沈阳地区环境地质问题分析

沈阳地区环境地质问题分析【摘要】：随着我国城市化进程的快速发展，城市地下工程建设中已经遇到很多岩土问题，城市建设与环境地质条件的矛盾越来越尖锐也越来越复杂，城市重大工程及地下空间的开发引起的环境地质灾害，已经超过自然作用引发灾害的损失。因此对城市环境地质灾害的研究已经引起人们高度的重视。在充分研究沈阳城区环境地质条件的基础上，对常见的岩土工程问题的成因进行了分析，为城市规划和工程设计、施工提供有益的建议。【关键词】环境地质条件；岩土工程；地下空间；地质灾害；地下工程Shengyangenvironmentgeologyproblemintheregionanalysis[Abstract]Alongwithourcountrythecityturnprogressoffastdevelopment,cityundergroundhavealreadymetalotofrocksoilaproblemintheengineeringconstruction,cityconstructionandenvironmentgeologyconditionofantinomymoreandmoresharpalsomoreandmorecomplications,citygravenessengineeringandundergroundspaceofdevelopmentcauseofenvironmentgeologydisaster,alreadyexceednaturethefunctioncausedisasterofloss.Thereforetocityenvironmentgeologydisasterofresearchhavealreadycausedpeopleheightofvalue.AtfullresearchChen2Yang2Cheng2areaenvironmentgeologyconditionoffoundationup,becomefamiliarrocksoilengineeringproblembecauseofcarriedonanalysis,forcityplanningandengineeringdesign,constructionprovidebeneficialofsuggestion.【Keywords】Environmentgeologycondition;Rocksoilengineering;Undergroundspace;Geologydisaster;Undergroundengineering引言城市是人口集中居住区和经济文化活动中心，城市化是人类社会进步的必然结果［1］。我国城市化的发展，促进了地下空间开发的快速发展。与此同时，在不断发展的城市化、现代化建设进程中，人类工程活动加速了对地质环境的改造，城市地质灾害与环境岩土工程问题日显突出，当该问题积累到能够给人类生存和物质文明带来严重灾害的程度时，将会对城市环境土工安全构成威胁】2-6］。沈阳区域地质条件2.1沈阳区域地质构造。沈阳城区位于阴山东西复杂构造带东延部位，新华夏系第二个一级隆起带和第二个一级沉降带的交接部位。隐伏构造有东西向构造、新华夏系构造、华夏系构造、北西向构造及南北向构造，被大厚度第四纪松散堆积物所掩埋。东西向构造、新华夏系构造均为压性断裂。华夏系构造有压性断裂和褶皱。工作区正处于沈阳凸起之上。2.2新构造运动。地处下辽河凹陷与辽东山地隆起交接部位的浑河扇地，至今仍然处于下降之中，由于受新构造运动的掀斜性、不均一性、间歇性的控制，第四系堆积物厚度不仅有明显差别，而且在堆积过程中亦出现过暂短的间断。早更新世到晚更新世，因新构造运动强度逐渐减弱，致使扇体的砾砂相由老全新逐渐向后退缩。沈阳城区场地岩土工程条件沈阳市位于辽东山区与辽河平原的交接地带。浑河由辽东山地流出，在沈阳地区形成冲积扇沉积地层，地层时代属第四系。浑河冲积扇的地层特点是由东向西沉积粒径由粗变细，东部以卵石、圆砾为主，向西部渐变为以砂为主。在垂向上，由东向西由单层结构渐变为双层结构，冲积扇尾部粘性土层次增多。