环境工程与土木工程建设中的岩土工程问题

土交0801 200854426 万玉功

自上个世纪中叶以来, 全球经济的高速发展带动了各类基础设施的建设, 使土木工程活动与环境相互作用的深度和广度不断深化。几乎所有的工程建设都处在大气圈、生命圈、地水圈、岩石圈及地质微生物圈等各种环境下。于是以岩土工程为基础并融合环境学、生物学、化学、土壤学、社会科学等多个知识体系的环境岩土工程学便应运而生。环境岩土工程是用岩土工程的基本原理、方法和手段, 防止自然和人类活动引起的岩土体环境的恶化, 分析和评价环境与人类岩土工程间的相互作用和影响, 改善城市和人类环境的运行和生活质量, 保持人类社会经济的可持续发展。

岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过程不同，其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后，经过风化作用而形成土，它们或留存在原地，或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性，因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。

岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验中，原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放，试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差，使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中，现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动，以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。

岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。岩土工程是一门应用科学，在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验，才能获得满意的结果。在展望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。

土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。随后发展了Rankine(1857)理论和Fellenius(1926)圆弧滑动分析理论。为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程，Terzaghi(1925)发展了一维固结理论。回顾我国近50年以来岩土工程的发展，它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。在改革开放以前，岩土工程工作者较多的注意力集中在水利、铁道和矿井工程建设中的岩土工程问题，改革开放后，随着高层建筑、城市地下空间利用和高速公路的发展，岩土工程者的注意力较多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建设中的岩土工程问题。土木工程功能化、城市立体化、交通高速化，以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。人口的增长加速了城市发展，城市化的进程促进了大城市在数量和规模上的急剧发展。人们将不断拓展新的生存空间，开发地下空间，向海洋拓宽，修建跨海大桥、海底隧道和人工岛，改造沙漠，修建高速公路和高速铁路等。展望岩土工程的发展，不能离开对我国现代土木工程建设发展趋势的分析。

一个学科的发展还受科技水平及相关学科发展的影响。二次大战后，特别是在20世纪60年代以来，世界科技发展很快。电子技术和计算机技术的发展，计算分析能力和测试能力的提高，使岩土工程计算机分析能力和室内外测试技术

得到提高和进步。科学技术进步还促使岩土工程新材料和新技术的产生。如近年来土工合成材料的迅速发展被称为岩土工程的一次革命。现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透，产生学科交叉并不断出现新的学科，这种发展态势也影响岩土工程的发展。

岩土工程是20世纪60年代末至70年代初，将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土工程问题并将融入其他学科取得的新成果。岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造，其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。笔者认为下述12个方面是应给予重视的研究领域，从中可展望21世纪岩土工程的发展。

上个世纪末期, 我国进入了大规模工程建设时期。从沿海地区开始, 逐步向内陆扩展, 高层建筑、地铁、道路交通、隧道等的建设以及城市化进程步伐的加快向环境岩土工程不断提出新的挑战。同时, 自然环境的变化, 地震、洪涝灾害的频频发生, 温室效应的加剧, 水土流失, 土壤退化等大环境问题, 也引发了一系列新的环境岩土工程问题, 那么, 在土木工程建设过程中也出现了环境岩土工程问题, 主要表现在以下几方面。

一、地基土液化引起的环境岩土工程问题

地基土在地震作用下产生液化, 此区域目前主要对路基引起破坏, 类型主要为路基下沉、开裂、边坡坍滑及震陷4 种, 其破坏程度受地基土、路堤高度、填料性质、地震强度等因素制约, 其中地基土的特性及水文地质条件是关键因素。地基土液化引起问题的解决策略: 根据公路工程地质勘察资料, 确定可液化土层的埋深、厚度、液化程度, 分析其对公路工程的影响与危害程度, 结合地基变形

特性, 建议采取换填法、挤密沙桩法和强夯法来提高地基的承载能力。经工程实践证明,换填法可彻底改善地基土的特性, 彻底消除液化, 适用于规模较小的可

液化土地基处理; 挤密沙桩对深层地基加固及固结排水作用良好, 既提高了地基强度, 消除了不均匀沉降, 又彻底消除液化, 适用于桥头高路堤液化土地基处理; 强夯对面积较大浅层液化地基加固效果明显。由于不同的处理方案其加固效果与投资差异较大, 因此, 对液化土地基处理应根据场地工程地质条件结合工程特点, 制定合理的地基处理原则, 选择合理有效的处理措施来提高抗液化能力。

二、基坑开挖引起的环境岩土工程问题

基坑开挖过程中, 土体处于卸荷状态, 土体从主动区到被动区, 主应力方向发生了旋转, 而且围护墙与基坑壁之间的摩擦作用, 使得土体各点的应力状态变得更为复杂。基坑开挖支护不及时引起周围建筑产生不均匀沉降、开裂等环境岩土工程危害,从而造成巨大的损失。

1、深基坑开挖引起周围地表沉降与土层位移变形在深基坑开挖进程中所产生的地表沉降主要来自两个方面: 一是地下水疏干后产生的差异性的地表沉降, 另一种是由于护坡设施的侧向变形引起的地表沉降。前者产生的沉降是在较大范围内, 一般是以深基坑为中心的环行区域里; 后者主要集中在深基坑四周。根据工程实践经验, 在深基坑周边的地表沉降往往是地下水疏干和围护结构变形叠

加的结果。疏干地下水产生地面沉降, 如果水位降低不大, 产生的沉降危害可不予考虑,但水头降低过大, 并且疏干的范围又较小时, 不均匀沉降可能引起建筑

物的倾斜、墙体开裂。而基坑壁侧向位移在支护设计中已做了考虑, 但常因计算参数、计算模型不确定性及精度等原因造成计算结果与实际不相符合, 从而导致侧向位移量过大, 也可能会引起周围土体的开裂和坍塌, 同时侧向位移又能间接

引起地表沉降, 其原因之一是土体侧向变形导致的直接的高程降低;其二是土体侧向变形引发的垂向弹、塑性变形。这二者的变形位移所产生的地表沉降对基坑周边产生的影响往往是严重的。

2、深基坑工程中的边坡开挖问题基坑开挖后, 其边坡在本身重量和其它外力作用下, 土体将会产生向低处坍滑的趋势, , 在不采取任何有效支护措施的情况下, 边坡会失稳而产生滑移或坍塌, 有的即使采用支护, 如果支护不当, 挡墙也会整体位移, 使护桩变形, 坑底隆起。基坑的边坡变形有两种基本形式: 一是在开挖中形成边坡, 处理不当容易在基坑底部、边坡前或边坡内发生小型的边坡滑动; 二是支护结构完成后, 使基坑形成巨大临空面, 由于支护结构失效引起边坡失稳。

3、深基坑开挖引起基坑突涌和隆起变形基坑突涌, 导致基土开裂。由于基坑有承压水的存在, 开挖基坑使原有土压力减小到一定程度时, 承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板, 造成突涌, 导致基土开裂。基坑隆起变形的主要原因有四个方面: 一是由于土体挖除,自重应力释放, 致使坑底土向上回弹; 二是基

底土体回弹后, 土体松弛与蠕变的影响使土隆起; 三是基坑开挖后, 在基底面以下部分的支护结构向基坑内变位时, 挤推其前面的土体造成基底的隆起; 四是粘性土基坑积水。基坑开挖引起问题的解决策略: ( 1) 减少地表沉降的主要措施为: 采取刚度较大的地下连续结构; 分层分段开挖, 并设臵支撑; 地基土加固; 坑外注浆加固; 增加围护结构人土深度和墙外帷幕; 尽量缩短基坑施工时间; 在保护区内设回灌系统; 尽量减少降水次数。( 2) 利用文克尔弹性地基梁理论, 对受基坑开挖导致的地下管线竖向位移、水平位移进行分析。根据管线的最大允许变形, 求出围护结构的最大允许变形, 并可依次进行围护结构的选型及强度设计; 也可

