地下工程建设诱发地质环境负效应评价方法研究
武汉市地下工程的若干环境地质负效应
第21卷增刊 2007年7月资源环境与工程Re s ources Envir on ment &Enginee ring Vol 121.Su pJul y,2007武汉市地下工程的若干环境地质负效应郭海生1,周衍龙1,2,林 彬1,袁莎燕1(1.湖北省地质环境总站,湖北武汉 430051; 2.中国地质大学工程学院,湖北武汉 430070)摘 要:随着武汉市城市建设进程加快,地下空间开发利用所引起的环境地质问题日渐突出,本文针对城市地下工程建设所引发的工程环境地质负效应,分析其成灾原因,并结合其具有突发性、潜在性、隐蔽性、社会性等特点,提出了防治对策与建议,力图能使该问题引起人们的关注,对武汉市城市建设与地质环境保护、地质资源合理利用有积极意义。
关键词:武汉市;地下工程;环境地质;负效应中图分类号:P66 文献标识码:A 文章编号:1671-1211(2007)S1-0061-030 前言武汉市地处江汉平原东部,长江与汉水交汇处,是湖北省省会所在地,为我国中部特大中心城市。
随着城市化进程的加快,城市面积不断扩大,人口增加并高度集中,使有限的城市空间不断超荷,而高效合理利用城市有限土地资源、充分开发利用地下空间已是必然的趋势。
目前,武汉市城区城市建设中以地质体为主体建成(或待建)的工程越来越多且规模越来越大,地下工程数量、规模、深度增加增大,市区内已建成或在建以及拟开发利用的地下空间方面的构筑物主要有:地下公共行走(车)走廊、轻轨、地铁、过江交通隧道与桥梁、大型地下商场、高层写字(住宅)楼、地下停车场、城市管道综合通道等,使地下空间的开发利用程度得以不断的提高。
由于城市地下空间开发规模逐渐加大加深,其工程扰动现象相当严重,随之而来由工程环境效应引发的工程环境地质灾害如地面开裂、地面沉降及对周边建(构)筑物的影响与破坏、桩基工程施工噪声扰民、废浆液(水)污染水土环境、挤土效应(地面房屋开裂等)等问题也逐渐显现,其重要性已越来越多的被人们所认识,如何科学开发地质体,合理利用地下空间,实现经济发展与环境保护双赢是武汉市中部崛起战略所必须面临的新课题。
地下空间资源开发利用地质环境适宜性评价——以常德市为例
Vo1.16 No.01 March, 20212021年3月 第16卷 第1期doi:10.3969/j.issn.1007-1903.2021.01.012Evaluation of geological environment suitability for exploitation andutilization of underground space resources — Taking Changde City as an exampleHE Y ang, XIONG Xiong, XU Dingfang, LIU Y iming, PANG Tie(Hunan Institute of Geological Survey, Changsha 410116)Abstract: Changde is a provincial sub-center and a regional center in northwestern Hunan Province; It’s also an integrated transportation hub and an ecologically livable city. With the rapid growth of its urban society and economy, the development and utilization of the underground space resources are gradually implemented. In this paper, analytic hierarchy process and variable weight evaluation methods are used to evaluate the suitability of the underground space