土木工程中的地质问题及解决方案

　　摘要：日常所指的土木工程一般是指涉及和水、土及岩石有关的基础设施的设计、修建工作，比如建筑工程、隧道工程、沿途工程、铁路工程的设计和建造等。随着我国新时期改革开放的不断深化及一带一路工程的开展，许多国家会迎来一个更大范围的土木工程建设时期，随着工程的实施，如果不能够很好的处理相关的工程地质现象，比如岩土体的变形、基坑涌水，就很有可能产生一些不良地质问题，严重者导致工程事故，因此，有必要对土木工程中的一些不良地质问题进行阐述，并提出切实可行的工程地质问题解决方案。

　　关键词：土木工程;地质;工程

　　一、不良工程地质问题

　　土木工程的实施不仅需要消耗大量的物质资源，还伴随着对自然生态环境的改变、影响及破坏，进而产生不良工程地质问题。不良地质问题的产生主要是人为活动改变和破坏了原生岩土体的应力稳定性，在降雨或地下水等外地质营力的作用下，进一步加剧了应力状态的改变，当某一时刻突破极限应力状态时就会发生应力破坏，导致工程地质问题。啊

　　一般情况而言，土木工程涉及到地上和地下两方面问题，地上问题主要有滑坡、崩塌和泥石流，地下问题主要有边坡失稳变形问题等，在常见工程地质问题中，水对于工程地质问题的发生起到了关键破坏作用。下面针对上述工程地质问题进行阐述。

　　①滑坡

　　矿山开采、道路地基开挖需要开挖一些土体或岩体，天然状态下的岩土体已经达到了应力平衡，但由于开挖、爆破等，导致岩土体内部的应力发生变化，比如矿山的开挖或大型地基的开挖很容易导致岩体或土体产生侧向临空面，暴露的岩土体在自身重力地质作用和应力扩散的情况下会逐渐发生位移变形，产生裂隙滑动面，滑体在综合的重力地质作用下，即下滑力逐渐变大，处于滑移发展阶段的岩土体裂隙在外界降雨入侵时，滑体和滑动面之间的粘聚力和摩阻力会进一步降低，就会发生大规模的滑移，发生滑坡地质灾害。

　　②崩塌

　　工程地质中崩塌主要是指由于爆破、开挖等活动引起基岩出现侧向临空面，产生危岩体，危岩体与母岩间存在裂隙或裂缝，裂缝在重力地质作用、地震或者降雨等外地质营力作用下逐渐变大，导致危岩体发生向下的崩落现象。一般情况下，崩塌伴随着众多落石，落石运动途径及跳跃运动方式对附近及过往车辆、行人会产生巨大威胁。

　　③泥石流

　　在重力地质作用或人为活动影响下，山坡及沟谷中堆积了大量松散固体物质，为泥石流的发生提供了物源基础，河流的纵向切割和横向侵蚀作用导致河谷变深、地形变陡，为泥石流在流动阶段提供了动力条件。受到降雨或冰雪融化影响，大量流水浸入山坡或沟床中的固体堆积物，使其稳定性降低直至产生流动，就在形成区产生泥石流地质灾害，形成区的泥石流主要为水泥流，水的占比较大，水泥流在流动过程中顺地势、地形影响流动速度加快，进一步裹挾沿途的固体物质，形成了破坏力巨大的泥石流。

　　④边坡失稳

　　工程地质中的边坡是指具有一定开挖角度的岩质或土质斜坡。岩土体在开挖后会导致原有应力状态发生变化，产生具有一定边坡角和边坡高度的斜坡，同时斜坡岩土体由于地层的不同，往往有一些倾角各异的软弱结构面(滑移面)，稳定状态下软弱结构面的抗剪强度一般大于下滑力，当受到外界振动、降雨影响后，滑移面间的粘聚力降低，导致下滑力等于或大于抗剪强度，岩土体沿滑移面向下发生滑动，发生边坡失稳破坏。边坡的破坏形式主要为滑坡和崩塌。

　　二、工程地质问题解决方案

　　⑴滑坡解决方案

　　①修建导排水工程：降雨或地表流水对滑坡的滑移起到了重要作用，因此必须修建截水和排水设施，导排水可以有效的拦截、疏干地表水和降低地下水水位。常用的导排水工程有截水沟、渗沟、井点降水、排水沟和垂直渗井等。

　　②坡面支撑工程：有效的支撑工程可以人为增加滑坡体的抗滑力，常用支撑工程有挡土墙、抗滑桩等。

　　③坡顶卸荷工程：进行坡顶卸荷可以有效降低滑体的重力，变相增加了滑体的抗滑力，在实际工作中需进行滑体的稳定性验算，计算出有效卸荷量。

　　⑵崩塌解决方案

　　①排水：崩塌区域上游存在地表明流的区域设置排水构筑物，防止地表流水进入危岩体。

　　②支档工程：在大型危岩体下方设置支档工程，如挡墙、立柱和钢支撑等，防止危岩体进一步变形破坏。

　　③拦截：在危岩体下方设置拦挡，防止崩落的危岩体扩大运移范围，在危岩体区域设置主动或被动拦截网。

　　④锚固：在危岩体区域打入锚杆，增加危岩体的稳定性，一般锚固与拦截同时使用。

　　⑤消除危岩体：在经济技术要求满足时，通过工程技术手段消除危岩体，可以达到去除隐患的效果。

　　⑶泥石流解决方案

　　①形成区以排水和水土保持为主：通过修建泄洪渠和排水沟进行排水，延迟地表水汇流时间，降低洪峰流量，通过水土保持和清理松散固体物质的堆积量，降低泥石流形成时松散堆积物质的启动量。

　　②流通区拦挡工程：流通区裹扎大量固体物质及水流的泥石流具有巨大冲击力，通过修建多道拦碴坝的形式，将泥石流中固体物质拦截，使其不能到达下游或沟口建筑物场地，通过修建拦挡工程中的排水设施，排走流水，有效降低泥石流能量。

　　③沉积区导排工程：在沉积区以导排工程为主，将大量冲击物沿既定路线导排至非建筑居民点，降低损失。

　　⑷边坡失稳解决方案

　　①地表排水：通过在边坡顶部修建排水沟，将降雨及地表流水排出边坡区域，可以有效降低流水对边坡的影响。

　　②坡面防护：通过在坡面进行锚固、混凝土喷面、坡面绿化等措施可以增加失稳边坡的粘聚力，降低不稳定软弱结构面下滑力，起到稳定边坡作用。

　　推荐阅读：《广东土木与建筑》是广东省建筑科学研究院与广东省土木建筑学会合办，涉及土木与建筑多学科的综合性技术刊物。

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文章名称： 土木工程中的地质问题及解决方案

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