以根据围护结构的变形, 预估地下管线的变形, 来预知地下管线是否安全。( 3) 基坑边坡开挖中采用坡面保护措施及实施边坡土壤加固, 主要是在坡面抹一定

厚度的水泥砂浆, 或在坡面上覆盖一层塑料薄膜等, 对周围土体用旋喷法、分层注浆法、深层搅拌法或其他化学方法进行加固。( 4) 根据基坑开挖深度、地基土及周围环境条件, 选择经济而安全的设计方案。同时, 深基坑的设计与施工是密不可分、相互依赖的。施工的每一个阶段, 结构体系和外荷载都在变化, 对支护结构的变形、内力有很大影响。在施工过程中进行工程监测, 即对墙体内力、位移、侧土压力、土体变形、孔隙水压力、支撑内力及周围环境的变形进行量测, 并将结果反馈调整设计参数和施工进程, 采用先进的信息化施工方法。这种方法在深基坑施工过程中, 可预知可能引起局部或整体破坏的先兆, 及时修改设计或采取必要的施工措施, 以确保支护结构的安全和减少环境影响。

三、打桩对周围环境的扰动影响

近年来, 高层建筑和超高层建筑在国内发展迅速, 大量基础多采用桩基础, 而桩基施工会产生噪声、振动、挤土以及泥浆污染等影响环境的问题。桩基施工时, 打桩时锤击桩顶; 振动沉桩时, 振动锤的偏心振动; 灌注桩施工时, 钻机的马达声, 均可产生噪声, 其中以打入桩产生的噪声最甚。噪声会影响人们的生活和工作。如何防止施工噪声, 目前主要有下述措施: 降低声源强度、选择无噪声的施工工艺以及限制施工时间等。打桩引起的振动可产生砂土液化、地基变形、建( 构) 筑物损坏、居民生活受到干扰等。防止振动一般可采取下述措施: 采用防振沟、防振槽。这种沟槽深度一般大约4~ 5m, 再深时设隔( 减) 振壁。打桩挤土主要是预制桩打入时引起周围土体的超孔隙水压力升高, 降低土的不排水

抗剪强度,促使桩周邻近土体因不排水而破坏; 此外与桩休积等量的土体在沉桩

过程中向桩周发生侧向位移和隆起。挤土效应的危害主要是已成桩的位移、地面隆起、房屋沉降、管道断裂。防治挤土效应的措施: 减少桩的排土量, 通常采用空心预制桩; 合理布桩及安排浓桩施工顺序和进度; 采用先开挖基坑后沉桩的施工工艺; 采用降低地基中的地下水位或改善地基土的排水特性。目前的钻孔灌注桩施工, 多采用泥浆护壁, 在钻孔灌注混凝土时, 孔内泥浆被排出, 这些被臵换出来的泥浆对周围的环境会造成污染。此外, 钻孔灌注桩施工时, 孔内泥浆还会渗入周围地层, 特别是砂性土尤为严重, 它会导致地下水污染。为防止这一危害的产生, 在泥浆中应加入防渗剂和加大泥浆稠度等措施来减少和防止泥浆渗漏。

四、地下水位变化引起的环境岩土工程问题

地下水开采会引起地面沉降、裂缝与塌陷等环境岩土工程问题。地下水位下降, 降水漏斗可能会使潜水位下降过大, 不但减少了对深层地下水的补给, 同时也会给地表生态环境带来不利影响, 如湖泊湿地的退化, 地表水减少, 甚至有些地区由于特殊的地质环境条件, 地下水位下降过大。当它超过某一界限时,则会诱发一系列的环境地质问题, 也可能会诱发新的污染源, 造成劣质水体入渗补给开采层, 导致地下水遭受污染, 水质恶化,严重可能会造成地面开裂、房倒屋塌和地面沉降等灾害。地下水变化引起问题的解决策略: 对地下水引发的环境问题, 一是应控制某一地区过度开采的状况, 应该通过各种法规限制随意打井抽取地下水资源, 要通过专业部门对地下水资源进行管理; 二是采取积极的引黄灌溉措施增加地表水的补给, 也就是所谓的灌溉入渗补给, 有效的建议是将过去的各种农田引水渠道修复。使它们发挥城市化作用, 用它们灌溉草坪与树林, 也可以用来补给那些市内水位已经严重下降的湖泊, 取而代之各单位抽取地下水进行灌溉

草坪与树林的做法, 这样不仅节省了成本, 而且对地下水位的上升将有直接的补给作用。以上是土木工程建设中普遍和重要的环境岩土工程问题,处理不当, 会造成生命财产的损失。在工程中, 还会遇到湿陷性黄土、膨胀性岩土、盐渍土、冻土等特殊土引起的环境岩土工程问题, 工程建设者们都必须努力研究, 深层次地理解环境岩土工程问题的产生机理, 以便更进一步加强预防和治理。

施工过程中的环境公害问题

随着人民生活条件的改善, 人们对生活环境的要求也在逐步提高, 土木工程项目施工对城市所造成的环境公害也逐渐暴露出来。正如其他的工业生产一样, 土木工程施工也给城市带来了日益严重的环境问题, 诸如粉尘、有害气体、噪声、强光、固体和液体废弃物、杂乱的施工现场、高空坠落物、地震以及其他偶然事故等, 都不同程度地对城市居民在生理上和心理上造成了伤害。从我国现行的有关环境保护的法律法规来看,均对城市中的土木工程施工的公害问题有不同程度的涉及。这些法律法规主要有: 5海洋环境保护法6( 1982年)、5水污染防治法6 ( 1984年)、5水污染防治法实施细则6 ( 1989 年)、5大气污染防治法6( 1987年)、5大气污染防治法实施细则6( 1991年)、5噪声污染防治条例6 ( 1989 年)、5环境保护法6( 1989年)和5建筑法6 ( 1998年)等。对于城市土木工程建设的承包商来讲, 遵守这些法律法规是至关重要的。应对或减少城市土木工程施工造成的环境公害, 主要有以下5类对策:

( 1)采用先进的施工技术。这类对策能够有效地减少粉尘、有害气体、噪声、地震、废弃物、高空坠物和其他类型的施工公害, 其作用是十分全面的。

( 2)加强施工管理。这类对策能够有效地减少粉尘、噪声、废弃物、高空坠物和其他类型的公害。

( 3)采用预制装配施工方案。这类对策能够有效地减少粉尘、噪声、废弃物、部分高空坠物和其他类型的公害。

( 4)采用先进的施工机械设备。这类对策能够有效地减少有害气体、噪声、地震和其他类型的公害。

( 5)采用优质的工程材料。这类对策能够有效地减少施工现场有害气体的产生和部分高空坠物的发生。

环境岩土工程是岩土工程与环境科学密切结合的一门新学科。它主要应用岩土工程的观点、技术和方法为治理和保护环境服务。人类生产活动和工程活动造成许多环境公害，如采矿造成采空区坍塌，过量抽取地下水引起区域性地面沉降，工业垃圾、城市生活垃圾及其它废弃物，特别有毒有害废弃物污染环境，施工扰动对周围环境的影响等等。另外，地震、洪水、风沙、泥石流、滑坡、地裂缝、隐伏岩溶引起地面塌陷等灾害对环境造成破坏。上述环境问题的治理和预防给岩土工程师们提出了许多新的研究课题。随着城市化、工业化发展进程加快，环境岩土工程研究将更加重要。应从保持良好的生态环境和保持可持续发展的高度来认识和重视环境岩土工程研究。

