理技术中的环境问题主要为大气污染,主要表现在粉尘污染。粉尘污染主要包括道路扬尘污染、施工现场粉尘(水泥粉、石灰粉)污染等。在施工、生产过程中,粉末状物质的混合、过筛、包装、搬运等均可产生粉尘。沉积于工作环境的降尘由于振动或气流的影响,重又悬浮于空气中成为二次扬尘,也是粉尘的颗粒来源之一。飘扬的粉尘颗粒会很快沉降下来,所以它的影响大都仅限于排放粉尘的附近地。对于大气的影响,粉尘固体颗粒总是以气溶胶的形式出现,气溶胶也是大气污染烟、雾形成的主要原因。 
  3 环境岩土工程问题的主要防治对策 
  3.1地表环境岩土工程问题的防治 
  对地表环境岩土工程问题的防治措施主要从以下几方面进行,对已经出现地面沉降地区的防治、可能出现地面沉降地区的防治和对出现地面塌陷地区的防治。 
  3.1.1 对已经出现地面沉降地区的防治 
  ①减少对地下水的开采,减缓地下水位的下降趋势,对于出现地面剧烈沉降地区要停止进行地下水开采活动。②采取人工回灌技术,将水向地下含水层进行回灌,但是要对回灌水的水质进行严格的控制,以避免污染地下水。政府也可以根据自身城市地面的具体情况,并根据地下水运动以及地面沉降规律来制定符合实际、有效的采灌方案。③在进行地下水开采时,要根据地下水实际开采情况来调整开采层次,条件允许的城市可以开采深层次的地下水。 
  3.1.2 对可能出现地面沉降地区的防治 
  可能出现地面沉降地区的防治的目的是为了预测是否会出现地面沉降,并对其危险性进行评估。具体的防治措施有①根据现有的岩土工程数据来对沉降量进行估计,并对其发展趋势进行预测。②根据水资源的总体评价结果,制定出合理的地下水开采方案,达到以最小地面沉降代价开采出最多的水资源的目标。③避免在沉降程度比较严重的地区进行建筑物的建设,在进行城市规划时,要考虑出现地面沉降的可能性。 
  3.1.3对出现地面塌陷地区的防治 
  出现地面塌陷地区的防治措施主要有:①要重点防护地下水丰富的断层地段、地表浅薄和低洼的地区以及需要进行大量排水的地区。②要严格控制地下水开采量以及地表水灌入量,发现塌陷的情况就必须及时采取回填措施,减少损失。③对于地面塌陷的防治措施主要是“铺、填、截、拦、疏、排”,对于井下塌陷的防治措施是“防、排、堵、制”。 
  3.2环境岩土工程中“水”问题的防治 
  要解决岩土工程中关于“水”问题,必须加大预防力度,采取有效的防水措施,还要采取相应的排水疏导措施,避免围岩集水对衬砌混凝土造成过大的水压力,导致出现漏水现象。在目前,主要有3种防水技术,即全包式防水技术、半包式防水技术以及控制型防排水技术。①全包式防水技术,主要是对围岩、地质结构以及附加防水层进行改造的以防为主的水密型防水技术。主要利用于环境保护需求和地层沉降限制需求高的工程中。全包式防水技术用于隧道建设工程,可以提高建筑的防水功能,让隧道在安全的地下水环境中运营。②半包式防水技术,主要是采取有效地疏水、泄水措施,适用于保护地下水环境要求高,地层沉降限制要求低的工程中。但是在应用过程中,必须借助其他的辅助设备和技术。在隧道建设工程中采用半包式防水技术,可以提高隧道的耐久性,为隧道安全运行创造了良好的环境条件。③控制型防排水技术,是一种新型的隧道防水技术,可以有效地限制地层出现沉降。而且控制型防排水技术可以在半包式防水技术的基础上,对排水量进行调整。 
  4 结语 
  以上对地基处理技术中有关环境岩土工程的问题以及环境岩土工程问题的防治对策进行了比较系统的阐述。在确定地基处理方案时,尚需结合具体情况,进一步研究分析。环保问题政策性地区性很强,一定要了解、研究、熟悉施工现场所在地环境保护的有关法律法规,施工现场周围条件,以及了解施工工艺才能正确选用合适的地基处理方法。

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