城市环境工程地质探讨

时间:2022-07-17 09:54:49 关键词: 城市环境 工程地质 环境工程

摘要:随着经济和社会的发展以及人口的剧增,环境问题已经是全人类必须面对的一个很紧迫的问题之一。我们生存的环境出现了一系列的问题如:空气污染,气候恶化,臭氧层耗损,全球温室效应,耕地减少,土壤污染,森林锐减等等。由于城市是人类活动最集中的体现,城市环境地质问题也是人在城市的空间使用与开发过程中所遇到的严重问题之一。

城市环境工程地质探讨

城市环境工程地质探讨:浅谈城市环境工程地质

前言

随着经济和社会的发展以及人口的剧增,环境问题已经是全人类必须面对的一个很紧迫的问题之一。我们生存的环境出现了一系列的问题如:空气污染,气候恶化,臭氧层耗损,全球温室效应,耕地减少,土壤污染,森林锐减等等。由于城市是人类活动最集中的体现,城市环境地质问题也是人在城市的空间使用与开发过程中所遇到的严重问题之一。主要表现在以下几个方面:

1.城市水资源开发相关的环境地质工程问题

由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。

城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城本文由论文联盟收集整理市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响!

2.城市垃圾等废弃物引起的环境地质工程问题

城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣,废料等。随着我国城市化进程的加快,城市的数量也在急剧增加,城市人口越来越多。随之而来的城市垃圾问题也日益突出。在2000年我国城市垃圾年产量就达19000多万吨。如此大的垃圾如存放不当,将会对城市环境造成很大的破坏,如遭受雨水冲刷,阳光作用,将会使地面和地下水受到污染及土壤土质恶化。这样不仅对城市生活用水安全产生了巨大的威胁,而且酸性污水对城市建设的基础结构,如桥梁,桩,沉箱以及基础中的钢筋混泥土的工作性和耐久性造成很大危害。人工废弃物存放的不合理也会引起很多环境地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等。若这些地质灾害发生在城市,则会对我国人民的生命财产造成很大损失,如“舟曲8·8特大泥石流”遇难1434人,失踪31人。

目前,城市垃圾处理方法主要有填埋、围海造田,分类回收等。最常用的方法则是填埋,即把固体垃圾在处置场内分层放置夯实,并用粉质粘土进行覆盖。

3.城市地表工程引起的地质环境问题

城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。

在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大!

以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明, 人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其核心问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则:

1.客观性原则

工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、 社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足, 又不超越地质环境容量的负荷能力, 给其留有适当余度。

2.开发性原则

在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。

3.预测性原则

在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以, 工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。

4.保护性原则

在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、 水资源、 生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。

城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。

城市环境工程地质探讨:现代城市环境工程地质研究

摘要:伴随我国城市化建设不断加快,促使大量工程活动频繁出现,从而引发自然地质改造工作出现较大变化,随之不断出现环境工程地质相关问题,而对城市环境的工程地质进行具体研究和勘察,逐渐被人员所广泛关注。对此,文章对现代城市环境工程地质研究的关键技术进行分析,并针对研究问题进行详细探讨,通过相关有效措施的应用,从而促进城市环境工程地质得到改善。

关键词:城市环境;工程地质;关键技术;问题

对于现代人类而言,城市作为重要聚集地,在社会进步、城市化加快下,人类也随之加大了地质环境的改造力度,长此以往,导致城市地质环境出现严重破坏。与此同时,城市地质的变化也会引发各种问题,甚至危害人们生命安全。基于此,我国需要对城市环境工程地质研究技术进行重点分析,意在营造良好城市环境,进而实现社会的可持续发展目的。