城市地下工程中的环境岩土工程问题

城市地下工程中的环境岩土工程问题发表时间：2018-12-17T11:59:29.563Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：郑腾 [导读] 摘要：随着城市化进程的不断加快，城市环境下的岩土工程活动逐渐频繁，但是由于城市环境工程具有一定的特殊性，导致出现了严重的环境岩土工程问题，其中有以地下水污染和地面变形等问题比较影响。 1.太原理工大学建筑与土木工程学院山西太原 030024； 2.山西庆民房地产开发有限公司山西太原 030021 摘要：随着城市化进程的不断加快，城市环境下的岩土工程活动逐渐频繁，但是由于城市环境工程具有一定的特殊性，导致出现了严重的环境岩土工程问题，其中有以地下水污染和地面变形等问题比较影响。这些环境岩土工程问题不仅严重的影响到了岩土工程及周边建筑物的质量，还对国家及人们的经济造成极大的损失。本文就针对我国城市地下工程中环境岩土工程问题进行深入探讨。关键词：地下；环境；岩土；工程城市化是全球经济发展的必然趋势，为了满足城市化发展的需求，人类进行大量的城市环境岩土工程活动，以促进城市经济发展。但是由于在进行岩土工程时，因环境的特殊性以及工程特点，导致对环境岩土工程周边的环境、地面以及水资源造成严重的影响，出现一系列的城市环境岩土工程问题。而在所有岩土工程问题中又以水资源灾害最为严重，且影响更为广泛。水资源灾害问题已经成为全球问题，严重阻碍了市化进程，对城市经济发展造成严重损害地面变形以及水资源污染问题。已经成为了城市环境岩土工程的两大难题因此，为了解决这些岩土工程问题，政府必须加强对其的防治，尤其是地表环境岩土工程问题以及水问题的防治，以减少因岩土工程问题给人类以及社会造成的损害，实现水资源的可持续利用，保护生态环境，实现城市经济又好又快发展。 1、环境岩土工程研究内容的分类环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类:1)环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如:抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。这些问题通常泛指为大环境问题。2)环境卫生工程。主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。3)人类工程活动引起的一些环境问题。例如在密集的建筑群中打桩时,由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响;深基坑开挖时,降水和边坡位移等。 2、环境岩土工程的研究现状 20世纪50年代至60年代公害事件的显现，人们不断探索，反思，并已取得了基本的共识。国外对环境岩土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性质、理论与控制等方面，而国内则在此基础上有较大的扩展。就目前涉及的问题来分，可以归纳为两大类:第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。这类问题的动因主要是由自然灾变引起的。例如地震灾害、土壤退化、洪水灾害、温室效应等。这些问题通常称为大环境问题。第二类是人类的生活、生产和工程活动与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身。例如城市垃圾、工业生产中的废水、废液、废渣等有毒有害废弃物对生态环境的危害;工程建设活动如打桩、强夯、基坑开挖、盾构施工对周围环境的影响;过量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有关这方面的问题，统称为小环境问题。 3、地下工程中遇到的环境岩土工程问题 3.1地面沉降地面沉降是指某一区域内由于自然或人类活动引起的地面下沉的现象，其特点是波及范围广，下沉速率缓慢，所以早期一般不易察觉，也不易引起人们的重视，它多发生在大中城市，对人们的生产、生活影响极大，已经成为一种严重的环境地质问题，影响和制约着当地国民经济的可持续发展。自20世纪80年代以来，我国地面沉降已由沿海城市向大面积区域性扩展，由于深部含水层开采量的增加，以及开采由浅部向深部发展，已形成以长江三角洲地区和黄淮海平原地区为中心的两大沉降区域。引起沉降的原因很多，除了活动断裂和构造沉降等自然因素外，还有地下工程开挖施工，基坑降水和抽汲地下水等人为因素。从全世界范围看，过量抽汲地下水引起地层压密、固结是造成地面沉降的主要原因。由于地面沉降具有不可逆性，一旦产生，其带来的破坏性后果是不可估量的。所以在工程降水前，首先要查明场地的水文地质条件、周围建筑物的分布情况及地下管线性质及分布范围，根据实际情况设计科学的降水方案与防范措施。如在基坑工程降水中设置竖向止水帷幕，实施坑内降水；井点降水应连续运转，尽量避免间歇和反复抽水造成的累加沉降；采用井点降水与回灌相结合的技术，井点降水管井与需保护的建筑、管线间设置回灌井点、回灌砂井或回灌砂沟，持续、不断地用清洁水进行回灌，形成一道水幕，以减少降水曲面向外扩张，防止临近建筑物、管线等基础下土层因释放水而沉降。 3.2地下水污染造成城市地下水污染除了生活污染及工业污染外，由下列的情况引起的水质污染也不容忽视：①长期超采地下水使潜水位下降，增加了包气带厚度，包气带岩土的矿化作用及氧化作用增强，使潜水含盐量增多。另外，潜水含水层变薄，水量减少，水稀释作用减弱，水中各组分浓度增大，因而矿化度升高；②由于城区下部承压水开采量大，形成降落漏斗，增加了水力坡度，加速地表水体对地下水的补给作用，致使地下水污染速度加快。受污染的潜水通过弱隔水层补给下部承压水，造成承压水污染；③建设工程施工引起的地下水污染；④工程钻探或建筑施工中使用的各类有机或无机的液体，导致水质的污染；⑤地下水开采引起水文地质条件改变，特别是多层组地下水混合开采，成井工艺不当，止水失效，以及废井使上层承压水向下渗，造成下层水质污染；⑥地下油库渗漏及城市排污管道损坏、泄漏引起地下水水质污染；⑦回灌水质不良引起人工回灌地区地下水污染。 3.3基坑开挖中的环境工程问题 ①支护结构发生变形和位移引起的环境效应：由于支撑物受弯破坏或锚杆体系抗拔力不足，拉杆自身断裂或拉杆及锚座的连接不牢导致支护结构自身破坏，导致边坡失稳支护结构发生变形和位移而引起邻近建筑设施破坏。②打桩对周围土工环境扰动影响问题：锤击沉桩施工过程中引起的桩身及桩周附近地基土体的强烈振动，这种振动在垂直和水平方向同时存在，在振动频率较低的地基土中，垂直振动比水平振动容易感受到，且垂直振动比水平振动所引起的危害影响更大；由于振动会以应力波的形式向更远范围的地基土体扩散传播，造成沉桩区及其邻近地基土的水平位移和竖向位移，从而影响周围建（构）筑物。 4、环境岩土工程的展望 20世纪90年代后，我国进入了大规模工程建设时期。从沿海地区开始，逐步向内陆扩展，高层建筑、地铁、道路、隧道等的建设以及城市化进程步伐的加快向环境岩土工程不断提出新的挑战。同时，环境的变化，地震、洪涝灾害的频频发生，温室效应的加剧，水土流失，土壤退化等大环境，也引发了一系列新的环境岩土工程问题。相对发达国家来说，我国的岩土工程工作者面临更为艰巨的任务。一方

