呂紅巖

長(zhǎng)春市公路規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，吉林長(zhǎng)春 130021

0 引言

真正的環(huán)境巖土工程始建于1986年里海大學(xué)的第一屆國(guó)際環(huán)境巖土工程的學(xué)術(shù)研討會(huì)之后，但環(huán)境巖土工程一詞是出現(xiàn)在1982年。由于近年來(lái)，環(huán)境巖土工程的問(wèn)題日益嚴(yán)重，國(guó)際巖土工程與國(guó)際環(huán)境工程界對(duì)環(huán)境巖土工程中問(wèn)題的研究的重視程度也逐漸提高。本文通過(guò)對(duì)巖土體環(huán)境的變異途徑進(jìn)行分析，探討了有關(guān)環(huán)境巖土工程中存在的問(wèn)題的系統(tǒng)防治措施。

1 人類(lèi)的工程活動(dòng)與巖土體環(huán)境的作用類(lèi)型

人類(lèi)通常是在土體或者巖體上實(shí)施工程建設(shè)的，選擇特定的巖土體為建筑基礎(chǔ)，使其成為環(huán)境組成的一部分。根據(jù)人類(lèi)工程活動(dòng)和巖土體以及其他環(huán)境間的作用，有著各自不同的分類(lèi)方法。

1.1 依據(jù)質(zhì)、能的交換條件進(jìn)行分類(lèi)

依據(jù)質(zhì)、能的交換條件可分為帶入作用、取出作用以及混合作用3個(gè)作用類(lèi)型。帶入作用是指人類(lèi)通過(guò)工程活動(dòng)將物質(zhì)與能量帶入巖土體，使巖土體與生態(tài)在物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)移的過(guò)程中發(fā)生惡化。它主要作用于人工的灌溉與噴灑、固體廢物的堆積和填埋以及排污、礦山的采空區(qū)回填等作用。通過(guò)一些工程活動(dòng)將各類(lèi)不屬于巖土體內(nèi)部的物質(zhì)帶入其中，會(huì)造成巖土體環(huán)境的變異。

我們通常將從巖石圈由內(nèi)向外部環(huán)境的物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)移稱(chēng)之為取出作用。它主要表現(xiàn)為地下水的抽取作用、礦山礦井的開(kāi)采作用用于建筑材料的砂石的開(kāi)采作用等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球每年用于人類(lèi)施工建設(shè)和資源開(kāi)采的土石移動(dòng)量就高達(dá)4×103km3，有1.0×1011t的建筑材料和礦石是從地下開(kāi)采的，從地面與巖石圈中人均每年要開(kāi)采出25 t各種物質(zhì)。

混合作用是在建設(shè)港口碼頭、地下工程的修建、海岸帶的改造、深基坑的開(kāi)挖以及修筑地下連續(xù)墻等人類(lèi)工程活動(dòng)中具有帶入與取出的作用類(lèi)型，它是兩者的綜合作用。

1.2 根據(jù)巖土體的形狀改變程度以及人類(lèi)工程活動(dòng)的方式進(jìn)行分類(lèi)

按照人類(lèi)工程活動(dòng)的作用方式以及巖土體的形狀改變情況可分為人為的剝蝕作用、人為的堆積作用、人為的搬運(yùn)作用以及人為的塑造作用等。

礦山剝離蓋層、工程的土石挖掘和農(nóng)業(yè)的土地平整等人類(lèi)行為在一定程度上破壞了地址的組成物質(zhì)，使地表的形態(tài)發(fā)生改變，它所造成的環(huán)境效應(yīng)與天然動(dòng)力是完全一樣的。

有用礦產(chǎn)的開(kāi)采，填筑工程基礎(chǔ)和開(kāi)挖工程場(chǎng)地等人類(lèi)工程活動(dòng)以及森林的濫砍濫伐，草地、坡地的過(guò)度開(kāi)墾與放牧等行為均會(huì)形成水土流失，我們將其稱(chēng)為人為的搬運(yùn)作用。

人為的堆積作用指由于人力行為造成的巖土堆積可以達(dá)到較大規(guī)模的分布面積和厚度，例如日本京港地區(qū)為了擴(kuò)大陸地面積人為的造成土地的大片堆積，填地范圍達(dá)到近40km2；香港有百分之一點(diǎn)七的土地是填海所造成的，馬尼拉是政府每日向圣馬特奧傾倒垃圾廢渣達(dá)到5 600t，現(xiàn)在那里已有9層樓高的廢渣堆積物。