一、分析现代城市的工程建设

在现代城市的工程建设中,其发展趋势呈现出“高,多,大”的基本特点。城市化属于人类社会重要演化过程,其涉及范围相对较广,如人口职业、产业结构、土地空间等转变,而以上这些转变又会随之呈现内在联系。就发达国家而言,城市化背景下其变化主要表现为:农村人口逐渐向城市集中,促使城市人口呈现明显上升趋势,而非城镇人口为了生存发展,只能谋存生路,从而导致城市生产、住房、地价出现不断上涨,使建筑物出现高空发展。近几年,在城市化进程逐渐加剧下,城市建设愈发频繁,尤其表现为高层建筑,使其具有建设速度较快和数量多等特点。城市化建设不断加快下,地下空间已经逐渐成为我国城市建设的另一发展趋势,促使地下空间得到有效开发与利用,例如:地下交通,通过长期不断发展,我国已经占据世界前列,但是,随着地下工程规模的增加,直接对我国城市环境工程地质造成不同程度影响,从而引发各种地质问题。

二、现代城市环境工程地质问题

(一)地表工程

在城市人口逐渐加剧下,我国为了更好解决城市的用地问题,开始加大了高层建筑、地下空间的建设力度,尤其平原地区为实现城市化建设,对耕地的占用,而山区的城市建设则是以山坡开发为主,由此造成边坡失稳、水土流失和软土地基等问题频繁发生,当边坡失稳和水土流失等问题持续发生时,极易导致环境的再次破坏,甚至危机后代。

(二)地下工程

城市的工程建设中,地下空间的发展属于较为重要的一个建设项目,但是,随着地下工程规模的不断扩大,对城市地质环境造成的影响也会随之增加,例如:生态环境的逐渐恶化、地面变形以及洞室围岩的失稳等。另外,在地下工程施工过程中,地面变形属于较为常见的一种地质问题,较为典型的案例:日本东京在地铁施工过程,由于各种因素的影响引发地面塌陷,对于我国地下交通的建设人员而言,该事件无疑会起到一定的警示作用。

(三)水资源

中国水资源的总量位于世界第六,而人均水量则是总人均水量四分之一,是目前贫水国家之一,全国缺水城市更是超过三分之二,因此,我国水资源短缺问题,已经成为阻碍社会经济发展的重要因素,部分城市因为过多采集地下水,导致地面出现塌陷或沉降问题,例如:太原、上海和宁波等城市,以其中的上海为例,通过调查研究发现,累计沉降数量已经达到2.63米左右,具相关统计发现,全国由于地下水超采所引发地面塌陷大约800左右。

(四)废弃物

在城市工业快速发展下,工业废弃物也随之不断增加,其中固体废弃物的堆放问题日渐恶劣,例如:生活垃圾,通过对生活垃圾相关调查显示,其总量呈现每年以八个百分点的速度增加。由于固体废物难以进行有效堆放,导致许多工程地质出现环境问题,如地表土壤和地下水的污染等。

三、现代城市环境工程地质研究的关键技术与问题探讨

(一)关键技术

在城市环境逐渐恶劣下,对其进行工程地质的相关研究已经成为地学重要研究内容,其中城市环境工程地质研究的关键技术具体包括:预测技术、改造技术、评价技术、计算技术、绘图技术等。而在环境工程地质学中,重点是对预测工程建设作为研究课题,详细研究环境影响因素,为改善城市环境提供有力支持。而地学研究过程中,预测作为重要工作内容,强化该项工作不仅可以全面了解城市环境情况,而且还对工程地质质量的改善起到一定促进作用。部分规模较大的建筑工程,在选址与规划前均会对工程地质进行环境评估,例如:三峡工程、南水北调工程等。由此得出,地质环境监管、地质灾害防治均需地质勘探技术的参与,该项技术具有良好的应用前景,从而真正发挥技术自身价值。

(二)发展趋势

根据目前我国城市发展现状,地质环境研究工作发展趋势如下:第一,必须要在短时间构建城市环境质量系统和数据库,在计算机技术逐渐完善下,制图技术、工程地质数据库开始受到人们的广泛关注,基于工程地质系统,需要尽快完成城市环境质量系统和数据库的建立工作,并将其作为研究重要方向。第二,对城市的三维空间给予高度重视,同时强化工程地质预测、评价等工作,使其形成较为完善的预测体系、评价体系,从而全面掌握工程建设所导致的环境问题。第三,加大城市环境工程地质的研究力度,并将相关理论和标度方法作为核心,促进环境工程地质学的更好发展,使其取得跨越式、突破性成绩。第四,积极探索工程建设和地质环境两者相协调的发展道路,从而促进我国实现可持续发展的战略目标。