土木工程对环境的影响

摘要：土木工程现在已经发展到了各个领域，可以说现在世界的进步已经依赖了土木共程，而土木工程有其存在的环境因素，也会与周围环境息息相关。核电站是土木现在在中国飞速发展的一个方面，核电站，这也是人们议论纷纷的话题，因为它对环境的影响，对大自然、对人的影响。土木工程需要对环境负责任的。关键词：核电站，环境，土木工程，双刃剑前言：土木工程，简单的说就是建筑，最早就是用土和木来建造房子、船舶、会场等等，顾名思义。有土有木，必然与大自然有关系，也就是从土木工程的开始就注定了与环境息息相关。如今的土木工程已经发展的很全面了，包括公路铁路、各种房屋建筑、水利水电、厂房矿井等等，还有一类在中国正处于飞速发展的方向，核电站！核电站，也是对土木的一个高层次的考验，就好像三峡大坝一样，非常的大的工程，建成后将使综合国力大增，可是也将成为战争的靶子，因为一旦被破坏，无论是战时还是平时，都将是无可预料的灭顶之灾。所以，为了让其安全运行，这对土木提出了很高的要求。核电站，光是为了不让核污染泄露就需要很多的工作，先进的材料、工艺，严格的把握质量关，与普通的建筑不同，光是核电站的墙就需要几百毫米甚至上千毫米的厚度，其中用以控制和使用的工作室更是需要新的建筑理念，发生事故要如何应对，怎么才能顶得住核辐射，这些都是新的课题，而对周围环境的保护更是重中之重…… 核电站，由于很多人对它还不太了解，受到一些不公正的对待，总觉得它会污染环境，会给人们的生活带来损害。其实核电站推广应用，不但能提供大量电力，还会大大改善环境，因为它是清洁的能源。目前困扰人类社会的环境污染，自然资源（主要是能源）短缺和人口爆炸性增加这三个主要问题。至少有两个靠核能能得到缓解。目前的环境清洁问题大部分是由使用化石燃料引起的。由二氧化碳等造成的温室效应以及二氧化碳和氮氧化物等造成的酸雨正在全球范围内破坏人类赖以生存的生态环境。一座100万千瓦的燃煤电站每年要耗300万吨煤，产生的废物总量超过300万吨。法国1980年到1986年间核电占总发电量的比例由24％提高到70％，在此期间法国总发电量增加40％，而排放的硫氧化物却减少了9％，尘埃减少了36％，大气质量有明显改善。

城市岩土工程发展前景

城市地下岩土工程发展的背景城市地下岩土工程是岩土工程的一部分，是城市可持续发展，特别是我国大城市可持续发展所面临的诸多问题之一，更是摆在岩石力学工作者面前的新课题和新任务。 1 城市地下岩土工程是新世纪城市建设的重要环节随着国民经济的高速发展，我国城市化水平正在快速提高，从1990年的18.96%提高到199 7年末的28.9%。城市化水平的提高标志着城市工程建设的飞速发展。但是，我国城市建设基本上沿用“摊大饼”的粗放发展模式，给国民经济带来不应有的损失。主要是： (1)城市范围无限制地外延扩展，耕地损失严重。据卫星遥感资料判断和测算，1986～1996年间，全国31个特大城市城区实际占地规模扩大50.2%，有的城市占地成倍增长。另据预测，至2010年，我国城市总数将从1996年的640座增加到1 000座，其结果是占用了大量耕地。到下世纪中叶，我国城市化水平将提高到65%左右，这意味着城市人口将比1990年增加7亿多人，按每个城市人口用地100 m2计，将占用耕地1亿多亩。土地问题是我国可持续发展的关键，城市人口急剧增长与地域规模的限制已成为城市发展的突出矛盾，城市发展非走节约土地的集约化发展模式不可。 (2)城市人口密度大，形成了所谓的“城市综合症”。首先表现在城市交通阻塞，行车速度缓慢。例如北京市干道的平均车速比10年前降低50%以上，且正以年递减2 km/h的速度持续下降。上海、北京每公里道路的汽车拥有量相应为506辆与345辆，为发达国家大城市相应拥有量的1倍及至数倍。其次是，由于城市基础设施落后于城市面积的扩展和城市人口的增长，造成城市环境的恶化。当前我国城市环境形势日趋严重，大气污染日趋加剧，全国500多座城市大气质量达到一级标准的不到1%，酸雨面积超过国土面积的40%，重庆等城市尤为严重；城市污水80%未经处理排入江河；城市地下水受到污染；垃圾围城现象普遍；噪声污染普遍超标，建筑空间拥挤，城市绿地减少，生态恶化。 (3)城市总体抗灾抗毁能力偏低。在城市总体规划中，除防洪、防空外，目前尚缺少综合防灾的内容，城市基础设施的防灾措施处于空白。为了克服这方面的弊端，解决城市人口、环境、资源三大危机，医治“城市综合症”，实施城市可持续发展，世界发达国家都在把地下空间作为新的国土资源，开发利用城市地下空间，成为越来越受到重视的城市建设指导方针和发展方向。城市功能空间能转入和宜转入地下的领域是很广阔的，包括商业、交通、部分市政设施、文化娱乐休闲、部分工业生产、仓储、防灾(避难)和救灾空间等。充分利用地下空间是城市立体化开发的最重要组成部分。它可以达到扩大空间容量、提高开发集约度、消除步车混杂、交通顺畅、商业更加繁荣，地面绿地增加，环境优美开敞，购物与休闲，娱乐相互交融的多

土木工程与环境

土木工程与环境的若干了解土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。但是有些负面问题却是我们不可以逃避的，环境问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。人们在创造大量物质文明的时候，同时也污染了自然环境，破坏了生态平衡，为解决土木工程对环境污染所带来的问题，作为大一新生，我们必须首先了解环境与土木工程的若干问题，才能为我们日后有更大的作为做好准备。首先，我国的土木工程有自己的特殊性。 “中国是世界上人口最多的国家，一项大资源被13亿一除即变得微不足道，而一个小问题乘以13亿就成了大问题。”此语切实道出了我国的困难之所在。我国的煤、石油、天然气、水、森林总量均居于世界前列，而人均占有量却全部低于世界平均水平。人口、能源、教育、污染问题已经成为我国所面临的四大严酷问题。由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。所以土木工程，也必当立足长远，走出一条可持续发展之路。放眼世界，美国的现代化进程可谓先进，而现今资料表明：未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态，譬如，氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师，在传承前人辉煌成就的同时，也必须多多吸取已出事故的教训，在今后的工作中进行创新改良，实现可持续发展。所以减少土木工程中对环境的污染，实质上就是我们要在土木工程中走可持续发展的道路，在查阅一些资料后，我觉得我们从以下几个方面来做。（一）发展高新技术，应用结构健康监测，实现可持续发展土木工程在实际使用过程中，会出现不同程度的损伤或性能退化，这将影响起承载能力和耐久性，甚至引发严重的工程事故，带来重大的人员伤亡和经济损失，产生严重的社会影响。因此，从建筑建成的一刻起，就要做好健康监测、修复和加固的准备。

环境岩土工程综述

课题名称：环境岩土工程研究综述摘要：环境污染评估、控制、修复已成为我国环保领域的重大需求。本文对环境岩土工程进行了介绍，让读者了解其研究主要内容、进展状况以及研究方法，对之后的研究做到心中有数。（一）前言环境岩土工程师岩土工程与环境科学密切结合的一门新学科。它主要应用岩土工程的观点、技术和方法进行治理和保护环境服务。对于如今密集型人类生活和生产方式必然产生大量的废弃物，而地球岩土全是废弃物的主要及最终处置场所。因此，利用岩土工程的手段来解决水土环境污染问题是最为经济、最符合国情的途径之一（陈云敏，2012；张帆，2015）。（二）研究主要内容及进展状况环境岩土工程的目的是应用岩土工程能耐的原理和方法解决环境问题。我国环境工程研究及工程实践进展主要包括城市固体废弃物可持续填埋处置，废弃泥的工程特性、工程处置及资源化利用，土体和地下水污染评价与防治和土工合成材料在环境岩土工程中应用（陈云敏，2012）。不同学者对环境岩土工程的研究内容有着不同见解。胡中雄等将环境岩土工程的研究内容大致分成三大类：第一类称为环境工程，指用岩土工程的方法来低于由于天灾引起的环境问题，如洪水、滑坡等；第二类称为环境卫生工程，指用岩土工程的方法来抵御有各种化学污染引起的环境问题，如城市垃圾填埋处理等；第三类是指人类工程活动引起的一些环境问题，如开外隧道引起的地面变形等（王帅，2015）。罗国煜等在文献中提到，环境岩土工程包括区域性环境岩土工程和城市环境岩土工程。城市环境岩土工程问题包括三方面：（1）城市不稳定问题（地震、地面变形问题等）；（2）水资源短缺和环境水利问题；（3）采矿污染和废弃物污染问题。此外，方晓阳主张应有两个主要分支：（1）地质环境（岩土）工程，主要强调有害有毒废料控制系统的管理和修正、填料场的选择、填料的稳定性分析和土污染技术；（2）生态环境（岩土）工程，研究环境岩土工程的敏感性生态和地质方面的问题。这其中由主要有三个方面的问题对生态环境因素相当敏感：（1）与地质、气候有关的问题，如泥石流、沙漠、实地；（2）与健康有关的问题，如酸雨、核废料；（3）与文化有关的问题，如考古、名胜古迹的保护等（李元松，2005）。对于环境岩土工程如今的研究进展，以美国为代表的现房发达国家正发展可持续填埋技术。我国亟需开展填埋场孕育城市城市环境灾害机理、评估方法与可持续防控的科学基础理论研究，发展可持续填埋技术，以满足填埋场城市华景灾害防控、渗滤液减量、填埋气资源化的重大需求。