resources below 60 m in the study area; suitability evaluation is carried out at the layers of 0 ~ 10, 10~ 30, 30~ 60 m; and evaluation results are divided into four grades from the first to the fourth. Most of the 0 ~ 10 m is first and second grade suitability areas, 10 ~ 30 m and 30 ~ 60 m are generally third and fourth suitability areas. Finally, targeted development and utilization suggestions are put forth to provide a scientific basis for the development and utilization of underground space resources in Changde City.Keywords: Changde City; development and utilization of underground space resources; variable weight evaluation; suitability evaluation地下空间资源开发利用地质环境适宜性评价——以常德市为例何 阳，熊 雄，徐定芳，刘一鸣，庞 铁(湖南省地质调查院，湖南 长沙 410116)摘 要：常德市为省域次中心城市及湘西北中心城市、综合交通枢纽和生态宜居城市，随着城市社会经济的快速发展，城市逐步进行地下空间资源的开发利用。
环境工程地质问题综合评价及防治对策研究
环境工程地质问题综合评价及防治对策研究一、绪论地质环境工程是在地质学原理和方法的指导下，对工程地质环境进行评价、预测、设计及环境保护的一门综合性、应用性很强的交叉学科。
地质环境问题是指在工程建设和生产过程中与地质条件有关的环境问题，包括水文地质、地面沉降、自然灾害、土壤和地下水污染等。
地质环境问题综合评价及防治对策研究是解决这些问题的重要部分，本文将对其进行深入探讨。
二、环境工程地质问题综合评价1. 地质灾害评价地质灾害是指由于地质因素引起的，对人类生命和财产安全有危害的现象或事件。
包括地震、滑坡、泥石流、地面沉降、洪水等。
对地质灾害进行综合评价，需要考虑地质条件、气候条件、人类活动等因素，探讨其可能产生的规模、频率、影响范围等，为防治提供依据。
2. 地下水污染评价地下水是人类饮用水的重要来源，而工业、农业生产等活动往往会导致地下水污染。
对地下水污染进行综合评价，需要了解地下水的地质特征、水文地质特征，分析多种污染源对地下水的影响，评估地下水的受污染程度和扩散规律，为地下水污染的防治提供依据。
3. 土壤污染评价土壤污染是指土壤中的污染物超出一定标准或对生态环境、人类健康产生危害的现象。
进行土壤污染评价，需要调查土壤的地质特征、化学性质，分析土壤污染的原因和程度，评估污染对生态环境和人类健康的影响，为土壤污染的防治提供依据。
4. 地面沉降评价地面沉降是指地表下沉的现象，可能会对建筑物、道路、管线等基础设施造成损害。
进行地面沉降评价，需要了解地质条件、地下水动态、人类活动等因素对地面沉降的影响，评估地面沉降的程度和速率，为地面沉降的防治提供依据。
1. 地质灾害防治对策地质灾害的防治对策包括预测预报、减灾避险和工程治理等方面。
通过对地质灾害的综合评价，可以采取针对性的预测预报措施，对可能发生地质灾害的区域进行监测和预警，提前采取减灾避险措施或进行工程治理。
2. 地下水污染防治对策地下水污染的防治对策包括源头控制、污染治理和修复、合理利用等方面。
工程建设对地质环境的影响与协调
工程建设对地质环境的影响与协调摘要：文章阐述了工程建设与地质环境的关系及工程建设对地质环境影响的方式，分析了工程建设影响地质环境的原因，提出了工程建设与地质环境协调发展遵循的原则，介绍了加强工程建设对地质环境影响的评价方法，讨论了防止地质环境恶化和预防地质灾害发生的措施。
