论城市环境岩土工程研究

发表时间:2021/8/9   来源:《中国建设信息化》2021年7期   作者:刘芳
[导读] 近年来,为了不断扩大城市发展空间,扩展城市可用土地,老城区扩建和新建开发区已经成为必然选择。
        刘芳
        天津华铁工程咨询有限公司  天津市  300000
        摘要:近年来,为了不断扩大城市发展空间,扩展城市可用土地,老城区扩建和新建开发区已经成为必然选择。城市建筑业发展迅速,在特殊气候环境下,极易引起崩坍、塌方、滑坡等地质灾害,这些现象必然会导致环境岩土工程问题的出现。但是,随着城市居民环保意识逐渐增强,城市环境岩土工程问题逐渐被重视起来。
        关键词:城市;环境岩土工程;研究
        引言
        岩石工程施工中的各类开挖土地都会在一定程度上引起土体的移动和变形,甚至这种影响会波及到地面,而这种地面的移动和变形会对各类地面建筑物、道路以及各种地下管线产生不同程度的影响。现在城市为了节约土地资源,使城市的建筑更加具有集约化的特征,城市的高层建筑越来越多。
        1城市环境岩土工程的概状
        随着城市规模的扩大,交通网络、住宅及商业中心的建设等,则必将出现许多环境与岩土工程的新问题,就要求岩土工程工作者既要努力提高岩土工程技术水平,以适应城市建设的需要,在岩土工程活动中充分利用环境岩土工程技术,确保城市建设的可持续发展。环境岩土工程主要覆盖了环境工程、岩土力学和工程地质学所涉及的环境问题。
        2环境岩土工程
        环境岩土工程,源自美国宾州里海大学土木系美籍华人方晓阳教授主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会。在其著名的论文中,将环境岩土工程定位为“跨学科的边缘学科,覆盖了在大气圈、生物圈、水圈、岩土圈及微生物圈等多种环境下土和岩石及其相互作用问题,”主要是研究在不同环境周期循环作用下水土系统的工程性质。
        (1)环境岩土工程的内涵及背景。环境岩土工程是研究应用岩土工程的概念进行环境保护的一门学科,是跨学科的边缘学科,涉及气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等。自20世纪80年代以来,环境问题日益严重,主要表现为水系和水土污染、氡污染、水土流失、砂化、地质生态变迁、滑坡、泥石流、固体废物和核废物处理,干旱洪涝以及考古和古迹保护等等。这些不是单一学科能解决的,环境岩土工程作为多学科的结合点应运而生,在学科交叉中共同发展和深化。因此环境岩土工程是在总体目标认同下,带有各学科特点的环境岩土工程体系。
        (2)环境岩土工程的内容。环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类:其一,环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如:抗沙漠化、滑坡防治等。其二,环境卫生工程。主要指用岩土的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如:城市各种废弃物的处理,污泥的处理等。其三,人类工程活动引起的一些环境问题。例如:在密集建筑群中打桩,由于挤土,振动,噪声等对周围居住环境影响;深基坑开挖时,降水和边坡位移等。
        (3)环境岩土工程的特点。环境岩土工程以解决人类岩土工程所产生的环境问题为主体,特别是城市环境岩土工程。随着经济实力的增强,人口不断增加,城市化建设速度加快,势必造成市区土地越来越珍贵。城市发展除了向周边扩展外,向高层及地下发展也显得越来越重要。因此,许多不宜兴建工程的地方都可能修建高楼,许多不适合使用的土地都可能被开发利用。现在的工程关系到人类未来的生活环境,因此对于工程的建设,设计者们考虑的问题不单单是工程本身的技术问题,还有以环境为制约条件的问题。所以目前用于岩土工程中的传统原理和方法受到了新的挑战,这也必然导致环境岩土工程学科的迅速发展。
        (4)环境岩土工程的分类。20世纪50~60年代公害事件的显现,促使人们不断探索反思,并取得了基本共识。

