城市岩土地基的工程地质条件及工程地质问题

摘 要：城市岩土地基工程的地质条件对城市的建设与发展有着至关重要的影响，不同岩土体地基有着不同的使用性能，在城市工程中出现的地质问题也各不相同，为了合理规划城市用地，就要对岩土地基的种类和性质进行深入分析。笔者重点论述了几种岩土地基的特点以及在城市建造工程中需要注意的问题，以期能够为相关的实践提供些许理论基础。

关键词：城市岩土地基工程 地质条件 工程施工

中图分类号：TU4文献标识码： A 文章编号：

人类居住的环境是建造在自然环境基础上的，利用有利的地形地势可以为城市的发展提供良好的天然地基，这样就需要了解不同的岩土地基形成的原理和主要特点，才能针对具体的问题采取相应的措施，避免在城市工程中由于工程地质问题影响工程的质量。

一、城市岩土地基形成的特点

城市岩土地基的特点是经过漫长的时期逐渐形成的，每一种岩土由于其形成条件有所不同，在城市工程建造中就起着不同的作用，施工的地质问题就有所不同。

具体来看几种主要的岩土体。残积土体的形成是由于基岩经过风化并且没有受到搬运力的作用而在原有的岩石风化壳基础上逐渐积累起来的，所以这种土体的外层结构通常是土壤层，具有较大的孔隙，土体整体的强度不高，但是具有很好的压缩性。一般情况下，残积土体的下部是带有碎石和砂砾的粘性土层，相对来讲强度比较高。

坡积土体的形成过程中主要受到重力的作用，还有的是被短期性水流搬运沉积而形成，一般容易在山坡或坡脚处形成大面积的聚集，所以被称为坡积土体。该土体的最突出特点是内部的土粒大小不一，层次性质差别比较大，通常还和残积土体形成逐渐过渡的趋势，在城市地基工程的施工中遇到的地质问题亦有雷同之处。总体来看，坡积土体的上层部分的颗粒比较细，粘性土成分居多，中层部分一般是带有砂土或者夹杂有粘性土的碎石土和角砾土，下层部分是基岩结构。

洪积土体往往在山麓位置容易形成，当残积土体和坡积土体受到洪水的冲积作用就会在距离山口的位置沉积成具有分选性质的土体，所以被成为洪积土体。该土体的上层部分一般是粗碎的屑土，土体的强度比较高，压缩性能比较低，往往是进行工程建筑的良好场所。在城市地基工程的建造中要注意做好防水的工作，因为洪积土体的孔隙很大、具有很强的透水性、而且水量颇为丰富。

二、城市岩土地基工程的特点和功能区的用地规划问题

（一）城市岩土地基工程的特点

区位不同的城市在具体的地基工程的建造中对土体地基的处理方式也有所不同，例如内陆城市和沿海城市的地基工程的地质问题就有着典型的差异，沿海岩土地基的形成过程与特征与内陆岩土地基的形成过程与特征有着质的区别，这也是二者在工程地基施工中产生差异的根本原因。

沿海城市的岩土体的种类一般由两个，一是单一岩土体结构类型，二是多层岩土体结构类型，这二者的主要分布位置和特征也存在着明显的不同。

单一岩土体结构类型还可以划分为单一的岩体结构类和单一的土体结构类型。在沿海山地型城市和沿海平原山地型城市中的地基类型主要是单一岩体结构类型。这种地基的主要特点是基层岩石的质地非常坚硬，且岩石的内部结构比较整齐划一，纹理也非常具有规律性，一般是块状构造，拥有十分强的抗剪力性能，抗拉强度也颇高，具有良好的区域稳定性，是比较理想的天然地基。在城市的发展中起着重要的支撑作用，但是受到地形的影响，一般不适合建造工民用建筑，多建造隧道工程或者坝基工程以及其他一些特殊工程。沿海的平原城市的地基结构一般都是单一土体结构类型，例如上海和天津。这种土体结构具有很大的厚度，最厚的部分甚至超过1000米，是建造工业区和住宅区的良好用地。