浅析基坑开挖对环境的影响

工　程　管　理１２科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS 1 前言随着我国经济建设的快速发展,城市化进程的加快,城市中用地紧张的问题逐步显现出来,于是大量的城市建筑开始向更高和更深的方向发展。“高”,指的是建筑物的高度增加,“深”,指的是地下空间的开发越来越多。有些拟建建筑物的基坑距离已建建筑物(构筑物)、城市地下管线和城市的交通道路很近,而基坑的开挖对周边环境的影响巨大,如果处理不好基坑开挖过程中对周边环境的影响,不但会造成严重的经济损失甚至还会造成人员伤亡。因此更需要分析基坑开挖与环境之间的相互作用,尽量减小基坑开挖对环境的影响。 2 基坑开挖引起环境的问题我国幅员辽阔,地形丰富,不同的地区地质条件不同,而基坑工程具有很强的地域性,同样面积的基坑处在不同的地区,引起的环境效应也是不相同的。基坑工程[1-6]具有很强的地域差异性、综合性、个体差异性、时空效应、环境效应等特点,并且工期紧工程量大,风险较高。基坑工程综合了工程勘察、设计、施工、监理、监测以及建设的多元素工程,涉及到结构工程、岩土工程、环境工程以及建筑规划等学科,其中的任何一个环节处理不好会对基坑周边环境产生重大的影响。2.1边坡问题基坑开挖导致原来平衡的周边环境破坏。从力学的角度分析,基坑未开挖时土体处于静止土压力状态,基坑开挖后一部分土体被挖掉,开挖形成的边坡由于这部分土体的移除而处于受力不平衡的状态,有向坑内滑动的趋势,成为安全隐患,如果处理不当会造成严重的基坑事故。如果基坑坑底附近存在承压水,由于上部土体的卸荷,承压土体土层厚度不断减小,承压水的压力大于开挖后土体的自重压力,会造成基坑突涌。2.2基坑降水问题对于处于地下水位较高的地区基坑开挖,采取基坑降水处理时要引起足够的重视,尤其是处于密集建筑区的基坑降水。因为基坑降水形成的漏斗形降水区域,如果降水量小,则达不到基坑降水的要求,造成基坑开挖困难;降水量过大,会使建筑物下地基土的应力改变,进而造成建筑物的变形改变。降水量的多少要经过严格的计算,降水过程中要严密监测,防止因采用人工降水而引起周围建筑物、构筑物、管线线路及其他设施的不均匀沉降,造成建筑物倾斜、开裂、管线断裂等现象的发生。如果地下水位较高,降水产生的渗流力将土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动,以致流失,随着孔隙的增大,渗流速度的增加,较粗的颗粒也相继被水流带走,导致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体坍塌引起管涌;对处于粉土和砂土地质条件的基坑,当向上的渗透水压产生的动水力坡度大于砂土层的极限动水力坡度时,砂土颗粒就会处于悬浮状态,在渗透力作用下,细砂向上涌出,引起流砂。造成基坑自身的破坏,因此要严密监测降水过程,防止产生周边环境破坏。2.3地表破坏问题基坑开挖以后会引起周边地表的破坏,产生基坑周围地表破坏的的原因有二。一是基坑降水,由于地下水位的降低,基坑坑周围土体的应力增大,而基坑降水影响范围外的土体的应力不变,在两者的界面附近由于应力不等引起土体的相对位移,造成地表土体出现裂缝。二是基坑支护设计不当或者坑边作用较大的地面超载时,致使位于基坑边缘的土体向坑内移动的速度增大,引起边坡产生较大的侧向变形,而土体承受拉力的能力较小,因此引起坡顶土体开裂,严重的引起基坑周边的道路开裂滑移,造成的破坏。2.4基坑的回弹未开挖前基坑处于平衡状态,当基坑开挖以后作用在坑底以上的土体被挖出,自重应力释放,坑底土由于突然的卸荷引起回弹或者基坑隆起,由于土体的回弹,造成土体产生蠕变与土体的松弛,蠕变将使土的强度降低,边坡的稳定性降低。根据工程实践经验,基坑开挖引起坑外地层移动的影响范围(水平及垂直方向),一般认为是开挖深度的2.0～3.0倍。考虑基坑时间效应,基坑开挖后搁置的时间越长,基坑的隆起量越大,但是不是无限制的增大。另外土壤具有一定的流变性,当基坑开挖深度较小时,因土壤蠕变引起的增加量不显著,随着开挖深度的增加,这种增加量的比例就会变大,因此基坑开挖后要尽快施工下部结构以抑制基坑的回弹变形。2.5支护结构的变形破坏由于设计人员对现场地质条件认识不清,设计时参数取置不当引起支护结构的抵抗作用不足,从而引起基坑的破坏,进一步导致周边建筑物的倾斜及不均匀沉降等。在实际进行支护设计时,要多选用几种支护形式,如果都能满足支护结构的安全要求,则采用性价比最高的支护形式,从而达到既能满足基坑开挖的要求又节省建设资金。 2.6施工质量问题同一工程,施工技术水平的不同,对基坑周边环境的影响也不相同。基坑开挖施工时,一定要选用专业的施工队伍。其在基坑施工时不但做到文明施工,减小机器震动等因素对周围环境的影响,还能做到安全施工,基坑开挖本身的危险性较高,专业的施工人员懂得基坑开挖的潜在危险,更利于采取防护措施。因此要加强对施工人员的安全教育,减少直至杜绝安全事故的发生。 3 防治措施 3.1地质勘察对场地进行勘察时,详细了解场地的地质岩土层分布情况以及地下水位情况,各种岩土体参数的取值在参考当地经验的基础上按试验方法确定参数值的大小,由于参数的取值直接影响后期的支护设计、基础设计及上部结构的设计,因此岩土体参数的取值尽量合理。3.2优化支护设计由于我国目前对于基坑支护的设计还没有形成很规范的体系,很多施工单位凭施工经验自己设计施工,基坑土质条件好开挖深度浅时,危险性较小;若基坑开挖的深度较深则很危险。因此进行支护设计时需要有专门的基坑支护设计人员采用成熟的设计方法进行支护设计,若采用新形式作者简介:黄凯,男,1982年9月2日生。大学本科学历,助理工程师。研究领域为土木工程与建筑。浅析基坑开挖对环境的影响黄凯 (山东电力建设第一工程公司山东济南 250131) 摘要:随着城市建设进程的加快,出现了越来越多的基坑工程。基坑的开挖往往会导致地表沉降,管涌、周边建筑物的倾斜、开裂等影响周边建筑物正常使用的破坏。本文就基坑开挖对周边环境产生的影响及其防治措施进行了介绍。关键词:岩土工程基坑环境土压力