结束语:

总结上文,在对城市环境工程地质进行详细分析后发现,目前,该项研究和原有工程地质的研究存在较大区别,其中前者的研究内容具有较强的针对性,且研究方法相对比较综合,其研究成果同样呈现出一定的预测性、准确性。因此,对城市环境工程地质进行具体研究至关重要,并通过相关措施的优化,为社会发展提供有力支持。

作者:贺力宽 单位:重庆一三六地质队

城市环境工程地质探讨:浅谈城市环境工程地质

摘要:随着社会经济与文化的飞速发展,城市规模日益扩大,人类的工程活动对地质环境的改造与破坏作用日趋严重,首先本文对城市相关的地质环境问题做个分类,阐述了城市地质环境问题的严重性,然后工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循的基本原则。

关键词:地质灾害 环境地质 城市地质

前言:

城市地质作用受区域地质环境、气候分带条件和人类对环境的作用三方面的因素所制约。具体可分为六大类:由城市热力场变化引起的地热地质作用;由地下水圈变化引起的水成地质作用;由静力负载引起的重力地质作用;由动力负载引起的岩石动力地质作用;由开采矿产和地下建筑引起的地质作用;人为的岩石成因作用。从城镇的类型和功能看,不同类型、不同功能的城市,其地质作用的侧重点和强度也是不一样的。例如山区城市,挖填方量大,诱发重力地质作用显著;平原城市,常因过量抽汲地下水而诱发地面沉降;老城市环境工程地质问题较多,人工堆积物作用显著;对于新城市,当有较好规划时,环境工程地质问题较少;矿业城市,人为改变渗流场,形成采空区,改变应力场,恶化水质, “三废”污染严重,环境工程地质问题较多;风景旅游城市,城市用地往往紧张,地质环境承受城市地质作用的能力较弱;海港城市,间歇性动荷载较大,等等。

一、城市水资源开发相关的环境地质工程问题

由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。

城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响!

二、城市环境地质的主要研究内容

1、区域地壳稳定性评价。

区域稳定性主要指现代构造运动、地震运动以及岩浆活动影响下地壳的相对稳定程度。它是城市区域工程地质环境质量的主要问题,涉及活动断裂、地震活动、构造成因的地裂缝、火山活动及其它不良地质作用的强度等方面。地质资料表明,二十世纪六七十年代以来,地球岩石圈进入了新的强烈活动与调整时期(地史以来的第五个强烈地震活动期,其延持时间很可能超过未来人类历史),致使不少城市均发生由新构造运动引起的地裂、地陷、滑坡、危岩、崩坍、泥石流、地震及地下水异常(包括地下水水位及水质等异常变化)等各种地质灾害。决定地壳稳定性的最突出因素是地震活动。我国地震烈度超过7度的大、中城市已达l10座之多,因此,加强地震预报和提高城市整体的综合抗震能力显得越来越重要。

2、地基条件的勘察。

地基条件的勘察主要包括微地貌、岩土体结构及其物理力学性质、水文地质条件等。我国特殊土的分布具有区域性,如软土主要分布在我国沿海城市,天津、塘沽、长江三角洲、浙江、珠江三角洲以及福建的沿海城市。软土具有松软、孔隙比大、压缩性高和强度低的特点,因此,在软土地区进行工程建设经常遇到一些工程地质问题,最常见的是墙体开裂、地面裂缝、基坑边坡塌落或桩基位移、建筑物的不均匀沉降。地下水作为一个易变因素,当其发生变化时经常引起土体物理力学性质的改变。因此,为保证地基的稳定性及建筑的安全使用,查明地基土体的结构特征、物理力学性质及水文地质条件尤为重要。