关键词：工程建设；地质环境；影响；协调地质环境是自然环境的一部分，是地球长期演化的产物，人类活动正显著影响地质环境，有统计发现滑坡灾害的75%以上与人类活动有关。
工程建设是人类影响地质环境的重要活动。
例如矿山工程建设产生的地质振动导致地基土液化，基坑开挖造成地质层变形位移和地表沉降[1]。
再如岩溶地区地下工程建设引起泉水干涸断流、地面塌陷、地下盆地浮托等问题[2]。
有鉴于此，本文对工程建设对地质环境的影响与协调进行了探讨。
1工程建设对地质环境的影响1.1 工程建设与地质环境的关系工程建设与地质环境存在相互作用和影响。
首先，工程建设受到地质环境的制约和影响，在复杂、恶劣的地质条件下开展工程建设，风险性高，在建设过程中可能诱发地质灾害，并增加工程建设费用，甚至导致工程建设项目失败。
例如穿越山岭的隧洞工程，岩层产状不利，穿行路线中经过断层破碎带，施工中暴露裂隙含水层，涌水不仅导致施工困难，竣工后长期治理水害也推高了营运费用。
其次，工程建设影响地质环境的演化进程，尤其是重大工程建设对地质环境的影响十分深远，例如三峡工程、南水北调工程对地质环境有重要的改造作用。
以南水北调工程为例，解决了北方城市的缺水问题，也缓解了一些城市因长期超采地下水导致地面沉降、塌陷、海水入侵等困境。
1.2 工程建设对地质环境影响的方式工程建设对地质环境的影响存在多种方式：一是产生工程荷载效应。
工程荷载加载到地基或围岩上，导致地基变形，尤其在地基及周边应力集中区域会造成岩土屈服张拉变形。
例如岩体中的软弱结构面受到荷载作用后，产生压缩闭合和剪切破坏。
二是岩土开挖会形成新的临空面，使岩土中的应力释放。
隧道施工中地质环境的影响评价
隧道施工中地质环境的影响评价一、引言隧道建设是现代城市化建设中不可或缺的重要组成部分，尤其是在道路与铁路等交通建设中，隧道建设扮演着至关重要的角色。
然而，由于地质环境的多变性，在隧道施工中，地质环境可能会对施工产生重大的影响。
因此，在隧道建设前，必须科学评价地质环境的影响，从而保证隧道工程的顺利进行。
本文将从隧道施工中地质环境的影响、地质环境影响评价方法以及常见的地质灾害评估等方面进行探讨，以使读者更好地了解隧道施工中地质环境的影响评价。
二、隧道施工中地质环境的影响一般来说，地质环境对隧道工程的影响可以分为以下几个方面：1.隧道施工的不良影响在隧道施工的过程中，地质环境会带来很多不良影响。
比如，地质构造的复杂程度可能导致施工的困难和加大施工难度；地层的不平衡和脆弱性质也会导致隧道工程的施工加大难度；地下水的存在可能延长施工时间；松散的地层也可能导致隧道倒塌等不利后果。
2.隧道工程的风险地质环境对隧道工程的影响往往导致隧道工程发生意外风险。
比如，在隧道工程中，隧道里面的地下水无法处理，可能导致隧道漏水和被水淹等情况；如果地层的风化程度过大，也可能导致隧道的塌陷；若地下水过多，还可能导致隧道坍塌等严重后果。
3.隧道运营的不利影响此外，地下水的存在还可能导致隧道运营时的一系列不利影响。
比如，地下水可能使隧道内部受潮、发霉、滋生细菌等，使得隧道环境脏乱差。
三、地质环境影响评价方法在隧道建设前，必须采用科学的方法对地质环境进行评价，以便根据评估结果对隧道工程进行相应的调整。
目前，地质环境影响评价主要采用以下几种方法：1.现场勘探现场勘探常用的方法有钻探和地质实验室分析等。
该方法会对隧道建设区域的地层进行细致剖分，剖析地层构造及其特征，给出岩石的挠性、结构等有关地质参数，为评估提供基础资料。
2.地质探测地质探测主要采用地震法、重力法、电测法、地面位移监测等，可以全面了解地质环境。
地震法是利用地震波在地下的传播进行研究，可以解决隧道钻洞等问题；重力法是测定地球重力场的变化来推断地质构造；电测方法利用电性差异探测；地面位移监测是基于变形传感器的分布式监测，用于观测隧道建设过程中地层的位移。
城市地下空间利用中的地质环境影响与塌方风险评估
城市地下空间利用中的地质环境影响与塌方风险评估地下空间利用是城市发展的重要方向之一，可以有效利用有限的土地资源，缓解城市拥堵问题，提高城市综合利用效率。
