高玉祥(阜陽市建筑設(shè)計(jì)研究院,安徽阜陽236000)
環(huán)境巖土工程常見問題及防治
高玉祥(阜陽市建筑設(shè)計(jì)研究院,安徽阜陽236000)
我國環(huán)境巖土工程包括較多內(nèi)容與學(xué)科,并且涉及到了工程地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)以及環(huán)境工程等的環(huán)境問題。而在環(huán)境巖土工程中還常見很多問題,以下就對(duì)這些問題進(jìn)行防治措施的研究。
環(huán)境巖土;常見問題;防治
環(huán)境巖土工程是多門學(xué)科交叉得到的科學(xué),其中包括有巖石、巖土以及對(duì)各種地球微生物圈、巖石圈、生物圈、大氣圈等的互相作用。環(huán)境巖土工程在實(shí)施過程中會(huì)出現(xiàn)較多問題,而采取有效的措施防治問題的發(fā)生具有現(xiàn)實(shí)價(jià)值意義。
人們對(duì)環(huán)境巖土工程的認(rèn)知不同,而綜合來看,環(huán)境巖土工程就是涵蓋了多門學(xué)科的科學(xué),并且主要研究巖石與土壤之間的作用情況以及地球的各個(gè)環(huán)境圈。另外環(huán)境巖土工程也研究人為與自然環(huán)境問題的措施防治,研究分析巖土性質(zhì)的新方法,以便解決巖土工程中所出現(xiàn)的新問題。環(huán)境巖土工程就是應(yīng)用巖土工程的相關(guān)手段、方法以及基本原理等來防止人類與自然活動(dòng)導(dǎo)致的地質(zhì)環(huán)境破壞與惡化,并評(píng)價(jià)與分析各類巖土工程與環(huán)境之間的影響與作用,以便最大限度的改善人類環(huán)境的生活與運(yùn)行質(zhì)量,促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。
導(dǎo)致巖土問題的主要原因就是長期人類活動(dòng)的影響,主要包括:農(nóng)田污水灌溉導(dǎo)致土壤受到污染;農(nóng)藥使用、農(nóng)業(yè)化肥;工礦與城市廢棄的沉降與排放;工業(yè)與生活廢水的隨意排放;固體廢物的濫扔堆積;巖土施工對(duì)地下水與巖土體的污染;交通運(yùn)輸行業(yè)的建設(shè)與發(fā)展;過牧、濫墾、濫伐導(dǎo)致的沙漠化與水土流失;能源工業(yè)的建設(shè)開發(fā);礦產(chǎn)資源的過度開發(fā)、地下水的過度開采等。
(1)環(huán)境巖土的水土流失問題:在近些年的高速經(jīng)濟(jì)建設(shè)影響下,我國任意耕地挖坡、濫砍濫伐以及大規(guī)模建設(shè)活動(dòng)等極大的破壞了植被環(huán)境,造成了嚴(yán)重的水土流失問題。我國長江流域水土流失的海砂超多了七億噸,盡管我國重視對(duì)水土保持的工作,但是水土流失現(xiàn)象依舊比較嚴(yán)重。
(2)環(huán)境巖土的海水入侵問題:導(dǎo)致海水入侵的原因就是我國沿海區(qū)域過度開采地下水造成的水位下降,海平面地下水位高于下降后的地下水水位,因此就會(huì)引發(fā)海水入侵問題,嚴(yán)重影響到了沿海城市的生活與工業(yè)水源,帶來了極大的損失。
(3)環(huán)境巖土的地面沉降問題:地下水的過量與大面積抽取導(dǎo)致很多地表發(fā)生了下陷沉降問題。人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞比較嚴(yán)重,過度開采天然氣、石油以及固體礦產(chǎn)物質(zhì)帶來的地表塌陷與沉降問題也比較嚴(yán)重。
(4)環(huán)境巖土的土地沙化與鹽堿化問題:我國土地沙化面積不斷增加,嚴(yán)重破壞了生態(tài)系統(tǒng)的平衡。另外地下水自下往上的涌流導(dǎo)致地表水源的補(bǔ)充不足,過度鹽分的堆積導(dǎo)致土地鹽堿化現(xiàn)象比較嚴(yán)重。過高的河流水面以及河床淤積等問題也增加了地表的鹽堿化程度。另外雨量較少的干旱區(qū)域由于沒有及時(shí)的補(bǔ)充水源也導(dǎo)致土地鹽堿化面積不斷增加。新時(shí)期環(huán)境治理的關(guān)鍵問題就是防止與治理土地鹽堿化。
(5)環(huán)境巖土的山崩與滑坡問題:山崩與滑坡會(huì)引發(fā)較大的財(cái)產(chǎn)與生命安全。而引發(fā)滑坡的原因除了自然生態(tài)活動(dòng)之外,還受到人類活動(dòng)的影響,比如交通運(yùn)輸工程的建設(shè)、地下排水設(shè)施的施工等,這些都改變了巖土的形狀,導(dǎo)致滑坡問題頻發(fā),嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡。
(6)環(huán)境巖土的城市垃圾問題:新時(shí)期隨著我國工業(yè)的發(fā)展與生活水平的提高導(dǎo)致城市垃圾問題比較嚴(yán)重,對(duì)環(huán)境造成了很大的污染。
(7)環(huán)境巖土的核廢料問題:如今核電站的建設(shè)是為了緩解能源短缺問題,但是隨之而來的還有核廢料的環(huán)境污染問題,給環(huán)境巖土的工作帶來了很大的困難。核廢料會(huì)產(chǎn)生放熱效應(yīng),巖體會(huì)與這種溫度變化產(chǎn)生相互作用導(dǎo)致裂隙的發(fā)展。因此我們要重視對(duì)核廢料的科學(xué)處理,避免其對(duì)環(huán)境的污染與破壞。
(8)環(huán)境巖土的填海造地問題:隨著沿海區(qū)域工業(yè)的發(fā)展與建設(shè),使得填海造地現(xiàn)象比較常見,盡管在一定程度上解決了土地資源問題,但是對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞,在填海造地之前要做好對(duì)生態(tài)環(huán)境作用與影響的評(píng)估,保護(hù)好生態(tài)環(huán)境的平衡。
