区域环境地质问题研究论文

城市建设的环境工程地质问题解析论文

【 摘要 】随着城镇化的不断发展，城市的规模也在日渐扩大。同时，城市建设过程中引发的工程地质问题也越来越多，如水资源保护、城市垃圾等问题，都严重制约着城市的发展，为了人类城市建设的良性发展，对这些问题进行相应的分析非常重要。论文在对城市环境的地质问题进行分析的基础上，讨论了目前存在的诸多问题，并提出了相关的对策建议。

【 关键词 】城市建设；工程地质；问题

1城市环境地质的主要研究内容

区域地壳稳定性评价

区域地壳的稳定性主要是指在地震以及岩浆活动的影响下，地壳的相对稳定程度。它是城市建设中工程地质的主要问题，涉及了地震、地裂缝、火山活动及其他地质活动。决定地壳稳定性的最主要的因素是地震。我国抗震设防烈度大于7度的大中型城市已经超过110多座，因此，加强地震的预报工作和提高建筑物的抗震能力越来越重要。

地基条件的勘探

地基条件的勘探主要是对地貌、岩土体结构以及物理力学性质还有水文条件等进行实地观测。我国的土质分布具有较强的地域性，例如，软土主要分布在沿海地区，如环渤海、长三角、珠三角地区等。软土具有松软，缝隙大，强度低等特点，因此，在软土地区施工时经常遇到的工程地质问题有地面裂缝、墙体开裂、建筑物的沉降等。为了保证建筑物的安全，必须事先对地基的土质条件进行勘探。

供水及水资源保护问题

随着城市人口的不断增加，对水资源的需求量也越来越大，因此，水资源成为制约城市发展的一个重要因素。虽然我国的水资源总量较大，但是人均水资源占有量却不足世界的1/4。近年来，由于我国的地下水超采导致的地面沉降、海水倒灌问题也日益严重。供水和水资源的保护问题主要包括水资源的选择、评价、以及地下水的调节利用。目前，较常用的水资源的管理与保护方法主要是人工回灌。因此，在城市建设过程中，必须对城市的地下水资源进行全面系统地调查，从而制定合理的发展规划，以便对水资源起到很好的保护作用。

2城市环境引发的地质问题

水资源的短缺进一步加重了地质灾害

近年来，我国的城市化进程不断加快，带动了工农等各个行业的发展。人们在提高生活水平的同时也要加强对资源利用的认识。目前，水资源使用量的不断增加严重制约了当前城市的发展，这就需要制定明确合理的用水规划。就目前的状况来看，水资源的紧张不仅影响了城市的正常发展，而且由于水资源过度开采引发的灾害也日益增多，如大面积的地面沉降，进一步导致了土质疏松、地质、交通等各种问题。目前，城市生活用水大部分是通过地下开采的方式获得的，导致大量的地下水被抽走，从而引起地面沉降，这样的恶性循环严重影响着生态平衡。

水污染进一步加剧

水污染问题一直是我国城市建设中的一个重要问题，在我国环境规划中的问题更加突出。水污染不仅直接影响人们的身体健康，而且会缩小水供给范围，进一步加剧水资源的短缺。在现代城市建设中“三废”问题是无法避免的，“三废”正是水资源污染的源头，尤其是工业废水的任意排放，导致河流湖泊等地表水受到污染，更严重的是一些企业为了躲避检查，直接将废水排向地下，严重污染了地下水。

环境工程建设过程中的地质问题

随着城市的发展，公路、铁路、机场等一些相应的配套设施也如火如荼地兴建起来，正是这一系列的建设引发了各种地质问题。如果在建设过程中不对地质条件给予足够的重视，遇到流沙、淤泥等特殊地质环境的概率会明显增加，继而对建筑物的安全产生严重的影响。目前，我国在修建一些大型的水利设施时也进一步加剧了土地盐碱化问题，而且涉及的`面积也在不断扩大。如果环境工程的地质问题不能得到有效的缓解，人们的生活质量也将难以提高，各行各业都将难以顺利地发展。因此，相关地质部门必须探究其中的规律，做好针对性的预防措施，从而有效地对地质环境进行控制，减轻城市建设过程中造成的各种危害[1]。

3改善城市地质问题的措施

建立人与地质之间和谐的关系

在城市建设的过程中，必须处理好人和地质之间的关系，必须从长远的角度看待环境问题。在城市建设过程中，人们往往只为了眼前的利益而犯一些目光短浅的错误，忽略了环境对人类发展的持续作用，没有遵循可持续发展战略。正是由于人类的鼠目寸光才导致目前的城市地质问题日益严重。因此，在城市建设过程中，必须遵循可持续发展战略，为子孙后代造福。

增加地质环境的容量，改善环境质量

在城市建设过程中，要充分重视地质环境的质量和容量。所谓地质容量，即环境的最大负荷。由于容量是有限的，所以在建设过程中不能忽视环境的容量而盲目地开发，如果没有对环境容量加以考虑，势必会导致各种地质问题，因此，要在环境容量允许的范围内开展各种城市建设活动。当然，在实际的建设过程中，还不能完全避免不利影响，但是，面对这些不利的行为，要尽量采取向相应的措施防止环境的进一步恶化。例如，控制工业污染，尽可能地减少工业“三废”等措施，只有这些措施被大众自觉地实行时，可持续战略才能得到真正的贯彻。

