呂德雄
(昭陽區水利水電勘測設計隊,云南 昭陽 657000)
工程地質環境是人類從事生產、生活和生存發展活動為中心的周圍一定范圍內并由其活動影響變異的客觀地質實體。工程地質環境是人類從事經濟一工程活動的空間條件。劉國昌教授曾區分為第一環境和第二環境:前者為經濟一工程活動的天然地質環境或稱地質環境;后者為經濟一工程活動中利用、改造天然地質環境而使其產生了一系列有規律的變化,由此所形成的新的地質環境,即為工程地質環境。它具有以下內在的基本特征。
1.1 工程地質環境是相對某項中心事物而言的,它因中心事物的不同而異,隨著中心事物的變化而變化。對環境而言,中心事物是人,環境就是人類的生存環境,它是作用于人類這一客觀的所有外界影響與力量的總和。
1.2 工程地質環境人類工程活動是在人地界面上進行的,它對地殼表層產生擾動及自然動態平衡的調整,造成地殼物質的運轉、擾動、擴敞和重新調整。
人類工程活動與工程地質環境之間是相互作用相互依存的關系,即互饋的關系。這種相互作用并不是一次性的,而是動態的演化,逐次擾動和協調的過程。
人類的各項工程都是建立在特定的地質體上的,不同的地區工程地質類型各異,面對著不同的工程地質問題。工業與民用建筑要考慮到地基的變形、強度和穩定問題;鐵道、道路會遇到路基邊坡、隧洞圍巖和橋墩橋臺的穩定及道路的凍脹問題;地下工程要注意圍巖穩定、涌水及影響建筑施工的高地應力、高地熱和有害氣體、巖爆等問題。
一方面,人類的工程活動受工程地質環境的制約;另一方面,工程地質環境又會受人類工程活動的影響。人類工程活動對工程地質環境的威脅突出表現在以下幾個方面:
誘發地震問題。由于修建水庫、深井注水、礦山開采,改變了地殼原有的應力狀態和地殼巖石的結構與性質,破壞了地殼已有的應力平衡狀態,導致應力釋放而誘發地震。
地面變形及塌陷問題。由于地下采掘,破壞了巖土體的平衡,引起地面變形或塌陷。常見的在松散層中大量抽取地下水或開采石油導致大面積地面沉降;地下采礦引發地面變形或陷落等。
水土流失與荒漠化、沙漠化問題。人們在工礦、交通、水利、住宅和基本農田建設中由于不注意保護環境,一方面造成地表植被破壞,另一方面廢棄大量的土石,這些廢棄的土石直接倒人河床中或堆積在斜坡上,從而加劇了水土流失。
工程活動誘發水體效應。這幾乎在多數工程建設中存在,由于工程的施工和運轉,地下水的補給、逕流、排瀉狀態被改變,誘發水文地質環境效應。由于施工積水、人工水體以及人工改變地表水逕流狀態,改變了地段或地區的工程地質與水文地質環境。因灌溉引起的土壤鹽堿化和廢液隨意排放引起的水環境污染問題也是誘發水體效應的體現,因此.合理開發利用水資源已成為各界普遍關注的問題。
人類工程活動成為除天然內外地質作用外,使地殼表層發生變化和發展的不可忽視的又一動力作用。此外,人類工程活動還改變了地殼表層的地球化學場、應力場、水動力場、熱力場等,產生了新的地質作用與地質災害。這些人為地質作用必然破壞了地質環境在天然地質作用下的平衡條件,形成新的平衡體系.產生新的工程地質環境。因此,人類工程活動與工程地質環境之間遵循一種互饋機制。
無數的災害表明,人類的生存離不開地質環境,人類的發展同樣離不開與地質環境的協同發展.其核一L,N題是謀求任何工程建設和施工過程中,不僅必須注意論證工程施工的可靠性和經濟效益,而且必須考慮保護和利用環境的問題。
工程建設應充分應用工程地質環境的規律和特點,做好經濟建設、社會與環境的綜合協調,努力做到既要把地質環境潛能用足,又不超越地質環境容量的負荷能力,留有適當余度。
在工程建設中對現實地質環境中存在的負面效應,應充分考慮通過人工技術的地質改造作用在經濟、技術上的可行性,在此基礎上合理規劃對地質環境的開發利用。
在城市規劃中不僅重視地質環境的現狀,而且必須認真考慮到未來地質環境可能發生的變化及對工程建設的影響.力求做到使工程建設即能滿足現實的建設要求,又要適應未來發展變化。所以,工程建設應該體現對地質環境變化的預測性要求。
在工程建設中對那些目前技術水平尚無法通過人工控制和改造的不良地質環境問題,宜通過規劃進行保護。特別是對土地資源、水資源、生態環境等敏感性極強的環境問題,則應遵循保護的原則進行協調。
4.1 制定和推行有利于工程地質環境與工程建設協調發展的技術經濟政策隨著我國基礎設施建設規模的加大.工程建設對工程地質環境的壓力進一步增強。為此應采取一些新的措施,如制定和實施正確的技術經濟政策,通過技術結構調整,根據資源優化配置和有限利用的原則,充分考慮環境保護的要求,正確布局工程建設,加強自然資源開發利用的管理。
4.2 做好對工程地質環境的客觀評價及其演化的準確預測現代工程地質環境研究,即要保證工程建設的安全和經濟效益,更應做到對不同工程建設所引起的工程地質作用的方式、過程、強度和空間范圍作定量預測,對工程地質環境進行客觀評價,使因工程建設惡化的工程地質環境向著有利于人類的新的平衡狀態發展。如我國現在的工程地質環境災情評估系統根據評估時間分為災前預評估、災中跟蹤評估、災后總結評估;根據評估的范圍分為點評估、面評估、區域評估;各種類型災情評估的基本內容為危險性評價、易損性評價、破壞損失評價、防治工程評價。規劃以及資源開發都提供了依據。
4.3 采取各種有效措施防止工程地質環境惡化和地質災害的發生加強對工程地質環境的成因機制、活動規律、演化趨勢等方面研究,應用現代科學技術和手段對不同類型的地質災害進行監測、預警和預報,為區域可持續發展提供理論依據和實踐指導,充分考慮到工程地質環境自身的演化過程和人類工程建設活動的強烈擾動問題。實施包括避讓、預報、治理、設防及化害為利等措施的防治對策.防止工程地質環境進一步惡化。
4.4 工程建設中以堅持可持續發展戰略為準則可持續發展包含生態、經濟、社會三重涵義?!吧鷳B可持續性”維護人類健康的自然過程,能夠保護生態系統永續的自我生產功能以及維護自然資源?!敖洕沙掷m性”指長期保證經濟發展賴以進行的物質能量供給,維護資源開發利用者的長期利益,包括長期保持高產并獲得足夠的利潤?!吧鐣沙掷m性”指長期滿足社會的基本需求和更高層次的社會與文化需要,同時保證資源和產品的公平分配,包括代內公平和代際公平。
工程建設活動中,產生的一系列環境工程地質問題,在一定程度上又影響了工程建設的順利進行。為了確保工程建設的順利進行以及環境的可持續發展,應從本地的工程地質特性出發,正確處理工程建設與環境之間的關系,以達到相互之間的協調發展。
[1]李樹德.工程地質環境與可持續發展 Ⅲ工程地質環境綜合評價[J].北京大學學報(自然科學版),1998-01-20.