摘要：市政建设地质问题相对常见，主要体现为地面沉降和地裂缝，它的分布范围较广，严重影响市政建设项目施工及运营质量。本文以某城市地铁市政建设工程项目为例，探讨了该项目在建设过程中所遇到的不良地质问题，并提出针对性防治措施。
关键词：市政建设；地铁；地质问题；地面沉降；地裂缝；防治措施
在市场经济发展新形势时期，市政建设成为城市化发展根本目标。为了保证市政建设项目的安全合理有效性，应该关注它的各项关联问题。以城市地铁建设项目为例，为了确保地下轨道交通建设的安全性与连续性，应该首先查明其不良地质问题及成因，并提出防治措施。
一、某城市地铁市政建设工程概况及地质环境概述
（一）城市地铁市政建设工程概况
某城市地铁市政建设工程为城市地下轨道交通线路的主干线，一期工程，整个线路全长为40.50km。敞口段约为1.58km，全线设有车站20座。
（二）城市地铁市政建设工程周边地质环境
该城市地铁市政建设工程项目周边地形地貌方面主要为从南至北的黄土台塬，并呈阶梯状持续下降，在西北方向为当地河流支流所形成的冲积平原，整体地势表现为平坦，但也同时受到基底断裂构造的客观影响，存在10条槽形洼地结构，按照南北两侧分布每条长度约为15.50km。
在地层岩性方面，考虑到该城市所处位置为平原，城市地质以多年沉积的巨厚第四系地层为主，而市政地铁一期工程正处于第四系全新统与中更新统地层位置。经过勘察发现该地层岩性为冲洪积粉质黏土、风积黄土与砂卵石所共同组成。
在地质构造方面，该地铁建设端周围地质构造存在正断层，包括一级小断裂带，整体来看断层的切割深度相对较大，活动性较强，可能会在未来形成区域性活动大断裂，对地铁建造区域地质构造稳定性造成巨大影响。勘察结果显示，该地铁市政建设工程段的沿线地震动峰值加速度在0.30g，地震基本烈度可定性为VII度。
二、地铁工程项目建设中的不良地质问题分析
该地铁市政工程建设项目施工区域存在不良地质问题，主要体现为地面沉降与地裂缝，局部还存在砂土液化、饱和软黄土、湿陷性黄土等等问题，情况较为严重，下文主要从地面沉降与地裂缝两点来展开论述。
（一）项目施工区域的地面沉降不良地质
该城市地面沉降发生范围大，且从上世纪60年代初就已经开始，局部沉降量累积至今已经超过200mm深度。在过去的勘察中也发现，该城市同时存在多处沉降中心，累积沉降量超过2300mm，已经形成了城市的巨型沉降槽。
城市地面沉降的成因来自于多方面，首先该城市存在多区域性严重地面沉降，如上文所述，沉降中心已经超过7个；其次该城市存在过量抽取地下水应用于生产生活的不良操作问题。过量的地下水抽取导致了地层的严重压缩，也间接导致沉降发生；再一点就是城市内高层建筑越来越多，对地质压力明显增大。
从城市整体的地面沉降特征来讲，该城市历史地面沉降累积量已经相当之大，这对于城市未来的地下交通建设与地下水资源管理工作都极为不利。近年来该城市为了缓解这一严重问题也实施了大量的“引水入城市”工程，希望以此来将城市地面沉降带入“减速沉降期”。但由于近年来城市化建设规模及速度不断扩大和提升，城市高层建筑数量越来越多，再加之城市供水管网发展还存在缺陷问题，导致城市大部分自备水源还要靠地下水源井供应解决问题，因此大量的地下水抽取就直接催生地面沉降问题的严重化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近年来，城市有效限制了地下水开采趋势，这让地面沉降总体趋势变小，由此可以判定该地铁线路工程的地面沉降危险性为中等危险，在可接受范围之内。
（二）项目施工区域的地裂缝不良地质
