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摘要:城市环境地质学是环境地质学的一个分支学科,是应用地质学原理、方法和地质资料对城市地区、城市密集区、城市群地区进行规划、管理和治理的一门学科。其主要内容为城市建筑环境,地基的稳定性调查与区域稳定性评价,供水条件的调查,地质灾害的预防和处理,建筑材料矿产的圈定,废物排放、水土污染等问题及其处置,以及与城市地质环境有关的其他问题的研究。
关键词:城市建设;环境工程;地质问题;措施
1现代城市工程建设的基本特点
1.1“高、多、大”是城市工程建设发展的一大趋势
城市化是人类社会具有现代城市特征之演化的历史过程,它涉及到人口职业的转变、产业结构的转变以及土地和地域空间的变化,而这些转变和变化又存在着一定的内在联系,从发达国家的城市化进程中,我们能够看出,首先是农村人口大量向城市聚集,城市人口密度猛增,而涌入城市的乡村人口迫于生计就要另谋职业,与此同时还会引发城市生产与住房的紧张,进而导致地价上涨,迫使建筑物开始向高空发展,以美国为例,美国是全世界高层建筑数量最多的国家,据相关资料统计,高度在160m~200m的建筑已经超过了100幢。近年来,我国的城市化进程正在加快,城市工程建设越来越频繁,高层建筑越来越越多,且呈现出建设速度快、数量多、体型复杂、总高度增大的特点,“高、多、大”已经成为城市建筑发展的一大趋势,而高层建筑的施工对周围地质环境的影响也非常大。
1.2发展城市地下空间是城市工程建设发展的另一大趋势
进入本世纪后,为了解决大城市中公共设施过密化的问题,日本、美国以及欧洲主要发达国家开始将一些公共设施转向地下,大力发展城市地下空间,城市地下建筑已经向更广泛的方向发展。发展城市地下空间是现代城市工程建设发展的必然趋势,日本更是将地下开发上升为国策,提出了开发地下,将国土扩大10倍的设想。我国对地下空间利用的时间可以追溯到上个世纪60年代,即大量的人防工程建设,近年来,随着城市化进程的加快,也加大了对地下空间资源的开发和利用,以城市地下交通为例,我国已经走在了世界前列,但是大规模的地下工程建设,对地质环境也造成了不同程度的影响。
2城市环境地质的主要研究内容
2.1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。
2.2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。
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2.3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。
3现代城市建设所引发的环境工程地质问题
3.1地表工程建设造成的环境工程地质问题
随着城市人口的不断增加,大力建设高层建筑以及开发地下空间仍很难缓解城市用地紧张的局面,平原地区的城市建设便开始占用农业用地,山区城市建设便开始向山坡开发土地,由此引发的水土流失、软土地基、边坡失稳等问题时有发生,而水土流失、边坡失稳等问题又会继续破坏环境,所引发的后果甚至会危机后代。
3.2地下工程设施造成的环境工程地质问题
发展城市地下空间是城市工程建设发展的一大趋势,但是大规模的地下工程建设对地质环境也造成了很多不利的影响,如地面变形、地下水流场改变、洞室围岩失稳、生态环境恶化等。地下工程设施造成的最常见的环境工程地质问题就是地面变形,最为典型的就是日本东京地铁施工引发的地面塌陷事件,这对我国当前的地下交通建设无疑起到了警示作用。
3.3水资源开发造成的环境工程地质问题
我国水资源总量居世界第6位,但人均水量却是世界人均水量的1/4,属于典型的贫水国家,全国缺水的城市已经超过2/3,水资源的日益短缺严重限制了我国的经济发展,很多城市,如上海、宁波、天津、太原等,都因超采地下水,造成了地面沉降、塌陷等环境工程地质问题,以上海为例,累计沉降量已达2.63m,据不完全统计,全国范围内因超采地下水而引起的地面塌陷已有800多处。
4改善城市地质问题的措施
4.1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。
4.2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。
4.3具体地质问题的防治措施
4.3.1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。
4.3.2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。
结论
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
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[4]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.
论文作者:宋惠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/20
标签:地质论文; 城市论文; 水资源论文; 地下论文; 城市建设论文; 环境论文; 工程建设论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;