3、供水条件及水资源保护问题。

随着生产的发展和人口的增加,城市供水量不断地增加,因此,城市水资源成为制约城市发展的重要因素。我国水资源居世界第六位,但人均水量仅为世界人均水量的1/4,属贫水国家。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起世界各国的普遍关注。近年来,由于超采地下水,我国许多城市出现了地面沉降、岩溶塌陷、海水倒灌及泉水枯竭等环境工程地质问题,如上海、天津、西安、济南、太原、杭州、青岛等。供水条件及水资源保护问题主要包括地下水水源地的选择、评价,地下水的调节利用,水资源的合理开发、管理和保护。地下水人工回灌是水资源管理与保护的重要方法,尤其是在干旱、半干旱地区。因此,对城市水资源进行全面调查,制定合理的城市发展计划,不仅可以节减工程建设资金,还将对水资源的保护起到一定的作用。

4、城市垃圾等废弃物。

城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣、废料。随着城市规模的不断扩大,建筑、工业及生活垃圾等固体废物日益积累,对城市构成了直接和潜在的危害。这种危害可分为三个方面:地表污染、地下岩土体中渗流运移污染和酿成泥石流(垃圾流)等灾害。人工废弃物存放的不适宜会引起诸多环境工程地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等,造成地表工程地质环境质量的降低,从而使环境发生恶化。生态学家指出,超大规模垃圾山的形成已使地球生物圈的物质循环产生严重影响。堆放的垃圾通过自身分解,并接受大气降水的淋滤,其污染物必将随同渗出液一起,以不同的运移方式(下渗式径流)间接和直接地污染地下水和地表水。此外垃圾对土壤也可造成污染,大气降水及地下水径流的淋滤作用.使垃圾中的易溶有害成分,渗入土壤中,使土壤土质恶化,危害农作物生长。

三、城市地表工程引起的地质环境问题

城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。

在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大!

以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明,人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其核心问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则:

1、客观性原则

工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足,又不超越地质环境容量的负荷能力,给其留有适当余度。

2、开发性原则

在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。

3、预测性原则

在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以,工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。

4、保护性原则

在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、水资源、生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。

城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。

城市环境工程地质探讨:现代城市环境工程地质问题研究

摘要:本文详细论述了现代城市环境工程地质问题的起源与发展,在此基础上从水资源,地表工程和地下工程三个方面介绍了现代城市建设中面临的重大环境工程地质问题,并分析了城市环境工作地质研究的主要原则和方法,最后指出未来城市环境工程地质研究所亟待解决的关键问题。

关键词:环境工程地质,现代城市,研究方法,问题展望

1前言[]*

城市是社会人口的聚集中心,是现代文明和杜会财富的发探地,也是人与自然地质环境产生冲突最剧烈的场所。由于人类工程经济活动规模的空前巨大,大型城市的不断出现,大型的和新型的工矿企业的大量兴建,大型水利水电或新型能源工程以及大型的或新型的交通运输工程的大批建成投产,其对工程地质环境影响的广度和深度达到了一个前所未有的水平[1] [2]。如此巨大的,越来越严重的集聚型人口压力,不仅给防范突然性的、难以抗拒的地质灾难带来困难,而且加剧了人类工程-经济活动时自然环境的破坏,不断引起迭加在自然灾难之上的人为地质灾害的产生[3]。

环境工程地质正是传统工程地质在环境科学中的重新认识和确立。环境工程地质是在区城工程地质研究的墓础上,主要研究由于人类工程-经济活动引起的地质环境的变化,以及这种变化所造成的影响[4]。其目的是为了改造,利用和保护地质环境。城市环境工程地质是环境工程地质研究的重要组成部分。

2 现代城市建设中面临的重大环境工程地质问题

城市是人类工程活动对环境影响最为强烈的地域单元,现代城市的工程建设,已经引起或遇到日益严重的环境工程地质问题[5]。

2.1城市水资源开发引起的环境工程地质问题

我国许多城市由于超采地下水,而引起了地面沉降、地面塌陷等环境工程地质问题,如我国上海、天津、西安、太原、常州、宁波等城市均出现地面沉降,其中上海累计沉降量达2.63m,天津1.78m。据不完全统计,全国各地因开采地下水而引起的地面塌陷已多达800余处。