具体地质问题的防治措施

地下水位下降的防治措施

1）从非工程措施方面来讲，主要从以下2个方面入手：（1）加强城市用水的统一管理，按照“先地表水、后地下水”原则进行合理的调配；（2）制定相应的节水管理措施，鼓励废水回收利用。2）从工程措施方面来讲，水资源主管部门要关停超采地区的自备深水井；同时修建污水处理厂，实现水资源的节约利用。

水污染防治措施

防治水污染主要可以采取以下措施：宣传水资源的保护常识，从而提高公众的水资源保护意识，依法惩处非法处理污水的企业，发展新工艺减少污水排放。

4结语

总而言之，在城市建设过程中，对地质工程地质问题要做到防患于未然，提前预防，对于无法避免的危害，要及时采取措施，将损失降低到最小，从而促进我国城市化的良性发展。

【 参考文献 】

【1】张惠平.城市地下工程建设中的环境工程地质问题———预防与控制[J].自然灾害学报,2012,14(4):146-149.

论地下工程引起的地质问题及防治措施论文

摘要：随着城市建设的大力发展，地下工程建设越来越多，由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来，根据城市地下工程的特点，对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。

关键词：地下工程；工程地质问题；预防

城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点，是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是，地下工程建设一般都在市区内，在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应，对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害，已经出现并且孕育诸多工程地质问题。

1地下工程开挖引起的工程地质问题

地面沉降

地层初始应力状态的改变引起的地表沉降：地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的，开挖引起地层初始应力状态的改变，即二次应力场，它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场，对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放，附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有：

（1）地下工程开挖引起的附加应力；

（2）地下工程施工对地层的扰动和地层损；

（3）地下水渗流引起的地下水位的变化。

土体的固结沉降：地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出，体积逐渐减少，这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结，土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此，土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有：

（1）地下水位下降引起的固结沉降；

（2）土体空隙水压力变化，引起土体的固结沉降；

（3）土体扰动后，重新固结后产生沉降；

（4）土体的次固结和流变。

洞室围岩失稳

地下开挖后，洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形，如果变形超过了围岩所能承受的能力，围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏，围岩应力重分布，产生变形位移。

均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前，在开挖过程中的变形，以弹性变形为主，变形速度快，变量小，瞬时完成，一般不易察觉；当应力达到或超过岩土体强度时，塑性变形十分明显，发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时，与上述情况基本一样，但当结构面组合构成围岩不稳定条件时，岩体除了弹性变形外，塑性变形也比较明显，它表现为围岩分离体（岩块）的相互错动，围岩松动时围岩稳定性降低，为进一步松动创造了条件。

斜坡破坏

斜坡破坏主要发生在山区城市，除直接经济损失外，还可能造成人员伤亡，其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的，而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害，但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。

斜坡破坏主要形式为滑坡，其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中，许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的，即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体，使岩体开裂，地面倾斜，并在一定条件的配合下，导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中，滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段，其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性，预防斜坡破坏导致的地质灾害，认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件，掌握其运动发展规律显得非常重要，尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区，斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的`，都是由于工程活动不合理造成的。 地下水污染

在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展，人类活动加剧，对地下水的污染越来越严重，主要表现为：多数城市垃圾随意堆放；工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水，经地表水补给地下水或渗入地下水，再污染地下水，使地下水具有侵蚀性，对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。

2防治措施

开展详尽的工程地质勘察

工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据，通过详细的工程地质勘察，为设计施工提供需要的参数和指标，确定合理的开挖方案、开挖步骤，如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确，势必给支护工程带来事故隐患。

做好开挖方案的优化选择

地下工程的开挖方法很多，以基坑工程为例，有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同，引起的位移不同，中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法，对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此，基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。

实行科学的降水设计

水是影响基坑工程稳定的重要因素之一，从实际统计资料来看，约有70%的基坑事故与地下水有关，因此，地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位，就要合理地选择降水方法，在此基础上进行人工降水的方案设计，以及进行降水方案的水位预测，通过预测进行降水方案的优化，从而达到最佳的降水方案。

做好现场监测，开展信息化施工技术

地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统，仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏，也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测，可以了解变化的态势，利用监测信息的反馈分析，就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时，可做出预警，及时采取措施，保证施工和环境的安全；当安全储备过大时，可及时修改设计，削减围护措施。

积极采用新技术、新方法

工程实践证明，采用基坑内降水、坑内侧土体加固（化学灌浆、石灰桩加固等）、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等，对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中，如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。

结语

地下空间资源正越来越多被开发利用于各种领域，如地下轨道交通工程、地下街、地下室、地下车库等各类地下工程，已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是，地下工程建设一般都在市区内，在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应，对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害。因此，研究城市地下建设工程引起的地质问题及其防治措施具有相当重要的现实意义。