该城市存在地区性地质灾害，即地表地裂缝与隐伏地裂缝。根据勘察结果目前城市全区域存在15条地裂缝，总分布面积超过300km2。地裂缝本身贯穿城市东西，是当前城市市政建设工程所面临的主要地质灾害。按照该地铁市政项目的勘察结果，施工区域段就将穿越3条地裂缝，存在一定施工及后期地铁运营风险。
关于当地地裂缝的成因也存在多种解释，其中抽取地下水造成地面不均匀沉降是一方面，当地面沉降加剧活动后地裂缝就与沉降活动呈现同步性变化。可以说地面沉降导致了地裂缝的迭加位移分量产生，它基本占到地裂缝总活动量的70%以上。
除上述不良地质问题以外，该城市地铁市政工程建设路段还存在砂土液化、饱和软黄土、湿陷性黄土等问题，它们主要集中在地铁车站通道或出入口位置，必须重视并解决这些大量人流来往场合的地质问题，保证市政建设工程高质量，同时保证日后地铁车站运营长期持续稳定安全。
三、地铁工程项目建设中的不良地质问题防治方式
如上述该城市的不良地质问题， 它们严重影响了城市市政工程的有效建设，甚至对城市居民生活带来不利影响。在传统市政工程施工中，针对这些不良地质问题的解决方法多以避让为主，虽然能够起到一定作用，但实际上地质不良问题并没有被完全解决。特别是像本文所提及的大型地铁隧道工程项目，由于它完全横穿地面沉降与地裂缝活动区域，所以也无法采用避让方法，因此设法正面防治这些不良地质问题就成为关键。
以该城市地铁工程项目建设实际为例，针对它的不良地质问题防治主要要本着主动适应性防治原则，围绕这一原则提出多种办法主动防治地裂缝与地面沉降，充分考量当地地面沉降面积分布过于广泛、地裂缝平行且密集分布这些特点，本文提出以下3点有效防治方式。
（一）禁止开采地下水
上文提到，该城市大量开采地下水造成土层孔隙水压力降低、含水层、黏土层固结压密与土层与土体松动压密，这些都是造成地面沉降甚至地裂缝的主要原因。所以该城市明令城市内范围禁止再开采地下水，同时也为地下水状况建设了专门的监测网络平台，实现对城市地下水资源的自动化智能监控管理，如发现情况会在第一时间报警并作出处理应对。
（二）地表表层排水
地表表层排水是为了解决包层过量含水问题，因为它导致了软土地基与湿陷性土壤过多，不利于地铁交通线路建设，也容易造成地面沉降。所以要针对这一环节进行防水处理。具体做法就是将地表表层水分完全排放，再通过夯击方式来降低地基土层含水量，保证地铁施工机械正常推进施工过程。在完成以上操作后要对土壤含水量进行测验，看是否还存在多余水分。在地表表层排水后也要保证铺面始终平实。在雨雪天气专门检查其排水效果。必要时也要为地铁车站搭建排水设施平台，避免降水量过大导致原有防范措施失效，也为了避免施工环境进一步恶劣化。
（三）地基处理
地面沉陷与地裂缝会造成某些地段区域土层出现胀缩状况，其地基内部矿物质温度也会不断下降导致发生水溶性变化，为地铁工程内容施工带来不利影响。为此要对该工程项目路段地基进行抬高防水处理，即在路基底部再设置一层隔水层，避免受到大量降水影响，包括水的毛细作用影响，同时也能在一定程度上解决土层胀缩问题[1]。
总结：
本文主要希望通过各项市政工程建设契机来了解城市地质体系的复杂性与不确定性，认真评估施工过程意外状况可能为城市发展所带来的不利影响，特别是针对地质构造问题的研究一定要深入，做到有针对性的防治策略提出，为市政工程项目稳定建设提供技术基础。
参考文献：
[1]蒋臻蔚,彭建兵,王启耀.西安市地铁3号线不良地质问题及对策研究[C].//第10届全国岩土力学数值分析与解析方法研讨会论文集，2010:317-321.
论文作者:高国芳
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/19
标签：城市论文; 地质论文; 地铁论文; 裂缝论文; 地面论文; 市政论文; 不良论文; 《防护工程》2017年第12期论文;