2.2 城市地表工程建设引起的环境工程地质问题

随着城市人口的增加,城市用地短缺,城市建设在中心区大量建设高层建筑的同时,有的山地城市建设还向山坡开发土地,有的是占用农业耕地,摊大饼式的发展。由此造成的水土流失、边坡失稳及软土地基问题时有发生。

2.3 城市地下工程建设引起的环境工程地质问题

城市地下工程的大规模建设,对地质环境也有影响,主要有地面变形、洞室围岩失稳、地下水流场改变和地质生态环境恶化。

3 城市环境工程地质研究的主要原则和方法

3.1 工程体系的复杂性

城市是一个不断发展变化的庞大复杂的工程体系。城市环境工程地质工作就其总体而言必须具有与之相适应的全面的、系统的、发展的观点。在空间上要有足够的广度和深度,在时间上要强调超前性、跟踪性和阶段性,在资料积累和使用上要注意系统性,连续性和同后期多用途开发性。

3.2 地质评价和优化的提前性

城市环境工程地质研究是以城市建设为中心,解决地质环境资源利用和地质灾害防治问题,因此,必须紧密结合城市规划、建设的意向和方案进行,同时要充分发挥地质工作的主观能动性。对城建选址,土地、水源开发, 地墓处理, 废物堆放及各种环境工程地质问题的防治,都要从地质方提出优化意见。

3.3 以防为主的重要性

在环境工程地质问题或地质灾害的防治研究中, 要始终认真贯彻以防为主、防治结合的方针。防―有防止外来地质灾害对城市环境的影响和防止城市工程造成的社会环境危害两个方而。防止外来地质灾害的最大机会存在于城建选址之中,对重大的灾害危险以躲开为上策。当然, 选址之后以及城市运营时期, 也要及时发现和制止邻近地区各种工程经济活动对本城市可能造成的工程地质灾害。治―需要工程措施与社会措施并重。防治地质灾害的目的是最大限度地减轻灾害损失。当灾害危险已经存在而又难以消除时,包括采取治理措施,应根据其发展情况采取相应的社会防灾措施以达到减轻灾害的目的。社会防灾措施应采取的时机和程度取决于对灾情危险性的正确预测。所以做好地质灾舍的预测预报工作是城市环境工程地质的一项重要任务。

3.4 规律与机制研究的相辅性

城市环境工程地质问题的研究途径必须遵循性状表现一发育规律一成因机制一防治措施的科学轨道进行。客观地、全面地搜集阐明问题的性状表现、(初始的和变化的)是正确研究一切问题的基础。发育规律是指问题的性状(性质、强度等)表现随时间、地点和特定条件的变化规律。揭示、反映这种规律要靠足够数量的观察对比和相关分析。摸清特别是谁确掌握问题表现与主要关键性条件的相关性,是判断问题成因的基础。而解释规律和最终确定成因必须要搞清问题的形成机制。所以规律研究和机制研究是相辅相成的,必须同时并重。

4 现代城市环境工程地质研究亟待解决的关键问题

环境工程地质学的产生,是工程活动不断加剧的必然产物,为了在城市建设的同时,保护地质环境,使人类工程活动与地质环境保持良好的协调关系,今后环境工程地质学研究应重点解决如下问题。

4.1 建立与完善城市工程地质环境质量数据库

近年来,计算机应用有明显的拓宽,工程地质数据库、专家系统及制图技术得到更多研究着的重视,许多城市的工程地质数据库系统都已建立,并逐步投入使用。但目前尚未建立城市工程地质环境质量数据库,今后应加强这方面的研究。

