環境巖土工程的問題及防治對策研究

陸韋春

摘要：環境巖土工程（Environmental Geotechnology）是一門涉及廣泛的學科，它在研究巖土構成特性以及巖土與環境之間的關系方面起到了重要的作用。本文就環境巖土工程的相關問題進行了簡要的分析與論述，提出了解決環境巖土問題的相關系統防治措施，希望可以為環境巖土工程未來的發展起到一定的啟示作用。

關鍵詞：環境巖土工程；問題；防治對策

中圖分類號：X14 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）22-43059-02

引言

環境巖土工程一詞從1982年最早出現，到1986年4月在美國賓州里海大學召開的第一屆環境巖土工程國際學術研討會，再到目前的深入研究，涉及到巖土力學與巖土工程、環境工程、地球化學、工程地質等多方面的學科和內容，重在研究巖土的特性、巖土與環境間的相互關系，環境巖土工程已經有了很大的發展。近年來，隨著環境友好型社會的提出和和諧發展要求，人們的環境保護意識不斷提高，環境巖土工程也越來越被人們所關注，本文從環境巖土工程的發展現狀出發，分析其中存在的問題所在，并結合實際提出有針對性的防治對策，希望對環境巖土工程的長遠發展起到一定的啟示作用。

1環境巖土工程簡介

1.1環境巖土工程的構成

環境巖土工程是由于人類活動造成環境污染和生態而發展起來的作為一門正在發展之中的邊緣學科，其覆蓋了大氣、生物、水、巖石以及地質微生物等多方面，并利用工程地質的基本理論和巖土工程的基本原理、方法技術等手段，研究多種環境下的巖石與土之間的相互作用，不同環境周期作用下水土系統的工程性質。環境巖土工程以治理和保護環境為己任，致力于把巖土力學和環境結合在一起，不但重點研究巖土材料的工程性質和巖土工程中的數值分析，而且還深入研究巖土工程與環境、地下空間的利用與開發等內容。

1.2環境巖土工程的內涵

環境巖土工程的出現是社會生產發展的必然要求，它是一門綜合性的學科，不但涉及到環境方面的如水文、氣象等學科，而且還涉及到地質、工程學等學科，具有極強的應用性和操作性，在環境保護方面發揮著越來越重要的作用，也與人們的日常生活越來越緊密。環境巖土工程將環保理念作為自己的出發點和落腳點，既來源于傳統的巖土工程，又高于傳統的巖土工程，具有自己的特性。環境巖土工程是從更加環保、更加科學的角度去深入探討研究環境巖土工程于環境系統之間的相互作用，從而發現其中的規律并加以把握，使得兩者緊密的結合在一起。它主要是運用巖土力學的理論知識去服務于環境、去治理已被污染的環境，最終實現環境巖土工程和環境保護之間的和諧共生，這是站在一個更高、更深層的角度來探討研究。

2環境巖土工程發展的現狀

環境巖土工程在國內的發展歷史并不算悠遠，截至目前也只有僅僅三十多年的發展歷史。20世紀80年代末，環境巖土工程問題開始得到國內學者的關注，一系列的論文專著、譯文和會議論文集等相繼出版發行。比較有代表性的有1997年胡中雄的《土力學與環境巖土工學》、2000年羅國煜的《城市環境與巖土工程》以及2002年上海同濟大學的我國首屆環境巖土工程學術交流會論文集《環境巖土工程理論與實踐》等，給國內巖土工程的研究帶來了光明和希望。國內學者最初只是致力于廢棄物管理與污染控制以及垃圾填埋場的研究，并沒有深入探討，因此效果也不是十分明顯。由于當時我國工業相對于其他發達國家來說起步的有些晚，注重工業發展的同時忽視了環境方面的保護研究，在改革開放后，人們逐步意識到工業發展所帶來的負面作用，才有更多學者開始關注環境巖土工程的相關學科，并在巖土流變力學、巖土塊體力學等方面取得了顯著性發展。同時一些先進儀器、測量工具等也被研究開發出來，這些都為環境巖土工程的順利研究提供了有利條件，推進了我國環境巖土工程的發展。雖然取得了一定的進步，但是在環境巖土工程的研究過程中，由于人為原因和其他因素的影響，也出現了巖土體環境惡化等其他環境巖土工程問題，這使得深入研究環境巖土工程問題刻不容緩。

3環境巖土工程的主要問題

3.1廢棄物污染造成的環境巖土工程問題

隨著經濟的不斷發展，人們的生活水平有了極大的提高，但是城市文明化發展的同時也帶來了垃圾和廢水廢氣，尤其是城市垃圾這種固體廢棄物造成的污染越來越嚴重，這也就引發了一系列的環境巖土工程問題。人類活動中產生的固體廢棄物往往因其密實度大、不飽和的特性而難以降解，目前人們對這種固體廢棄物的處理方式主要是選擇填埋，這就會對填埋所在地的土壤、水源等造成不良的影響，從而會對地形的構造產生影響，改變土壤中的有機物含量，最終導致生態失衡。目前我國城市衛生填埋場的主要有面上堆填、地上和地下堆填、谷地堆填、挖溝堆填、坡地堆填這5種形式，這種填埋法的技術是以巖土工程為基礎的，涉及到巖土工程的方方面面。從填埋過程中填埋地的選址，到處置過程中采用的壓實和防滲手段，再到所選擇的覆蓋土料、土工合成織物等材料都與巖土工程息息相關。因此填埋處置法的技術基礎是與巖土工程密不可分的，主要是以巖土工程的手段解決固體廢棄物所造成的各種污染。填埋場中的垃圾及其滲出液會改變周圍巖土的力學性質，從而對周圍的巖土產生不良影響，這給傳統的土力學也帶來了挑戰和沖擊。