然而，在进行地下空间利用时，地质环境的影响以及塌方风险评估是需要认真考虑的问题。
本文将探讨地下空间利用中的地质环境影响，以及如何进行塌方风险评估。
一、地下空间利用的地质环境影响地质环境是城市地下空间利用必须要考虑的因素。
在选择地下空间利用的区域时，需要对地质条件进行全面的调查和评估。
首先，地下水位是一个重要的地质环境因素。
过高或过低的地下水位都会对地下空间的利用带来不利影响。
其次，地质构造和岩层的情况也会对地下空间利用产生重要影响。
例如，存在断层或者薄弱层的地区，不适宜进行地下空间利用，因为这些地区存在较高的塌方风险。
此外，土层的稳定性、密实度等地质参数也需要进行全面考虑。
二、塌方风险评估的重要性塌方是地下工程施工中常见的地质灾害之一，对人民生命财产带来巨大的威胁。
因此，在进行地下空间利用前，进行塌方风险评估是非常重要的。
塌方风险评估可以帮助工程师了解地下空间利用区域的稳定性，为工程设计和施工提供可靠的依据。
通过对地下土体的强度、稳定性等进行评估，可以预测潜在的塌方风险，并采取相应的防治措施。
三、塌方风险评估的方法塌方风险评估是一个复杂而综合的过程，需要考虑多个因素的综合影响。
以下是一些常用的塌方风险评估方法：1. 地质调查与工程地质勘察：通过对地下土体的地质参数进行详细调查和分析，可以了解土体的强度和稳定性情况，为塌方风险评估提供依据。
2. 数值模拟：利用数值模拟方法对地下土体的力学行为进行模拟和分析，可以模拟不同条件下的塌方情况，评估塌方风险。
3. 统计分析：通过统计分析历史塌方事件的发生规律，了解地下土体的塌方概率和风险程度。
4. 工程案例比较法：通过比较相似工程案例的成功与失败，可以得出对地下土体进行塌方风险评估的经验和教训。
四、地下空间利用中的防治措施在进行地下空间利用时，为减少塌方风险，需要采取相应的防治措施。
地质活动对土地利用和工程建设的影响评价
地质活动对土地利用和工程建设的影响评价地质活动是地球内部物质运动和能量释放的过程。
它对土地利用和工程建设产生重要影响，需要对其进行评价。
本文将探讨地质活动对土地利用和工程建设的影响，并对其评价方法进行分析。
一、地质活动对土地利用的影响地质活动对土地利用产生多方面的影响。
首先，地壳运动可能导致地表地貌的变化，包括山地的形成、断裂带的出现等。
这些地貌变化对土地利用具有直接影响，可能导致一些地区不适合进行农业生产，或者可能为旅游业提供机会。
其次，地震和火山喷发等地质灾害可能对土地利用造成破坏。
地震引发的地面震动和火山喷发引发的熔岩流等都可能摧毁农田和建筑物，对土地利用和工程建设产生严重影响。
此外，地质灾害还可能导致环境质量的下降，进而影响土地的可持续利用。
评价地质活动对土地利用的影响时，可以采用多种方法。
一种方法是通过实地考察，观察地表地貌的变化和地质灾害对土地的破坏程度。
可以利用地形图、卫星影像等资料进行分析，评估地质活动对土地利用的影响。
另一种方法是通过数学模型和计算机模拟，对地震、火山喷发等地质灾害的影响进行预测和评估。
这种方法可以提前预知潜在的土地利用风险，为土地规划和开发提供决策支持。
二、地质活动对工程建设的影响地质活动对工程建设也具有重要的影响。
首先，地质条件是工程建设的基本条件之一。
地质勘察是工程建设前的必要步骤，通过对地下地质情况的了解，可以判断土地的承载能力、稳定性以及地下水的流动情况等。
这些信息对选址和设计具有重要意义。
其次，地震等地质灾害可能导致工程设施的损坏或破坏。
因此，在工程建设中需要考虑地震对建筑物的影响，并采取相应的抗震措施。
此外，地质条件还会对工程建设的成本和周期产生影响。
选址处于地震活跃带的工程可能需要更加强固的结构和防护设施，从而增加了工程建设的成本和周期。
评价地质活动对工程建设的影响时，可以采用多种方法。
一种方法是通过地质勘察和地质灾害风险评估，评估地质条件对工程建设的影响。
城市地下空间开发的环境影响研究
城市地下空间开发的环境影响研究随着城市化进程的快速发展和人口数量的不断增加，城市地区的空间资源越来越受到重视。