环境岩土工程

关于污染与生态环境破坏问题和环境岩土工程问题的理解本学期，我们跟随王老师学习了《环境岩土工程》这门课程。在王老师的谆谆教导和循循善诱下，我们深入了解了当今全球以及中国范围内的环境问题，并且深刻体会到岩土工程与环境的紧密联系。是我们不得不感觉到保护环境和切身实践岩土工程中的保护环境问题。污染与环境破坏问题和环境岩土工程问题是两类具体的环境问题。不过，虽然它们“自成一家”，看似井水不犯河水，实则不然。且不说，所有的环境问题都冠着环境这样一个大帽子。事实上，在岩土工程中，如果不注意或者不采取合理的方案，就会形成破坏环境问题的产生，继而导致污染环境，甚至造成生态问题。首先，想要有一定深度的理解，我们必须深刻体会污染、生态环境破坏以及环境岩土工程的相关概念，理解它们的内涵。才能在此基础上，有所发展，并使之有所关联，也就是找到它们的内在联系。污染，或许对地球上生存的每一个人来说，从来都不是一个陌生的词汇。污染，从生态学的角度而言，是指外来物质或能量的作用，导致生物体或环境产生不良效应的现象。具体来说，污染包括空气污染、重金属污染、土壤污染、水污染、光污染、噪声污染等等诸多分类。而更细致的划分，则有排气污染、燃烧污染，放射性污染、射频污染、白色污染等等。生态环境就是“由生态关系组成的环境”的简称，是指与人类密切相关的，影响人类生活和生产活动的各种自然(包括人工干预下形成的第二自然) 力量(物质和能量) 或作用的总和。而生态环境破坏，大致分类细而言之：一、破坏环境：由于环境是生态系统的成分之一，它的改变会影响生态系统的稳定；二、破坏植被，以森林为主体的植被是陆地生态平衡的杠杆，地球上由于破坏植被导致的生态灾难最多；三、破坏食物链：破坏食物链打破生态平衡。环境岩土工程是一门应用岩土工程学和环境工程地质学的理论和方法，研究解决与人类工程经济活动相关的环境地质问题，以便合理开发、利用、改造和保护工程地质环境的新兴学科。环境岩土工程已经在区域稳定工程地质评价方面处于国内领先水平。目前主要研究以下内容：①自然岩土环境对工程建设的适宜性；②工程建设活动对环境的影响，即岩土体对工程建设的敏感性。环境岩

土木工程与地球环境的哲学思考

土木工程与地球环境的哲学思考马宝民（清华大学建筑设计研究院） Abstract The author surveys the influence exerted by human’s construction on the earth environment from the aspect of the earth evolution. The former includes single earth environment, self-organization theory, the supernatural and faintness of human, human and nature, the industrial and bioecology civilization, science’s two-edge effect etc. Finally, the paper discusses the countermeasure of civil engineering against the earth environment and puts forward the conception of touching the earth slightly, zero trace, and industrial self-cleaning. 1.前言曾几何时，科学家坚定地认为地球是一部润滑很好的机器，以不可改变的精确度工作着，可以追朔到任何遥远的过去，预见到任何遥远的未来。但今天，这种观点难以维持了，越来越多的观察表明人类活动影响了地球这个庞大机器的运转。进入工业文明的300年中，人类用现代科学技术装备了自己，使人的行为能力增长了千万倍，开始了大规模的工程运动。然而，把地球仅仅当作“取之不尽”的资源宝库的错误自然观，使人恣意地浪费不可再生资源，破坏生存环境，将地球环境推向了危险的边缘。德国著名医学家狄特富尔特（Ditfurth H ﹒V）在《人与自然》中写道：“……如不立即制止按人类随意判断而进行的任性改造地球的活动，则在即将到来的灾难中，人类首当其冲：……一旦人类因失却生物生存的基础（空气、饮用水、土地、生物）而毁灭自己，自然界却有可能随即复原。地球重归平静。大自然又会以其在过去亿万年中所显示的创造力而崛起于人类遗留的废墟之上。人类在此星球上的数万年存活史终将降格为一段插曲，一段很成问题、毫无结果的插曲。”想想地球环境是从荒蛮死寂的状态演变而来的历史，这段描述似乎耸人听闻却又不无道理。环境、工程、以及其中大量存在的哲学问题很值得思考，这些问题是目前人类面临的最重大问题之一。地球有四大主要圈层：大气圈、水圈、生物圈、岩石圈，地球表层是这四大圈层的交错结合部位，是地球最活跃、最有生气、也是最敏感的部位。土木工程活动恰恰是对这个敏感部位进行的人工改造。土木活动留下的痕迹深刻而久远，是显著影响地球环境的人类最重大活动之一，稍不留意就会像“大象在摆满瓷器的房间里散步，随时有可能把珍贵的东西打碎。”近些年频发的气候异常灾难，也许土木活动是最主要诱因之一。地下空间的开发利用、城市化建

浅谈环境岩土工程研究(一)

浅谈环境岩土工程研究(一) 摘要：本文简要论述了环境岩土工程的定义，环境岩土工程研究中的基本观点以及方法以及环境岩土工程的研究现状，并对我国环境岩土工程进行了展望。关键词：环境岩土工程研究随着经济和、工业的迅速发展，人们越来越意识到人类活动对环境产生的两个负面影响：环境污染和生态破坏。因此，应运产生了一门新兴学科——环境岩土工程学。它既是一门应用性的工程学，又是一门社会学。它把技术和政治、经济和文化相结合的跨学科的新型学科。 1.环境岩土工程定义环境岩土工程（EnvironmentalGeotechnology）一词，源自1986年4月美国宾州里海大学土木系美籍华人方晓阳教授主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会，并在其著名的“IntroductoryRemarksonEnvironmentalGeotechnology”论文中，将环境岩土工程定位为“跨学科的边缘科学，覆盖了在大气圈、生物圈、水圈、岩石圈及地质微生物圈等多种环境下土和岩石及其相互作用的问题”，主要是研究在不同环境周期（循环）作用下水土系统的工程性质。 2.环境岩土工程研究的内容及分类环境岩土工程是研究应用岩土工程的概念进行环境保护的一门学科。这是一门跨学科的边缘学科，涉及面很广，包括：气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等等。环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类： (1)环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如：抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。这些问题通常泛指为大环境问题。 (2)环境卫生工程。主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。 (3)人类工程活动引起的一些环境问题。例如在密集的建筑群中打桩时，由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响；深基坑开挖时，降水和边坡位移等。 3.环境岩土工程研究中基本观点及研究方法 3.1基本观点 (1)岩土实践的范围是地球表层,而地球对于宇宙来讲是一个子系统,它的变化受其他子系统的影响,它们之间有物质和能量的交换,是一个开放的系统; (2)资源是有限的。我们只有一个地球,并且随着人口的增长,资源与人口相比越来越小,所以我们应实施可持续发展战略,而不能盲目地掠夺式地利用,以防止对环境造成不利的影响; (3)人类无计划的活动会毁灭人类自身; (4)自然界在不断地变化,有一些直接危害人类,反过来人类要避开危害,就必须采取措施; (5)虽然岩土工程曾带来一些消极影响,但它是由于人类认识上的片面性和历史的局限性造成的, 所以从理论上讲,所有的环境岩土工程问题是可以解决的,但它依赖于人们环境意识的提高,岩土工程技术的进步和法制建设的健全。 3.2研究方法环境岩土工程是一个系统工程。它涉及许多学科领域,所以在研究中应从学科间的交叉处着眼,以辩证的观点分析和解决问题。其次,应用岩土工程的观点去改善环境,使其更符合人类的生存需求。 4.环境岩土工程与相关学科的关系与环境岩土工程相关的学科有:工程地质学、岩土力学、岩土工程学、地质工程、环境工程地质学。工程地质学的基础理论是地质学,指导它的理论主要是自然历史观1它的基本理论是认为地质成因和演化过程决定地质体的工程特性,相应地在研究方法上就是从地质体局部特性的研