(9)環(huán)境巖土的新問題:如今隨著我國生活與生產(chǎn)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,導(dǎo)致工程可選擇的場址不斷縮小,此外還有很多不利于工程建設(shè)與人類居住的土地也被廣泛的利用與開發(fā),較多企業(yè)重視工程的建設(shè),卻忽略了對(duì)巖土環(huán)境的保護(hù),極大的增加了工程巖土體的復(fù)雜性,導(dǎo)致其面臨著怎樣改造、整治與評(píng)價(jià)等問題。另外巖土體在人類活動(dòng)與地球各個(gè)圈層的影響作用下,其性質(zhì)產(chǎn)生了極大的變化,因而環(huán)境巖土面臨著環(huán)境因素變化導(dǎo)致的巖土體工程性質(zhì)對(duì)其工程影響的評(píng)價(jià)問題。
(1)強(qiáng)化對(duì)環(huán)境相關(guān)理論與學(xué)科的研究:環(huán)境巖土工程學(xué)牽涉到的學(xué)科比較多,但是由于發(fā)展時(shí)間比較短,因此其研究的理論體系還不夠完善,例如環(huán)境巖土的研究對(duì)象、內(nèi)容、科學(xué)性質(zhì)、研究內(nèi)涵,環(huán)境工程地質(zhì)、工程地質(zhì)、基礎(chǔ)工程、巖土工程學(xué)與環(huán)境巖土工程學(xué)之間的關(guān)系等,這些都還需要進(jìn)一步的研究與探討,探討環(huán)境與土壤,污染物、水與環(huán)境巖土體等的作用機(jī)理。
(2)研究巖土污染、失穩(wěn)與變形機(jī)理:環(huán)境巖土工程還面臨著一系列的污染與變形問題,例如基坑隆起規(guī)律與深基坑開挖導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形,地震震動(dòng)、開挖爆破對(duì)巖質(zhì)高邊坡造成的穩(wěn)定性問題,大高度尾礦壩與低密度、高溫的以及大高度特點(diǎn)的火電廠灰壩在地震影響下的穩(wěn)定性評(píng)估問題,環(huán)境與土壤之間的互相作用問題,土體污染的特征與識(shí)別等都是需要進(jìn)一步研究的關(guān)鍵課題。
(3)做好環(huán)境巖土工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃:環(huán)境巖土的工程學(xué)包括有環(huán)境學(xué)科以及巖土工程相關(guān)學(xué)科,也是為了研究以保護(hù)環(huán)境為基礎(chǔ)的巖土工程相關(guān)方法、技術(shù)以及觀點(diǎn)等。因此在開展巖土工程的設(shè)計(jì)與規(guī)劃時(shí),要基于環(huán)境保護(hù)的原則,嚴(yán)格考慮到結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定問題,防備好巖土工程施工引發(fā)的環(huán)境問題與變化,從而科學(xué)合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃。
(4)應(yīng)用環(huán)境保護(hù)作用下的巖土工程施工技術(shù):巖土工程的建設(shè)活動(dòng)會(huì)影響到周圍的環(huán)境,比如打樁施工的噪聲污染以及其擠土效應(yīng)與土體振動(dòng)效應(yīng)、隧道挖掘前進(jìn)時(shí)導(dǎo)致的地面沉降問題以及深基坑開挖導(dǎo)致的邊坡安全與穩(wěn)定性問題等,這些都是巖土工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的破壞與影響。因此在對(duì)巖土工程進(jìn)行施工時(shí),要做好對(duì)環(huán)境的防護(hù)與保護(hù)工作,以采取有效的施工技術(shù)避免其對(duì)環(huán)境造成過大破壞。
(5)研究應(yīng)對(duì)環(huán)境巖土問題的新控制技術(shù):由于環(huán)境巖土工程面臨著污染、失穩(wěn)以及變形等問題,因此其對(duì)環(huán)境的破壞力比較強(qiáng)大,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及工程建設(shè)也會(huì)帶來較大危害與損失。因此在開展巖土工程活動(dòng)的同時(shí)要不斷研究應(yīng)對(duì)新問題的控制技術(shù),以便最大程度的降低施工活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響,比如采用加筋、膠結(jié)、擠密、夯實(shí)、預(yù)壓、堆載等地基施工新技術(shù)來加固地基;采用焚燒法、堆肥法以及填埋法來處理城市垃圾;采用板樁墻以及擋土墻等支擋結(jié)構(gòu)來輔助深基坑的開挖。這些新技術(shù)都可以有效防止其對(duì)環(huán)境的污染與破壞。
總而言之,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與生活質(zhì)量的提高都導(dǎo)致人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的破壞力度不斷提高,因此環(huán)境巖土工程的研究具有重要意義。在環(huán)境巖土中還存在有較多的問題,我們應(yīng)當(dāng)采取有效的措施及時(shí)進(jìn)行防治,從而在建設(shè)工程的同時(shí)保護(hù)好生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展與進(jìn)步。
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