现代城市环境工程地质问题研究

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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

中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：

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。

参考文献

[1]郑天恩，沈小珍. 西安市环境工程地质问题[J]. 西安公路学院学报.1984.9, 3(2): 19-29.

[2]林宗元. 环境工程地质学的兴起与发展[J ]，勘察科学技术，1990，2：32-35

[3]李国峰. 唐山市城市建设中的环境工程地质问题与可持续发展[J].河北理工学院学报.2005.2, 27(1): 121-124.

[4]李中慧.西部大开发中的环境工程地质问题研究[J].甘肃科技纵横.2007, 35(6): 59

[5]李相然,陈永建,时向东. 现代城市环境工程地质研究的关键技术与问题探讨[J]. 地质与勘探 2001.5, 37(3): 68-72.