浑河冲积扇上部冲积层是沈阳地区主要含水层，其下伏地层为粘土含砾石层（亦称卵石含粘性土，也称泥包砾）。属不透水层。沈阳城区宏观地貌为冲洪积扇，山口在东北处。根据成因时代又划分为波状台地、浑河老扇、浑河新扇、浑河高漫滩及古河道、浑河低漫滩，地面标高一般在30.0〜70.0m，地形总体呈北高南低、东高西低。构成沈阳的第四系地层主要以砂土、圆砾为主，并且横向上东部地层粒度粗，向西粒度逐渐变细，纵向上上部细下部粗。由于冲洪积扇的形成经历了多次沉积，加上浑河河道从北向南的不断变迁，造成新的地貌形态的地层覆盖在老地层之上，同时又有新地层对老地层的侵蚀沉积，这样就构成了沈阳的第四系地层具有多个沉积旋回。即地层主要由粉质粘土、中粗砂、砾砂、圆砾、卵石这样沉积韵律构成，不同地段可有2〜3个沉积旋回，根据沉积环境不同有的地层缺失某一层位。第四系下部主要为第三系泥砾岩，呈半成岩性质，一般埋深30.0〜40.0m，其下老的基底为花岗片麻岩，一般埋深50.0〜110.0m。沈阳城区水文地质条件根据地层特点，沈阳城区主要为砂砾石层组成，因此含水层厚度较大，一般含水层厚度18.0〜30.0m，而粉质粘土层及下部泥砾层，含水微弱，可视为隔水层。除泥砾层外，沈阳城区粉质粘土层北部、西部较厚并且稳定，南部、东部地段往往缺失，中部地段间断性分布，连续性差，隔水地层厚度变化极不稳定。这样就形成了一层水〜三层水，由潜水〜微承压水〜承压水的多种类型的地下水。4.1地下水赋存条件。场地地貌是浑河高漫滩及古河道、冲积新扇和老扇叠置而成。地下水的赋存条件，与古地貌、地层结构、岩土孔隙度和水理性质等因素密切相关，不同的砂体赋存地下水丰富程度有很大差别。整个场地蕴藏着丰富的孔隙承压水、微承压水、潜水。从扇顶到扇缘带，含水层岩性由扇顶圆砾、卵石，过渡到中部砾砂、中粗砂，全扇前缘为中细砂。在浑河扇地中部中粗砂层中普遍含有砾卵石，含水层结构由单层逐渐变为多层，厚度从薄变厚。4.2地下水类型。沈阳城区地下水位埋深，基本和地势坡度变化一致，呈现出东部高西部低的基本趋势。第一层地下水为孔隙潜水，主要为大气降水补给，浑河地表水补给，稳定水位埋深为6.0〜9.0m;第二层水为微承压水，主要为大气降水补给，稳定水位埋深为7.0〜10m。第三层水为承压水，主要为大气降水补给，地下水补给，稳定水位埋深为7.5〜10.5m。目前受地铁施工降水影响，其附近区域地下水位普遍下降了1.0〜3.0m。沈阳城区地下空间的利用存在岩土工程问题近年来，沈阳城市建设发展迅速，城市范围不断扩大，建筑物高度不断增加，地下空间不断向深大方向发展。目前市内在建的建筑物高度最大达到420m，地下空间最大深度达到24m。随着高大建筑物的发展，地下空间的开发利用，岩土工程问题日显突出。如超大基坑开挖，施工可能造成土体位移，过大的变形可能影响建筑物的安全；建筑物的不均匀变形造成建筑物的破坏；降水引起的基坑失稳破坏，造成周围建筑物、地下管线及道路等破坏；地铁施工大范围并且长时间降水对地下水资源储量与水质的影响以及建成后将改变地下水的径流条件等。5.1地下水位变动带土体比较松散。沈阳地区地下水位埋深在6〜9米，随季节变化，地下水位变幅1〜3米，在中密-密实的砂土或圆砾中，同一土体在地下水位变动带一般为松散状态，其地基承载力特征值较正常同一土层地基承载力特征值相差几倍，设计人员按该层土进行基础设计，地基承载力特征值将达不到设计要求。建议勘察人员应对地下水位变动带土体多做原位测试，并对地下水位变动带土体提供单独参数。地下水位变动带土体如果无测试参数，设计人员进行基础设计时，应避开地下水位变动带。5.2承压水基坑开挖突水问题。沈阳城区北部，基坑下部有承压水存在，基坑开挖使原有土压力减少到一定程度时，承压水的水头压力大于基坑底土体浮重力，形成管涌、侧涌现象，造成地基土开裂，对工程施工、工程造价、工程质量带来巨大影响。结语环境地质条件是城市建设的基础，加强城市环境地质条件的研究是城市科学发展本身的需要。分析评价环境地质条件的变化对已有建（构）筑物安全的影响，尤其对地铁周围工程建设的规划、设