4.2 开展城市三维空间的工程地质环境质量预测与评价

工程地质环境质量评价是环境工程地质学的重要研究内容(胡广韬,1992)。随着环境工程地质问题的不断出现,相应的评价方法也越来越多,但城市工程地质环境是一个多目标、多层次、多因素的复杂动态大系统,环境工程地质研究的目的在于揭示人类工程活动对地质环境的影响程度,及这种影响给人类所带来的危害程度。城市环境工程地质工作不仅要对工程地质条件中的各个组分的质量作出定量评价,而且还要将人类工程活动、社会经济环境综合成一个系统一并考虑;不仅要进行二维空间的工程地质环境质量评价,而且随着地下工程的建设与发展,还应积极开展三维空间的工程地质环境质量预测与评价;不仅研究城市的工程地质环境质量,还要研究岩土体的保温、隔热、抗震性能。在综合研究的基础上,选择最佳土地使用方案、最佳工程建设区,并指出不利的工程地质条件分布区。

4.3 研究城市工程地质环境质量标度的制定理论与方法

怎样更好地定量表述人类工程活动对地质环境的影响与改造程度是当今环境工程地质学研究的重点与难点,而加强工程地质环境的规范与标度理论研究,是解决这一问题突破口,为此,应加强工程地质环境质量标度制定理论与方法研究,使环境工程地质学的研究再上一个新的台阶。

4.4探讨城市工程地质环境恶化的系统调控与工程建设的协调发展理论

环境工程地质学是环境科学的组成部分,环境工程地质问题是环境问题的重要类型,而且其危害性往往是巨大的,对待这样的问题,我们认为也要贯彻可持续发展战略,走城市工程建设与工程地质环境协调发展之路,在城市建设的过程中,采取一系列有效措施,避免、减缓环境工程地质问题的发生,因此,现代城市的建设,应探讨城市工程地质环境恶化的系统调控与工程建设的协调发展理论。

城市环境工程地质探讨:浅谈城市环境工程地质

摘要:随着我国经济的快速增长,各种地质环境问题日益突出。城市作为人聚集密度最高的区域,环境地质问题越是显著。首先本文对城市相关的地质环境问题做个分类,阐述了城市地质环境问题的严重性,然后工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循的基本原则。

关键词:地质灾害 环境地质 城市地质

0前言

随着经济和社会的发展以及人口的剧增,环境问题已经是全人类必须面对的一个很紧迫的问题之一。我们生存的环境出现了一系列的问题如:空气污染,气候恶化,臭氧层耗损,全球温室效应,耕地减少,土壤污染,森林锐减等等。由于城市是人类活动最集中的体现,城市环境地质问题也是人在城市的空间使用与开发过程中所遇到的严重问题之一。主要表现在以下几个方面:

1.城市水资源开发相关的环境地质工程问题

由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。

城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响!

2.城市垃圾等废弃物引起的环境地质工程问题

城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣,废料等。随着我国城市化进程的加快,城市的数量也在急剧增加,城市人口越来越多。随之而来的城市垃圾问题也日益突出。在2000年我国城市垃圾年产量就达19000多万吨。如此大的垃圾如存放不当,将会对城市环境造成很大的破坏,如遭受雨水冲刷,阳光作用,将会使地面和地下水受到污染及土壤土质恶化。这样不仅对城市生活用水安全产生了巨大的威胁,而且酸性污水对城市建设的基础结构,如桥梁,桩,沉箱以及基础中的钢筋混泥土的工作性和耐久性造成很大危害。人工废弃物存放的不合理也会引起很多环境地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等。若这些地质灾害发生在城市,则会对我国人民的生命财产造成很大损失,如“舟曲8·8特大泥石流”遇难1434人,失踪31人。

目前,城市垃圾处理方法主要有填埋、围海造田,分类回收等。最常用的方法则是填埋,即把固体垃圾在处置场内分层放置夯实,并用粉质粘土进行覆盖。

3.城市地表工程引起的地质环境问题

城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。

在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大!

以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明, 人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其核心问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则:

1.客观性原则

工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、 社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足, 又不超越地质环境容量的负荷能力, 给其留有适当余度。

2.开发性原则

在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。

3.预测性原则

在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以, 工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。

4.保护性原则

在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、 水资源、 生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。

城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。