目前国外对于环境岩土工程的研究主要集中在垃圾土、污染土的性质理论与控制等方面,而国内在此基础上有较大的扩展。人类活动为主导引起的环境岩土工程问题,可以分为区域性和城市范围两大类。其中悬河有洪水悬河和永久悬河两类。悬河问题已成为世界性的学术命题。黄河悬河的决口环境灾害及断流等问题,已成为影响国计民生的重要环境岩土工程课题。
        3城市建设的环境岩土工程问题
        (1)水资源污染问题。在长期的城市发展过程中,在改造自然的同时,没有对环境保护引以重视,特别是随着人口的不断增加,工农业生产规模的不断扩大,生活及工业污水的直接排放,大量淡水资源被污染,使得有限的水资源越来越不能满足人们的需要。近年来,城市投入了大量的资金对生活、生产污水进行处理,有效地缓解了周围生活环境的污染程度。
        (2)城市废弃物处置问题。社会的不断发展,人们的生活水平的提高,工业生产的不断扩大,城市人口的急剧增长,造成固体废弃物和生活垃圾数量也大量增加。这些城市废弃物大量的污染环境,破坏城市的景观,传播疾病,威胁人类的健康和生命安全。目前,城市的废弃物的贮存,处置和管理是亟待解决的重大课题。若得不到解决,势必使今后的城市发展产生潜在的环境岩土工程问题。
        (3)地质环境存在的主要问题。对于城区地质普遍存在有软土层,其中含水量大,多呈流塑状,具中高压缩性,工程性能差,承载力低下,无法满足工程建设的要求,增大了地基处理的难度及基坑开挖、维护的成本。随着城市建设规模的不断扩大,交通道路的不断改建与修建,必须对软土,特别是深厚层软土进行处理。
        4采取有效的解决对策
        (1)加强城市垃圾和工业废料填埋处理的研究。随着城市的发展,城市垃圾和工业废料呈急剧增长之势,废弃物的不合理处理对环境的污染不容忽视,垃圾和工业废料的处理不当极易污染水源,对城市居民的人身健康和生活环境构成了极大的威胁。因此,必须加强对城市垃圾和工业肥料进行严格处理,避免今后在城市建设中产生新的环境岩土工程问题。
        (2)运用环境岩土工程技术中加强环境意识。在岩土工程建设前,应进行环境岩土工程实地勘察,论证。在岩土工程选址、建造过程中善于运用相应的有关环境岩土工程技术去解决一些相关问题,使岩土工程建设更符合环境要求。在岩土工程规划,设计和拟定施工方案时,应充分论证岩土工程对环境引起的不利影响。如果工程建设可能对周边环境造成重大影响,工程项目应该另选场址或改变设计。如不满足,工程建设中应该采取各种有力措施来保护环境,使岩土工程对地质环境不良影响降至最小,以满足城市可持续发展的需要。
        (3)开发利用城市地下空间。随着岩土力学与工程技术水平的提高,对于在复杂地质条件下的岩土层的处理有了长足的进步。目前郑州市建筑用地日益紧张,城市地下空间作为一种新型国土资源,适时、有序地加以开发利用,使有限的城市土地发挥更大的作用,这是必然的趋势。郑州的城市建设应充分开发利用地下空间,比如地下停车场系统,地下步行道系统,地下商业系统等。地下空间的利用有利于减少对自然环境的人为破坏。
        5结束语
        环境岩土工程不仅是一门单纯的工程科学,还与社会科学密切相关。环境岩土工程的研究有着重要的意义,它使我们站在一个更高的层次去考查和分析岩土工程,使之更符合自然规律,使我们周围环境更适宜于人类的生存和发展。总的说来,环境岩土工程在实际的应用中展示了它的生命力。相信随着环境岩土工程实践的发展,环境岩土工程理论也将取得更大的发展,并成为未来岩土工程中的热点问题。
        参考文献:
[1]刘海明. 昆明城市环境下附加应力场效应研究[D].昆明理工大学,2008.
[2]马士举. 城市区域土体环境效应[D].昆明理工大学,2008.
[3]刘欣,贺鹏.城市环境岩土工程的地下水灾害问题[J].国土资源导刊,2006(03):154-155.
[4]罗国煜,阎长虹,李晓昭,许宝田. 城市化与城市环境岩土工程和地质灾害研究[C]. 中国地质学会.第七届全国工程地质大会论文集.中国地质学会:中国地质学会,2004:137-140.
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