3.2過量抽取地下水引發的環境巖土工程問題

在我國的一些地區，過量抽取地下水會不但會引發地面下沉，而且還會造成地面裂縫甚至塌陷的問題，這不僅嚴重影響了社會經濟的發展，也給當前的地質環境發展帶來沖擊。這種地面下沉問題在一些大城市尤為明顯，特別是濱海平原地區，如上海、天津、無錫等地，已經出現了一些地域性海侵問題，使得其周圍的港口、碼頭等海岸工程的功能大大地下降。主要是因為這些地區所在地廣泛分布著軟土層，這一地質特點使得不管地下水是否過度汲取，只要人們進行相關的抽水工作，就會使其水位下降，從而使得含水層中的壓力平衡受到破壞，同時淤泥質土層受自重或者其他的壓力影響，會產生壓縮、固結等反應，從而引發地面裂縫和沉降，甚至引起樓房傾斜或坍塌、海水倒灌等。

3.3交通運輸發展引發的環境巖土工程問題

在交通運輸業高度發展的今天，各種高架橋、高速公路如雨后春筍般出現在人們的視線之中。這種高速度的發展確實給人們的生活帶來了翻天覆地的變化，尤其是給偏遠地區的人們出行帶來便利，但是這一發展給環境巖土帶來的弊端也日益漸顯。在施工過程中，往往要根據實際需要對鐵路和公路建設等進行地形上的改造，以達到縮短距離的目的。大量的填挖和防護工程就會破壞原有的地貌，給周邊的植被地貌帶來不能忽視的影響，這些諸如打造隧洞、或者平整、填埋土地以實現交通通暢類的改造方法，都會在一定程度上破壞了山區原有的巖土層，從而改變巖土層的內部構造，極易帶來安全隱患，同時植被遭到破壞后會引發水土流失問題，也會給沿線的地區造成環境污染，對農田造成破壞。

4環境巖土工程問題的防治對策

針對上述提出的問題，本文主要從以下幾個方面進行研究治理：

4.1開展環境污染機理的研究及避免二次污染

一是要積極開展巖土變形、環境污染機理的研究工作，目前關于巖土開采對地震活動的影響、開挖爆破對巖質高邊坡穩定的影響等方面的研究還有些模糊，因此，我們要加強對環境巖土工程中的環境污染治理方面的研究，從而對相關的工程活動予以指導，進而加強地質的穩定性，按照環境友好型社會的要求進行發展。二是對環境巖土工程的施工工藝進行不斷完善。正如上文提到的，相關的工程活動對巖土構造改變、環境污染有著重要的影響，簡單的如機械的振動就會使得地形構造的穩定性降低，還有一些不合理的開挖工程也會造成地面的坍塌。為減少這些不利的影響，我們要著力于改善環境巖土工程的施工工藝，這樣不但加強了施工工藝的安全可靠性，同時，也把對地面和周邊的不利影響最小化。結合實際情況來講，在處理固體廢棄物污染這一方面，我們首先要對這些污染物的來源及成分、性質等進行分類，然后對選址的地形地貌、周邊水文、土質情況等進行綜合性的評估，最后借助技術手段對廢棄物進行科學填埋。這就要求所有的工程建設活動在開工之前做好勘察和設計工作，嚴格按照環境保護的要求進行設計，充分考慮到穩定與安全問題.有針對性的進行施工。

4.2采取相應措施控制地下水開采

為了做到防患于未然，應嚴格控制地下水的開采工作，本著防治結合、以防為主的方針，主要采取以下措施進行治理：一是從法律角度來講，要建立健全保護水資源和防止污染的法律法規，做到有法可依、有法必依、違法必究；二是加強對水資源和水質的及時監測管理，利用科學化的技術手段，做到水質監測經常化和穩定化，形成強大的監測保護圈；三是合理進行工業上的布局，并對已經污染的水源進行及時治理和保護，同時加大環境保護方面的投資力度，建設相應的配套設備，大力開展污水的治理和再利用；四是不斷加強科研建設，加大對地下、地表水資源的研究，為科學防治提供借鑒。根據實際需要，可適當進行限采和回灌，使已經受到破壞的地下水位逐漸上升并保持穩定，逐步消滅引起地面沉降的不利因素。

4.3將新的技術引入到環境巖土工程的研究中

環境巖土工程所產生的變形、失穩、污染等問題，不但對環境保護造成不好的影響，而且對人民群眾的生活也帶來危害，因此，應不斷將新技術融入到環境巖土工程中來。新技術的發展對環境巖土工程的發展有著重要的影響，我們只有不斷加大新技術的引進力度，關注巖土工程的前沿動態，才能促進巖土工程的與時俱進。將新技術引進到環境巖土工程中，可以對環境巖土工程進行更準確的捕捉，以便及時進行分析和處理，降低損害事件的風險，增進環境巖土工程的科學性、合理性。

5結語

綜上所述，環境巖土工程的研究對當今社會的環境保護有著十分重要的意義，到目前為止也已經有了很大程度的發展，但是仍然存在不少問題，需要人們持續去研究和關注。因此，我們必須認真鉆研，深層次地了解環境巖土工程的方方面面，并結合實際情況進行進一步的預防和治理。