人類(lèi)的生產(chǎn)生活水平逐漸得到提高，人類(lèi)對(duì)自然的改造空間也越來(lái)越大例如農(nóng)業(yè)土地的平整與梯田的修筑、建設(shè)興建的水利水庫(kù)、運(yùn)河的改道和灌溉渠系，由于采礦形成的尾礦廢石堆、廢棄的礦坑、底層的漏斗式陷落，人工修建的城市湖泊、假山、人工島、圍湖或者圍海造地以及沿海沿岸修筑的堤壩等，以上行為所形成的塑造作用的規(guī)模與速率眼遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)天然的外動(dòng)力作用，這種結(jié)果就是人為的塑造作用。

2 環(huán)境巖土工程問(wèn)題的防治措施

2.1 深入進(jìn)行環(huán)境巖土問(wèn)題的工程學(xué)學(xué)科理論研究

作為一門(mén)跨學(xué)科的新興的邊緣學(xué)科，環(huán)境巖土工程學(xué)是里海大學(xué)在1986年召開(kāi)的第一次的國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)之后，迅猛發(fā)展起來(lái)的。但是由于它的發(fā)展歷史比較短暫，理論研究體系尚不健全，很多的理論問(wèn)題需要進(jìn)行深入的研究如：環(huán)境巖土工程的科學(xué)性質(zhì)、內(nèi)涵，環(huán)境巖土工程學(xué)具體的研究?jī)?nèi)容、對(duì)象，環(huán)境科學(xué)與環(huán)境巖土工程學(xué)和巖土工程地質(zhì)、工程學(xué)、基礎(chǔ)工程學(xué)等等學(xué)科之間的關(guān)系，環(huán)境巖土體—水—污染物之間仙湖的機(jī)理作用，土壤與環(huán)境之間的相互作用，污染環(huán)境的不飽和細(xì)粒土中的質(zhì)量傳輸現(xiàn)象以及土壤和巖石在地貌性能方面發(fā)生變化或者產(chǎn)生時(shí)效作用等。

2.2 進(jìn)行巖石的失穩(wěn)與變形、機(jī)理污染研究

環(huán)境巖土工程在機(jī)理污染和上述問(wèn)題中的研究還是較為模糊的，土質(zhì)洞室中存在的干擾流沙開(kāi)采的問(wèn)題、適度較高的洞室施工問(wèn)題、火電廠(chǎng)灰壩與大高度的尾礦壩中具有大高度、高溫度以及低密度特征的建筑工程在地震作用下穩(wěn)定性的判定，土壤與環(huán)境之間的相互作用，土體的污染識(shí)別與特征鑒定、等都是需要我們?nèi)蘸筮M(jìn)行深入研究的課題。

2.3 巖土工程中環(huán)境保護(hù)的對(duì)話(huà)設(shè)計(jì)倡導(dǎo)

環(huán)境巖土工程學(xué)是一門(mén)將巖土工程和環(huán)境科學(xué)進(jìn)行結(jié)合的新學(xué)科，它采用巖石工程的應(yīng)用技術(shù)、觀(guān)點(diǎn)與方法服務(wù)于環(huán)境保護(hù)。對(duì)此，我們?cè)谶M(jìn)行工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意，將環(huán)境保護(hù)作為根本出發(fā)點(diǎn)，考慮巖石結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定的問(wèn)題，關(guān)注由巖土工程所引起的環(huán)境變化，有目的性地進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃。比方說(shuō)，上海某單位要在廣中路建一棟15層的大樓，但是設(shè)計(jì)需要采用樁基，而樁基的邊緣地區(qū)有兩根供水管道通過(guò)，該管道是閘北區(qū)的交通、工廠(chǎng)和醫(yī)院的重要供水命脈，因此在打樁時(shí)，容易產(chǎn)生因擠土作用而管道爆裂，將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。因此該設(shè)計(jì)被整套推翻，改用其他基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

2.4 采用巖土工程的環(huán)境保護(hù)施工工藝

現(xiàn)今建設(shè)者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到工程活動(dòng)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響問(wèn)題的重要性，甚至有時(shí)還會(huì)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、政治和法律等相關(guān)方面。因此，在進(jìn)行巖土工程施工時(shí)的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的詳細(xì)研究與先進(jìn)的施工工藝的采用施極其重要的?？刹捎妙A(yù)鉆孔取土打樁，控制打樁速率，科學(xué)的利用土的時(shí)空效應(yīng)規(guī)律等施工工藝對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。

3 結(jié)論

本文通過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究資料對(duì)環(huán)境巖土工程存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，并提出相關(guān)的防治對(duì)策，該研究為我們實(shí)行環(huán)境保護(hù)和智力服務(wù)打下良好的基礎(chǔ)，是促進(jìn)政治和經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

[1]林宗元.環(huán)境巖土工程的興起與展望[J].中國(guó)工程勘察，1993(4)：4-8.