土木工程环境论文

土木工程环境专题论文题目：垃圾对环境的影响及处理方法姓名：张超班级：土木10-2 学号： 22101690 中国矿业大学徐海学院

垃圾对环境的影响及处理方法摘要：本文主要分析了城市生活垃圾填埋场周边的环境污染问题,指出了主要的污染源及其对周边环境的影响,同时根据不同的污染源提出了具体的防治措施关键词：垃圾土垃圾填埋场前言人类在工业化、城市化的进程中不可避免地产生了大量的废弃物，其中以工业废弃物和城市生活垃圾为主。城市数量的增多、规模的扩大和人口的增加，使我国城市垃圾的产生量持续增加。据报道，全国668 个大大小小的城市中有2 /3 的城市已经不同程度出现了“垃圾围城” 的局面。每年全国产生垃圾的数量虽然没有精确的统计数字，但以每人每天生产垃圾1kg 计算，全国2. 6 亿城市人口一年的垃圾总量就在8000 万t 以上。目前，卫生填埋、堆肥和焚烧是国际上通用的三种垃圾无害化处理方法。其中，卫生填埋是垃圾经过焚烧或者堆肥处理工艺、实现垃圾利用最大价值后，剩余残留物的最终处理方法。这种处理方式由于具有处理量大、操作工艺简单、运费低廉等优点而被大多数国家所采用［1］。但在我国，大多数垃圾没有得到及时处理而仅仅是简单堆积，既污染环境又耗费土地和人力，更为严重的是，这种“垃圾占地” 现象还在快速地由城市向农村蔓延。如何将产量大、成分复杂的污泥,经过科学处理后使其减量化、无害化、资源化和稳定化,己成为我国乃至全世界环境保护领域广泛关注的课题之一[1,2]。 1、垃圾填埋场周边的污染源 1.1 水污染源垃圾填埋场的水污染主要来自于垃圾渗滤液,其次还有少量的生活污水和洗车废水以及流经填埋场的地表径流可能受到垃圾填埋场的污染。垃圾渗滤液来源于五个方面:一是垃圾本身带来的水分;二是垃圾中有机物经分解后所产生的水分;三是以各种途径进入垃圾填埋场的大气降水和地下水;四是地表径流;五是灌溉水。其中进入场区的大气降水和地下水以及垃圾自身含水是决定渗滤水产生量的主要因素。垃圾渗滤液属高浓度的有机废水,主要污染物是BOD、COD、NH3- N和重金属。 1.2 大气污染源垃圾填埋场大气污染源主要是填埋气(LFG)以及垃圾填埋场的粉尘和垃圾飞扬物。LFG主要是由于微生物分解垃圾中的有机成分产生的,主要成分包括CH 4 、CO 2以及少量的H 2 S、NH 3 、N 2和H 2等,对环境产生影响的主要污染物有CH 4 、CO 2等温室气体和H 2 S、NH 3等恶臭气体。CH 4和CO 2约占填埋气体的85% - 99%;H 2 S和NH 3等有毒的恶臭物质,约占填埋气体的0.2% - 1.4%;填埋场释放气体中的微量气体量很少,但成分复杂,有100多种,可以归为挥发性有机组分(VOCs)。 1.3 噪声源垃圾填埋场的噪声来源于垃圾运输车辆进出填埋场的交通噪声;垃圾填埋作业时填埋机械(压实机、推土机、垃圾运输车等)工作时发生的噪声;场区渗滤液废水处理站的鼓风机和水泵等的噪声。根据类比调查可知,这些机械产生的噪声值约为80- 90dB(A)。

环境岩土工程解析

1.什么是小环境问题？简要叙述小环境岩土工程中的主要问题。答：指采用岩土工程的方法来抵御由人类生产、生活活动、工程活动引起的环境问题。如生活垃圾污染、工业有毒废弃物污染、过量抽取地下水引起地面沉降、尾矿淋滤污染、采矿造成采空区坍塌、打桩造成的挤土等。 2.什么是大环境问题？简要叙述大环境岩土工程中的主要问题。答: 指采用崖工程的方法来抵御由自然灾变引起的环境问题。如：地震灾害、火山灾害。洪水灾害、水土流失、沙漠化、盐碱化、区域性大滑坡等。 3.桩基础：灌注桩和预制桩。挤土桩有：预应力管桩、沉管灌注桩、夯扩桩、预应力管桩（闭口型）非挤土桩有：钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、人工挖孔桩部分挤土桩：预应力管桩（开口型）沉桩方法：捶击法、振动法、静压法。 4.对饱和软土层，由于墙体渗透系数小，水不易排出，挤土时墙体体积基本不变，因此挤土效果显著。 5.减少桩基础施工中挤土效应的措施：（1）减少挤土量→改变桩型的沉桩工艺→改变桩型→采用挤土效应较小的柱 ↓ 合理安排桩基施工方向←改变沉柱工艺→采用预钻孔取土沉柱 ↓ 控制沉桩速率（2）隔离临近建筑物→在施工区与被保护对象间设置防护系统 ?设置隔断：刚性隔断：钢板桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙柔性隔断：在场地外钻孔，并用钢筋笼加竹片护孔壁→给挤土应力提供释放空间→泄压孔?设置防护沟：在沉桩区四周开挖，沟内回填砂或其它松散材料→减少表层土的挤土效应，对浅埋管线起保护作用。（3）加速地基土排水→设置排水系统→设置排水砂井或塑料排水板（效果不明显） 6.挤土效应的理论分析：可能是附加题。 7.柱基施工过程中对环境造成哪些影响？答：废泥浆的处理问题、噪音问题、振动问题、油烟污染问题、给地下空间的开发利用带来隐患、桩体残留物的回收和利用问题、挤土问题、 8.柱基础施工过程中挤土对周围建筑物产生的影响表现在哪些方面？答：邻近的建筑物和构筑物产生裂缝，倾斜等；邻近地坪开裂，道路路面损坏；地下水管爆裂，煤气外泄，通讯中断；桩基施工与基坑开挖互相影响。 9.强夯法：将地基夯实，改善地基性能。（孔隙比较大或孔隙中水含量少）→碎石土、砂土、素填土、杂填土、湿陷性黄土、低饱和度的粉土和粘土。强夯置换法：利用强夯的巨大动能将碎石打入软弱土层，形成碎石墩，将软土特别是淤泥挤到桩体之间的空隙，使土体和碎石构成复合地基，用以提高天然地基的承载力。 10.强夯施工振动影响的机理（有图） ?强夯夯锤的夯击能量转化为三部分：冲切锤侧土体，形成夯坑；冲压锤底土体，将坑底面以下地基土压密；产生振动，并以弹性波的形式向周围土体中传递部分夯击能量。?强夯施工所产生的弹性波有两种形式：面波和体波。面波占弹性波总能量的67%，主要在地表传播，且其振幅衰减慢；体波占弹性波总能量的33%，主要在地下深处传播，且其振幅衰减快。因此，引起地表建筑物振动破坏的主要原因是强夯施工所产生的面波。

