地質(zhì)災(zāi)害指的是以地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)或地質(zhì)環(huán)境異常變化為主要成因的自然災(zāi)害。在地球內(nèi)動(dòng)力、外動(dòng)力或人為地質(zhì)動(dòng)力作用下,地球發(fā)生異常能量釋放、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、巖土體變形位移以及環(huán)境異常變化等,危害人類生命財(cái)產(chǎn)、生活與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)或破壞人類賴以生存與發(fā)展的資源、環(huán)境的現(xiàn)象或過(guò)程。不良地質(zhì)現(xiàn)象通常叫做地質(zhì)災(zāi)害,是指自然地質(zhì)作用和人類活動(dòng)造成的惡化地質(zhì)環(huán)境,降低了環(huán)境質(zhì)量,直接或間接危害人類,并給社會(huì)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成損失的地質(zhì)事件。地質(zhì)災(zāi)害是指在自然因素或者人為因素的作用下從而形成的對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)現(xiàn)象 [2] 。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷、巖爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、巖土膨脹、砂土液化,土地凍融、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化,以及地震、火山、地?zé)岷Φ?/p>
通過(guò)地基處理,達(dá)到以下一種或幾種目的
(1)提高地基土的承載力
地基剪切破壞的具體表現(xiàn)形式有建筑物的地基承載力不夠,由于偏心荷載或側(cè)向土壓力的作用使結(jié)構(gòu)失穩(wěn);由于填土或建筑物荷載,使鄰近地基產(chǎn)生隆起;土方開挖時(shí)邊坡失穩(wěn)基坑開挖時(shí)坑底隆起。地基土的剪切破壞主要因?yàn)榈鼗恋目辜魪?qiáng)度不足,因此,為防止剪切破壞,就需要采取一定的措施提高地基土的抗剪強(qiáng)度。
(2)降低地基土的壓縮性
地基的壓縮性表現(xiàn)在建筑物的沉降和差異沉降大,而土的壓縮性和土的壓縮模量有關(guān)。因此,必須采取措施提高地基土的壓縮模量,以減少地基的沉降和不均勻沉降。
(3)改善地基的透水特性
基坑開挖施工中,因土層內(nèi)夾有薄層粉砂或粉土而產(chǎn)生管涌或流砂,這些都是因地下水在土中的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的問(wèn)題,故必須采取措施使地基土降低透水性或減少其動(dòng)水壓力。
(4)改善地基土的動(dòng)力特性
飽和松散粉細(xì)砂(包括部分粉土)在地震的作用下會(huì)發(fā)生液化在承受交通荷載和打樁時(shí),會(huì)使附近地基產(chǎn)生振動(dòng)下降,這些是土的動(dòng)力特性的表現(xiàn)。地基處理的目的就是要改善土的動(dòng)力特性以提高土的抗振動(dòng)性能。
(5)改善特殊土不良地基特性
對(duì)于濕陷性黃土和膨脹土,就是消除或減少黃土的濕陷性或膨脹土的脹縮性。
沉井和沉箱基礎(chǔ)
沉井又稱開口沉箱。它是將上下開敞的井筒沉入地基,作為建筑物基礎(chǔ)(圖1)。沉井有較大的剛度,抗震性能好,既可作為承重基礎(chǔ),又可作為防滲結(jié)構(gòu)。1945年美國(guó)蒙哥馬利閘采用沉井作為承重防滲基礎(chǔ)。沉箱又稱氣壓沉箱,其形狀、結(jié)構(gòu)、用途與沉井類似,只是在井筒下端設(shè)有密閉的工作室,下沉?xí)r,把壓縮空氣壓入工作室內(nèi),防止水和土從底部流入,工人可直接在工作室內(nèi)干燥狀態(tài)下施工(圖2)。如1937年中國(guó)錢塘江鐵路橋的橋墩采用沉箱基礎(chǔ);1963年日本楊川閘用沉箱作為閘的承重防滲基礎(chǔ)。
地下連續(xù)墻
利用專門機(jī)具在地基中造孔、泥漿固壁、灌注混凝土等材料而建成的承重或防滲結(jié)構(gòu)物。它可作成水工建筑物的混凝土防滲墻;也可作一般土木建筑的擋土墻、地下工程的側(cè)墻等。墻厚一般40~130cm。世界上最深的混凝土防滲墻達(dá)131m(加拿大馬尼克三級(jí)壩)。
地基處理設(shè)計(jì)時(shí)
地基處理設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)和地基的共同作用,必要時(shí)應(yīng)采取有效措施,加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,以增加建筑物對(duì)地基不均勻變形的適應(yīng)能力。對(duì)已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí),選擇代表性場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并進(jìn)行必要的測(cè)試,以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和加固效果,同時(shí)為施工質(zhì)量檢驗(yàn)提供相關(guān)依據(jù)。