在传统的城市规划中，人们往往只关注到地面上的空间利用和开发，而对于地下空间的利用和开发则比较被忽视。
然而，城市地下空间具有不可替代的价值和潜在利用价值，在城市可持续发展、提升城市智能化水平、实现资源节约等方面都有重要的作用。
但由于城市地下空间的特殊性和独特性，其开发利用也将对环境产生一定的影响。
因此，城市地下空间开发的环境影响研究变得愈加重要。
1、城市地下空间开发的环境影响类型：城市地下空间开发的环境影响可以分为直接和间接两个方面。
其中，直接影响主要包括地上工程施工，地下结构工程施工、生态环境影响；间接影响主要包括交通、地质、水文、生态、气候等方面的影响。
2、城市地下空间开发的环境影响研究方法：城市地下空间的环境影响研究方法主要包括环境影响评价和环境监测两个方面。
环境影响评价是指对城市地下空间开发前进行环境影响预测和评价，以便制定相应的环境保护措施。
环境监测则是在城市地下空间开发后，对环境变化进行实时、准确的监测和检测，并及时采取相应的保护措施。
3、城市地下空间开发的环境保护措施：城市地下空间开发对环境的影响不可避免，为了减少环境影响和保护环境，必须采取相应的环境保护措施。
主要包括以下几个方面：（1）制定详细的施工方案，合理运用建筑垃圾和土方，确保施工过程中减小对环境的影响。
（2）保护地下水源，采用合理的地下水管理方法，防止污水渗入地下水，影响水源质量。
（3）保护自然生态环境，采用合理的生态恢复措施，尽量减少对生态环境的破坏。
（4）控制地下空气污染，采用科学的通风系统、净化设备等控制空气污染源。
4、城市地下空间开发的环境影响研究案例：北京地铁工程的建设对城市的社会、经济、文化、交通等方面产生了巨大的影响。
同时，地铁施工却也不可避免地对城市的环境造成了一定程度的影响。
为了减小环境影响，北京地铁施工方对环境保护非常重视，在施工前后进行了详细的环境影响评价和环境监测，并采取了相应的环境保护措施，如采用噪声压制技术、控制粉尘污染、减少建筑垃圾等。
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地下工程建设诱发地质环境负效应评价方法研究
针对地下工程建设对地质环境的影响，文章以层次分析法为评价方法，通过根据地下工程对地质环境的影响特征，构建相应的评价指标与指标权重，并以玉峰山隧道为例，分析了隧道穿越构造轴线时造成的地质环境负效应的程度及其分布特征，研究成果可为相关地下工程建设对地质环境的影响评价提供借鉴。
标签：地下工程；地质环境；负效应；评价方法
Abstract：In view of the influence of underground engineering construction on geological environment，this paper takes the analytic hierarchy process （AHP）as the evaluation method，constructs the corresponding evaluation index and index weight according to the influence characteristics of underground engineering on geological environment，and takes Yufeng MountainTunnel as an example. The paper analyzes the degree and distribution of the negative effect of geological environment caused by the tunnel crossing the structural axis，and the research results can be used for reference for the evaluation of the impact of the underground engineering construction on the geological environment.
