環境巖土工程研究論文

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摘要：本文簡要論述了環境巖土工程的定義，環境巖土工程研究中的基本觀點以及方法以及環境巖土工程的研究現狀，并對我國環境巖土工程進行了展望。

關鍵詞：環境巖土工程研究

隨著經濟和、工業的迅速發展，人們越來越意識到人類活動對環境產生的兩個負面影響：環境污染和生態破壞。因此，應運產生了一門新興學科——環境巖土工程學。它既是一門應用性的工程學，又是一門社會學。它把技術和政治、經濟和文化相結合的跨學科的新型學科。

1.環境巖土工程定義

環境巖土工程（EnvironmentalGeotechnology）一詞，源自1986年4月美國賓州里海大學土木系美籍華人方曉陽教授主持召開的第一屆環境巖土工程國際學術研討會，并在其著名的“IntroductoryRemarksonEnvironmentalGeotechnology”論文中，將環境巖土工程定位為“跨學科的邊緣科學，覆蓋了在大氣圈、生物圈、水圈、巖石圈及地質微生物圈等多種環境下土和巖石及其相互作用的問題”，主要是研究在不同環境周期（循環）作用下水土系統的工程性質。

2.環境巖土工程研究的內容及分類

環境巖土工程是研究應用巖土工程的概念進行環境保護的一門學科。這是一門跨學科的邊緣學科，涉及面很廣，包括：氣象、水文、地質、農業、化學、醫學、工程學等等。

環境巖土工程研究的內容大致可以分為三類：

(1)環境工程。主要指用巖土工程的方法來抵御由于天災引起的環境問題。例如：抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海嘯等。這些問題通常泛指為大環境問題。

(2)環境衛生工程。主要指用巖土工程的方法抵御由于各種化學污染引起的環境問題。例如城市各種廢棄物的處理、污泥的處理等。

(3)人類工程活動引起的一些環境問題。例如在密集的建筑群中打樁時，由于擠土、振動、噪聲等對周圍居住環境的影響；深基坑開挖時，降水和邊坡位移等。

3.環境巖土工程研究中基本觀點及研究方法

3.1基本觀點

(1)巖土實踐的范圍是地球表層,而地球對于宇宙來講是一個子系統,它的變化受其他子系統的影響,它們之間有物質和能量的交換,是一個開放的系統;

(2)資源是有限的。我們只有一個地球,并且隨著人口的增長,資源與人口相比越來越小,所以我們應實施可持續發展戰略,而不能盲目地掠奪式地利用,以防止對環境造成不利的影響;

(3)人類無計劃的活動會毀滅人類自身;

(4)自然界在不斷地變化,有一些直接危害人類,反過來人類要避開危害,就必須采取措施;

(5)雖然巖土工程曾帶來一些消極影響,但它是由于人類認識上的片面性和歷史的局限性造成的,

所以從理論上講,所有的環境巖土工程問題是可以解決的,但它依賴于人們環境意識的提高,巖土工程技術的進步和法制建設的健全。

3.2研究方法

環境巖土工程是一個系統工程。它涉及許多學科領域,所以在研究中應從學科間的交叉處著眼,以辯證的觀點分析和解決問題。其次,應用巖土工程的觀點去改善環境,使其更符合人類的生存需求。

4.環境巖土工程與相關學科的關系

與環境巖土工程相關的學科有:工程地質學、巖土力學、巖土工程學、地質工程、環境工程地質學。

工程地質學的基礎理論是地質學,指導它的理論主要是自然歷史觀1它的基本理論是認為地質成因和演化過程決定地質體的工程特性,相應地在研究方法上就是從地質體局部特性的研究,探索地質體在生成時的地質環境以及形成地質體的地質作用和演化過程,從而在整體上認識和把握地質體的組成和結構以及發育規律,并進一步探討和預測它在工程建筑物作用下的表現和工程行為。

工程地質學的服務對象完全是人為設計,人為施工的建物。這一應用性決定了工程地質學的邊緣性、交叉性和綜合性等特性。所謂邊緣性指它處在地質學科的外層,位于和工程學科接壤的部位。所謂交叉性表明在它的學科發展中不斷吸收工程學科的理論、概念和方法,并和地質學結合起來。所謂綜合性是指工程地質學的目標是解決問題,它是借助于地質學各基礎學科的成就來綜合地工作的.

巖土力學、巖土工程和工程地質學在研究對象和目標上有很大的相同之處,是密切相鄰的學科。但是巖土力學屬于力學學科的邊緣,而巖土工程屬于工程學科的邊緣1雖然對巖土的地質認識是建立巖土力學模型和本構關系的重要基礎,但巖土力學更偏于模型及建模后的力學研究。巖土工程是將巖土作為工程結構物的一部分工程學科。不過巖土力學和巖土工程與其他的力學或工程學科相比,需要更多地質學科的支持,或者說更需要與地質學科的結合。

5.環境巖土工程的研究現狀

20世紀50-60年代公害事件的顯現，人們不斷探索，反思，并已取得了基本的共識。目前國外對環境巖土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性質、理論與控制等方面，而國內則在此基礎上有較大的擴展，就目前涉及的問題來分，可以歸納為兩大類：第一類是人類與自然環境之間的共同作用問題。這類問題的動因主要是由自然災變引起的。例如地震災害、土壤退化、洪水災害、溫室效應等。這些問題通常稱為大環境問題。第二類是人類的生活、生產和工程活動與環境之間的共同作用問題。它的動因主要是人類自身。例如城市垃圾、工業生產中的廢水、廢液、廢渣等有毒有害廢棄物對生態環境的危害；工程建設活動如打樁、強夯、基坑開挖、盾構施工對周圍環境的影響；過量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有關這方面的問題，統稱為小環境問題。

6.環境巖土工程的發展展望

20世紀90年代后，我國進入了大規模工程建設時期。從沿海地區開始，逐步向內陸擴展，高層建筑、地鐵、道路交通、隧道等等的建設以及城市化進程步伐的加快向環境巖土工程不斷提出新的挑戰。同時，自然環境的變化，地震、洪澇災害的頻頻發生，溫室效應的加劇，水土流失，土壤退化等大環境問題，也引發了一系列新的環境巖土工程問題。相對發達國家來說，我國的巖土工程工作者面臨更為艱巨的任務。一方面，我國正處于大規模工程建設時期，有許多工程問題需要解決;另一方面，基于可持續發展要求，我們面臨嚴峻的環境保護與治理工作。在環境巖土工程問題上，未來幾年應重點研究并解決下面幾個問題。其中，西部問題，包括生態環境建設與保護區域穩定性與地下工程。東部問題，包括大城市地面變形不穩定性、懸河化水資源、水環境等。在一些應用方面還急需解決的問題如下：衛生填埋場的設計問題;大規模工程建設的區域環境巖土工程問題評估;城市施工影響環境巖土工程問題;巖土工程手段在環境的治理中的應用等。

參考文獻：

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