城市环境岩土工程期末重点整理(修订版,含习题附录)(2)解析

《城市环境岩土工程》期末重点整理名词解释：6×5' 填空：30×0.5'判断：5×1' 计算：2×10' 简答：2×5' 论述：2×10' 【绪论】 1.岩土工程：以工程地质学、土力学、岩石力学及地基基础工程学为理论基础，以解决和处理在建设过程中出现的所有与岩土体有关的工程技术问题的新的专业学科。 2.当前工程地质、地质工程与岩土工程三者的概念和特征是： ①工程地质——工程地质学属于地质学，是地质学与工程的边缘学科。强调认识自然，而涉及对自然的改造少，即以预测为主。 ②地质工程——工程地质的新分支，以地质体的改造技术为主。 ③岩土工程——属于工程技术学科的土木工程体系。既强调分析预测，又注重决策和行动。涉及工程地质、岩土力学、地基处理、水文地质等，是个容量很大的概念。岩土工程与工程地质学共同解决环境岩土工程问题。 3.环境岩土工程的定义：是一门交叉学科，研究岩石、土地的物理化学性质及其与大气圈、生物圈、水圈、岩石圈和微生物圈的相互作用。——方晓阳 4.城市环境岩土工程是研究环境岩土工程问题和地质灾害问题。 5.环境岩土工程研究的两大类问题：（1）大环境问题——内因：地震灾害、火山灾害外因：洪水灾害、水土流失、沙漠化、盐碱化、区域性滑坡（2）小环境问题——生产活动：采空区塌陷、工业废弃物排放、地下水及油气资源开采的地面沉降、海水入侵工程活动：城市建设产生的震动、土体变移动 6.人类工程活动与岩土体环境之间的作用类型：（1）根据物质、能量交换条件分类： ①带入作用：人工灌溉和喷洒、排污与固体废物填埋和堆积、矿山采空区的回填 ②取出作用：地下水抽取、矿山开采、砂石等建材开采混合作用、修筑地下连续墙、开挖深基坑、修筑地下工程、海岸带改造、港口码头建设等。（2）按人类工程活动作用和岩土体形状改变程度分类：人为剥蚀作用；人为搬运作用；人为堆积作用；人为塑造地形作用。【专题一】城市建设与两类环境问题 1.城市化：指农村人口向城市转移和聚集，以及城市数目和规模不断增加和扩大的现象。 2.环境：指自然客体与人类客体相互联系的系统。包括自然环境和社会环境。--（P1） 3.产生环境问题的根本原因是人的生产、物质生产、环境生产运行关系的不和谐和不协调。三种生产的协调发展又取决于人类社会的三种行为——政府行为、市场行为、公众行为的调和。环境问题的实质和解决环境问题的关键是在于以三种行为的调和促进三种生产协调发展——“人地调谐原则”。--(P1) 4.环境岩土工程的中心内涵：环境岩土工程的发展和两类环境问题概念的出现。--(P2) 5.两类环境问题：（1）污染与生态破坏问题：其中水环境污染与地质关系最密切。（2）环境岩土工程问题：又包括区域性和城市环境岩土工程问题。 6.结构控制论和优势面观点认为：岩体的稳定性是由岩体结构或优势面控制的。各种因素主要通过优势面起作用。--(P6) （优势面：是指形成时间新、性质软弱、导水、富水且对岩体稳定性起控制作用的结构面。）

环境科学与工程,土木工程(市政工程)

环境学院环境科学与工程，土木工程（市政工程）一、适用学科 ●环境科学与工程（Environmental Science and Engineering，一级学科，工学门类，学科代码：0830） ●土木工程（Civil Engineering，一级学科，工学门类，学科代码：0814）本方案适用于市政工程二级学科二、培养方式 1、实行导师负责制，必要时可设副导师，鼓励组成指导小组集体指导。跨学科或交叉学科培养博士生时，应从相关学科中聘请副导师协助指导。 2、博士生应在导师指导下，学习有关课程，查阅文献资料，参加学术交流，确定具体课题，独立从事科学研究，取得创造性成果。三、知识结构及课程学习的基本要求（一）知识结构的基本要求 1、环境科学与工程专业进入本专业的博士研究生应在一级学科范围内和相关的学科领域中有着广泛的了解和系统的专业知识。 2、市政工程专业本专业的博士研究生在市政工程学科和相关的环境科学与工程、土木工程等交叉学科领域中有广泛的了解和系统的专业知识。（二）课程学习及学分组成 1、普博生研究生攻读博士学位期间，要求学分不少于15学分，其中公共必修课程学分不少于4学分，学科专业课程不少于6学分（其中基础理论课不少于4学分、本学科或相关专业基础理论和专业课程不少于2学分），必修环节学分不少于5学分。自学课程学分另记。课程设置见附录。 2、直博生研究生攻读博士学位期间，要求学分不少于29学分（其中考试学分不少于21学分，自学课程学分另记），其中公共必修课程学分不少于5学分，学科专业课程学分不少于19学分（其中基础理论课不少于4学分、本学科或相关专业基础理论和专业课程学分不少于14学分），必须环节5学分。课程设置见附录。四、主要培养环节及有关要求 1、制定个人课程学习计划博士生入学后三周内，在导师指导下作好个人课程学习计划，并报院（系、所）研究生

环境岩土工程问题综述

环境岩土工程问题综述近年来，生态环境问题受到了越来越多人们的关注，同时环境岩土工程由于在解决环境破坏和实现可持续发展方面的重要作用而被人们加以重视。环境岩土工程是一门涉及广泛的学科，它在研究岩土构成特性以及岩土与环境之间的关系方面起到了重要的作用，从而也对我国水土环境污染控制方面起到了一定的作用。本文就环境岩土工程的相关问题进行了简要的分析与论述，希望可以为环境岩土工程未来的发展起到一定的启示作用。标签：环境岩土工程内涵现状影响因素随着工业的飞速发展以及人们生产生活的影响，我国面临了严重的环境问题，严重地影响了人们的正常生活以及自然的生态平衡，因此利用科学的方法保护人们赖以生存的生态家园就显得尤为重要，同时用环境岩土工程的方法来解决水土环境污染问题是当下最为经济、最切合我国发展现状的方法之一。环境岩土工程涉及岩土力学与岩土工程、环境工程、地球化学、工程地质等多方面的内容，让环境岩土工程与环境保护更紧密地结合起来，不仅能够扩大环境岩土工程的发展潜力，而且在我国环境污染控制方面也有重要的意义。 1环境岩土工程简介 1.1环境岩土工程的构成环境岩土工程是将岩土力学与环境科学相结合的一门新兴学科，主要侧重于岩土材料的工程性质、岩土工程中的数值分析、岩土工程与环境、地下空间的利用与开发等多方面的研究。岩土材料的工程性质主要研究的是复杂应力条件以及与渗流、热、化学等耦合作用下岩土介质的工程性质;岩土工程中的数值分析主要研究解决岩土工程中各种问题的数值化方法和程序化技术;岩土工程与环境主要研究岩土工程与环境的相互关系及作用。包括地下污染物的迁移与扩散、高放核废料地质处置库建设中的岩土力学问题、地热等资源的开发与储存以及岩土介质中污染物扩散的阻隔和防治等;地下空间的利用与开发主要研究地下空间的规划、设计与施工技术以及地下施工对周围环境的影响等。因此环境岩土工程的存在在环境研究与治理方面具有重要的价值。 1.2环境岩土工程的内涵环境岩土工程是利用岩土工程学的理论和方法对环境进行治理和保护任务，它是从更加科学的角度对环境岩土工程与环境系统之间相互作用的规律进行研究，从深层次了解环境岩土工程与环境之间的关系，从而使环境保护与环境岩土工程密切的结合起来，并对环境中存在的一些问题或是环境岩土工程中存在的一些问题进行有效的治理，进而实现环境岩土工程与环境保护之间的协调发展。由此环境岩土工程是站在一个更高的层次对环境岩土工程进行研究和考察，从而实现人与环境的和谐共生。