Keywords：underground engineering；geological environment；negative effect；evaluation method
引言
地下工程发展历史悠久，然而长期以来“重发展轻环境”的思想理念使得地下工程地质环境评价研究起步较晚。
在铁路隧道中，以前修建隧道时很少注重隧道的防排水，主要原因是防排水技术达不够，但经过几十年的发展，随着技术进步，环保意识加强，以及近年来频繁发生的由于隧道地下工程建设产生的各类地质环境问题[1]，且地质环境问题使得居民的生产生活受到影响，使得人们开始意识到需要进行地质环境保护，不能让隧道工程建设诱发地质环境问题影响到人们的正常生活。
国内外专家在地下工程和地质环境之间的相互影响已开展了大量的研究工作，并取得了较丰富的成果，特别是在隧道工程产生的地质环境负效应的表现形式和相应的控制措施及如何评价隧道工程施工的环境负效应等方面积累了较为丰富的经验[2～5]。
目前有关隧道对地质环境影响方面的研究，主要集中于对地下工程建设中水环境的变化影响。
隧道工程建设中大量的抽排地下水，导致地下水含水层破坏是导致一系列地质环境负效应的根本原因，因此在选取评价指标时，应主要考虑水文地质及可能导致含水层破坏的有关因素。
1 评价方法总述
本文运用层次分析法（AHP）对隧道工程建设诱发的地质环境问题进行科学
评价，在此不再对层次分析法原理进行赘述。
总体的评价思路为：选取评价方法——建立评价模型——遴选评价指标——对各指标进行权重分析——最出结论。
本文所建隧道工程地质环境负效应评价指标体系尚属地质环境负效应评价方面的初步研究，其指标选取和量化等仍有待进一步深入和完善，而客观赋值法需要大量统计数据来反求指标权重，在目前这一阶段尚难达到，因此，本文选择主观赋值法进行权重赋值，根据各权重赋值方法的比较，选用层次分析法进行指标权重确定。
2 评价指标构建
建立重庆市隧道工程地质环境负效应评价的指标体系，该指标体系由三个子系统（即：工程地质条件、水文地质条件和隧道工程条件）和若干个具体指标构成，如表1所示。
3 实例计算
本文选取重庆市玉峰山隧道進行实例计算。
玉峰山隧道为单向行驶的双洞公路特长深埋隧道，呈南东-北西向展布，向北西穿越玉峰山，隧道设计单洞宽7.577×2m，净高度7.928m，两洞轴线相距20m，为人字坡，洞身平面上呈直线形，隧道轴线地面标高与设计路面标高最大高差可达400m，隧道开挖方法为新奥法。
根据相关资料，利用层次分析法，对玉峰山隧道地质环境负效应进行综合评价结果如表2。
4 结束语
本文以重庆绕城高速玉峰山隧道为研究对象，运用层次分析法对隧道建设诱发的地质环境负效应进行了评价，得到结论如下：（1）本文以层次分析法为评价方法，通过根据地下工程对地质环境的影响特征，构建相应的评价指标与指标权重，为地下工程地质环境负效应评价提供了一类分析评价方法。
（2）以玉峰山隧道为例，具体分析了隧道穿越构造轴线时造成的地质环境负效应总体为严重，且严重区和较严重区均集中在槽谷内，同时呈现出近强远弱的特点；而两翼砂岩、泥岩区人口密度小，植被覆盖好，调查点较少，地质环境负效应则较轻。
参考文献：
[1]杜严飞，杨乐，廖云平，等.重庆市地下隧道地质环境影响因素分析[J].长江科学院院报，2016，33（08）：105-108+113.
[2]沈鹏.城市地下工程建设中的环境工程地质问题探究[J].内蒙古煤炭经济，2017（01）：30+41.
[3]谭亮.重庆市地下工程地质环境信息系统设计与实现[A].2016年全国工程地质学术年会论文集[C].中国地质学会工程地质专业委员会，2016：6.
[4]曹亮.城市地下空间开发的地质环境识别评价与建模研究[D].南京大学，2012.
[5]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，2005（04）：146-149.。