多层岩土结构类型的地质构造一般比较复杂，主要的组成成分害是松散砂砾石土、粘性土和种类繁多的岩石体，在地丘陵台地的边缘最为常见，也会出现在沿海的河谷平原中。

内陆城市的地基构造与沿海城市的构造有着明显的区别。典型的城市是山西大同。按照区位和性质的不同以及地貌特征的差异可将内陆城市的岩土地基分成以下几个区域，一是山前倾斜平原结构区、二是冲湖积台原结构区、三是河谷阶地结构区、四是基岩山地结构区。

山前倾斜平原结构区的分布特点是呈带状，它的形成原因比较多，且形成过程也比较复杂，主要就是由冲洪积扇群、坡积土体、风积沉淀物一起组合而成，所以岩土体底层的水量非常丰富，在此基础上建造居民建筑要注意的地质问题是防水，以及地基处理不力形成的塌方问题等。

冲湖积台原结构区主要的组成结构是冲湖积粉土、粉质粘土和砂砾石层，整体的特征是非常开阔和平坦，作为建筑用地是非常理想的。在建造中需要注意的问题是处理好人工填土和地质裂缝的关系，保证地基的质量。

河谷阶地结构区的构成成分是粉土和较厚的砂、卵砾石层，这种土体具有很高的承载性，而且地下水的深埋程度比较小，储量也极为丰富，是中心城区建设的理想区域。在工程的施工中要做好洪水的防范工作，同时还要保护好地下水资源不受污染，以免影响到整个城区的用水质量。

基岩山地结构区又可以分为两个种类，一是变质岩结构，二是沉积岩结构。变质岩结构主要是片麻岩、麻粒岩、大理岩等结构，岩石的纹理比较细密，岩石的整体结构很完整，具有良好的抗压性能，同时具有很高的边坡稳定性能；沉积岩结构成分主要是砂岩、砂页岩和石灰岩等，也具有很强的抗压性能，而且工程的施工条件好，地基稳定性较强。

（二）城市岩土地基工程功能区的利用规划

1.工业用地

工业用地需要借助良好的自然坡度，要符合厂区的运输方式和工艺特点，还要了考虑适当的排水坡度，为交通运输和工业实施的建设提供良好的建筑环境。工业用地需要占有很宽广的区间，通常需要比较平坦的地势，面积的大小也要根据实际的地貌来考虑。工厂的建设也要尽可能能源产区，且附近可以提供充足的水源，为大量的工业用水提供保证。工业用地要避开7级以上包括7级的的地震区，更不能建造在地质断裂带上或者其附近。工业用地地基的土壤强度要等于或大于1.5千克∕米。

2.居住用地

城市居住用地对地形要求的要求比较高，一般来说，居民区建筑的坡度应以＜6°为宜，坡度不能太高，如果太高就不利于地表建筑和地下建筑的建设，而且差异太大也不利于居住区的基础设施的设置。居民用地最重要的条件也是要满足日常生活用水的要求，所以选择的地段一定要具备良好的水源条件，要选择具有储水性能的岩土体地基层。居住用地压要避开7级以上（含7级）的地震区，和断裂带距离要大于1千米，土壤的强度控制在2千克∕米。居住区域要做好地下的防洪和防汛工作。

总结：

综上所述，城市建筑工程的稳定性和合理性离不开对城市岩土地基的开发和利用，建筑工程质量的好坏很大程度上取决于对地基的选择和处理上。对城市土地进行合理的规划是非常关键的，只有将城市功能区的特征和岩土地基的性质结合起来考虑，才能做到对土地资源的科学利用，也才能推动城市的进一步发展。

参考文献：

[1] 郭广献．城市岩土地基工程地质结构研究[J]. 企业技术开发（下半月），2011(9)

[2] 王子生. 宁阳城区岩土工程地质及钻孔灌注桩的设计与应用研究[J]. 中国海洋大学：环境工程，2005(9)

[3] 盛连成. 青岛经济技术开发区工程地质环境评价[J]. 中国海洋大学：环境工程(环境岩土工程)，2011(9)

[4] 陈永才. 合肥市地下空间开发工程地质环境适宜性研究[J]. 同济大学土木工程学院岩土工程，2009(5)

[5] 鲁楠. 宁阳县城区岩土工程地质[J]. 中国海洋大学：环境工程(岩土方向)，2003(5)