1、引言
　　環(huán)境工程地質(zhì)問題的主題是人類工程—經(jīng)濟(jì)活動(dòng)引起的地質(zhì)環(huán)境的異常變化。以往對(duì)城市環(huán)境工程地質(zhì)問題研究的比較多的主要是過量開采地下水而引起的地面沉降。近年來，一些特大城市的超高層建筑均有地下室，那么建地下室便需進(jìn)行基坑的開挖，基坑開挖對(duì)周圍地質(zhì)體、環(huán)境、生態(tài)等均產(chǎn)生一定的影響，即會(huì)產(chǎn)生一系列的環(huán)境工程地質(zhì)問題，這些問題的嚴(yán)重程度與場(chǎng)地的地質(zhì)條件、基坑開挖深度以及周邊的環(huán)境等有關(guān)。下面以南京地區(qū)為例來分析深基坑開挖中的環(huán)境工程地質(zhì)問題。
　　南京位于長(zhǎng)江邊，有近四分之三的地域位于長(zhǎng)江及秦淮河古河道漫灘區(qū)，地層軟弱，工程地質(zhì)條件復(fù)雜。地層上部以粘性土為主，下部以砂，礫石層為主，自上而下可劃分為雜填土、可塑狀粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、可塑－硬塑狀粘土、軟塑狀粉質(zhì)粘土、粉砂或粉土夾軟塑狀粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂、細(xì)砂，中粗砂，礫砂，碎石土等。這種地層比較突出的特點(diǎn)是上部粘性土層為軟土層與硬土層互層結(jié)構(gòu)，在軟土層中夾有粉細(xì)砂層透鏡體，下部砂層的厚度較大（3－40m厚），為承壓含水層，南京地區(qū)的超高層建筑的地下室一般為一、二層，有的達(dá)三層，開挖深度一般超過6.0m.深基坑開挖主要在上部粘性土中進(jìn)行，設(shè)有二層地下室的深基坑開挖一般都穿過上部粘性土而深入至下部的砂層中。由于南京地區(qū)具有這種特殊的地層結(jié)構(gòu)，因此在深基坑開挖過程中的環(huán)境工程地質(zhì)問題是較為突出。

　　2、環(huán)境工程地質(zhì)問題分析
　　南京地區(qū)深基坑開挖的環(huán)境工程地質(zhì)問題主要為基坑邊坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井點(diǎn)降水引起的地面沉降、道路開裂、房屋開裂等。
　　2.1基坑邊坡滑移
　　南京地區(qū)深基坑開挖一般為垂直開挖，邊坡以松軟粘性土為主，在不采取任何有效支護(hù)措施的情況下，邊坡會(huì)失穩(wěn)而產(chǎn)生滑移或坍塌，有的即使采用支護(hù)，如果支護(hù)不當(dāng)，擋墻也會(huì)整體位移，使護(hù)樁變形，坑底隆起，邊坡會(huì)失穩(wěn)而產(chǎn)生滑移。如南京交通銀行，基坑深6.7m，擋土樁為鉆孔樁，其后設(shè)置直徑0.3m的旋噴樁作止水帷幕，地下水位在地表下1.0m處。由于鉆孔樁和止水樁質(zhì)量差，止水帷幕未現(xiàn)成，基坑開挖后，東南角樁間出現(xiàn)大量涌泥和流砂，擋土墻向基坑內(nèi)側(cè)傾斜達(dá)0.2m，樁后現(xiàn)成了5～10cm的地面裂縫，邊坡滑移，使東南面的和平電影院嚴(yán)重開裂破壞，被迫停業(yè)拆除。
　　2.2基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷
　　南京地區(qū)的地下水位埋藏較淺，深基坑開挖過程中，改變了原有地下水的平衡狀態(tài)，地下水便向基坑內(nèi)產(chǎn)生流動(dòng)，尤其是基坑壁或基坑底揭露砂層時(shí)，由于砂層的透水性較好，故地下水涌水現(xiàn)象更為嚴(yán)重，如不采取控制地下水的措施，則嚴(yán)重影響施工或無法施工。另外，如果砂層中的動(dòng)水壓力超過砂土本身抗?jié)B能力時(shí)，則松散的砂土?xí)糠只蛘w伴隨地下水一起涌入基坑內(nèi)（流砂），上部粘性土層中砂層透鏡體流出后，會(huì)在粘性土中產(chǎn)生空洞，若空洞較大且距地面較近則會(huì)導(dǎo)致地面沉陷；同時(shí)由于地下水位的下降，使土體中孔隙水應(yīng)力降低，有效應(yīng)力增加，土體產(chǎn)生新的壓縮變形，從而使地面產(chǎn)生沉降。如南京軍區(qū)空后制藥廠廠房基坑下面有一薄層不透水層，但該薄層不透水抵擋不住水頭壓力時(shí)，現(xiàn)成管涌；南京千帆大廈基坑由于存在連續(xù)厚層粉砂，砂土，選用壓密注漿對(duì)止水缺陷補(bǔ)強(qiáng)失效，造成大量漏水、涌砂，引起基坑旁側(cè)部分塌陷。
　　2.3降水引起地面沉降
　　南京地區(qū)很多深基坑在開挖過程中遇到坑底含水砂層，則在承壓水壓力的作用下，會(huì)產(chǎn)生涌水、涌砂現(xiàn)象。如果基坑底為厚度不大的粘性土，承壓含水砂層中的地下水會(huì)沖破粘性土層而產(chǎn)生突涌現(xiàn)象（即涌水、涌砂）。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，南京地區(qū)多采取隔水（如帷幕灌漿）或降水措施，其中井點(diǎn)降水是深基坑防護(hù)中較為經(jīng)濟(jì)且效果比較顯著的方案，因此南京地區(qū)許多超高層建筑均采取了這種控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降進(jìn)而引起地面沉降，沉降過大將危及周圍建筑物及道路管線的安全。如南京東正大廈基坑工地西側(cè)在97年11月28日下午發(fā)生長(zhǎng)約30m，寬約1.0m，深為2.0m左右的地面塌陷事故，距其深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)約為5.0m左右。造成的原因?yàn)榛硬捎镁c(diǎn)降水，周圍地下水位降低，孔隙水壓力減小，有效應(yīng)力增大，引起土層壓密，導(dǎo)致地面沉降。
　　2.4不均勻沉降使房屋和道路開裂
　　由于基坑降水使地下水位降低、有效應(yīng)力增大而使地基產(chǎn)生新的、不均勻的壓縮變形。經(jīng)對(duì)相鄰建筑物及道路的變形監(jiān)測(cè)，這種變形的不均勻程度隨離基坑距離的減小而增大，當(dāng)這種不均勻變形超過了建筑物和路面的承受能力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生破壞而造成房屋和路面的開裂和下沉。如南京國(guó)貿(mào)中心基坑，原設(shè)計(jì)雙排深層攪拌樁止水，后因施工場(chǎng)地不夠，僅施工一排深層攪拌樁止水，造成基坑開裂，中山東路主干道路面開裂。