现代城市环境工程地质研究的关键技术与问题探讨论文_魏强

现代城市环境工程地质研究的关键技术与问题探讨论文_魏强

太原理工大学建筑与土木工程学院 山西太原 030024

山西省地质勘查局二一七地质队 山西大同 037008

摘要:近年来,随着我国社会经济的飞速发展,有效的促进了我国的城市化步伐全面加快,自然地质环境受到了大量工业活动的影响加快了改造的速度,进而造成了我国大多数地区都出现了环境工程地质问题,所以目前关于现代城市环境国内工程地质研究成为了各部门高度关注的内容。本文就针对现代城市环境工程地质的关键技术与问题进行深入探讨。

关键词:城市环境;地质;技术;问题

人类发展历史上城市化成为人类进步的产物,已经成为世界各国进一步发展、国家繁荣昌盛的重要标志,也是世界各国全面发展的主要趋势。人类在进入到21世纪之后,城市的居住人口已经超过总人口的一半。新中国建立以来,特别是我国进入到改革开放的新时期,使得我国城市化进程得到进一步加快,建国初期我国城市数量为132座发展到20世纪末城市数量已经近700座,城市人口数量也已经达到了近六亿人。经济建设的发展及城市化进程的全面加快,日益增多的人类工程活动数量在很大程度上对自然地质环境的改造加快了速度,使得环境工程地质问题十分突出,因此根据实际情况加强对城市环境工程地质的研究刻不容缓,从而进一步实现对现代城市环境以及地质质量的改善,对于城市的进一步发展产生积极作用。

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,而涌人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}300m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、现代城市环境工程地质问题

2.1地表工程

在城市人口逐渐加剧下,我国为了更好解决城市的用地问题,开始加大了高层建筑、地下空间的建设力度,尤其平原地区为实现城市化建设,对耕地的占用,而山区的城市建设则是以山坡开发为主,由此造成边坡失稳、水土流失和软土地基等问题频繁发生,当边坡失稳和水土流失等问题持续发生时,极易导致环境的再次破坏,甚至危机后代。

2.2地下工程

城市的工程建设中,地下空间的发展属于较为重要的一个建设项目,但是,随着地下工程规模的不断扩大,对城市地质环境造成的影响也会随之增加,例如:生态环境的逐渐恶化、地面变形以及洞室围岩的失稳等。另外,在地下工程施工过程中,地面变形属于较为常见的一种地质问题,较为典型的案例:日本东京在地铁施工过程,由于各种因素的影响引发地面塌陷,对于我国地下交通的建设人员而言,该事件无疑会起到一定的警示作用。

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2.3水资源

中国水资源的总量位于世界第六,而人均水量则是总人均水量四分之一,是目前贫水国家之一,全国缺水城市更是超过三分之二,因此,我国水资源短缺问题,已经成为阻碍社会经济发展的重要因素,部分城市因为过多采集地下水,导致地面出现塌陷或沉降问题,例如:太原、上海和宁波等城市,以其中的上海为例,通过调查研究发现,累计沉降数量已经达到2.63米左右,具相关统计发现,全国由于地下水超采所引发地面塌陷大约800左右。

2.4废弃物

在城市工业快速发展下,工业废弃物也随之不断增加,其中固体废弃物的堆放问题日渐恶劣,例如:生活垃圾,通过对生活垃圾相关调查显示,其总量呈现每年以八个百分点的速度增加。由于固体废物难以进行有效堆放,导致许多工程地质出现环境问题,如地表土壤和地下水的污染等。

3、现代城市环境工程地质研究的关键技术

现代城市工程建设发展迅速,由此引起的环境工程地质问题也日益严重,加强城市环境工程地质技术研究,是当前城市地学研究的重要内容。现代城市环境工程地质研究的关键技术如下。

3.1工程地质环境质量恶化的预测技术

预测是环境工程地质研究中一项非常关键的工作,环境工程地质学的主要任务就是预测人类工程活动和经济活动对环境的影响,塑造人、地和谐的人类生存环境,为工程和经济活动提供充分的依据和基础。现代城市的环境工程地质问题已经十分严重,如何定量预测城市工程地质环境质量变化趋势就极为重要,尤其应重点开发研究操作性强的预测技术。

3.2工程地质环境质量评价与计算技术

工程地质环境质量评价研究始于20世纪80年代中后期,近5年来,结合大江、大河水利、水电资源开发、核电站、城市的选址与规划,如长江三峡工程,黄河中上游流域水利工程、南水北调规划和广东、辽南核电站选址等,深入开展了区域工程地质环境质量调查与评价,期间,延安、大同、深圳、烟台、厦门、青岛等城市也开展了较深入的工程地质系统研究,在这些研究中,形成了具有中国特色的城市工程地质环境评价理论。但在评价理论与方法上尚有许多改进之处,而且目前的工程地质环境质量评价主要侧重于区域地壳稳定,以城市作为地域单元,着重从环境质量方面进行研究的较少。因此,今后应加强城市工程地质环境质量评价与计算技术研究。

3.3环境工程地质制图技术

环境工程地质学虽已成为一门独立的理论学科,并在许多领域发挥着其它学科所无法比拟的作用,但与其它学科相比较,它还是处于探索阶段的发展学科,为了拓展这一学科的理论体系,发挥更大的应用价值,更加科学准确的表述环境工程地质的研究成果,编制环境工程地质图是十分必要的。环境工程地质制图是一项难度很大的研究工作,到目前为止,还没有公认的图件样板可遵循。因此,需要开展环境工程地质制图技术的探索和研究工作。

4、发展趋势

根据目前我国城市发展现状,地质环境研究工作发展趋势如下:第一,必须要在短时间构建城市环境质量系统和数据库,在计算机技术逐渐完善下,制图技术、工程地质数据库开始受到人们的广泛关注,基于工程地质系统,需要尽快完成城市环境质量系统和数据库的建立工作,并将其作为研究重要方向。第二,对城市的三维空间给予高度重视,同时强化工程地质预测、评价等工作,使其形成较为完善的预测体系、评价体系,从而全面掌握工程建设所导致的环境问题。第三,加大城市环境工程地质的研究力度,并将相关理论和标度方法作为核心,促进环境工程地质学的更好发展,使其取得跨越式、突破性成绩。第四,积极探索工程建设和地质环境两者相协调的发展道路,从而促进我国实现可持续发展的战略目标。

5、结语

现代城市环境工程建设以自然地质环境为基础,因此在现代城市建设中,要充分认识自然地质环境结构,发挥城市环境工程地质研究关键技术在现代城市建设中的作用,努力控制城市发展的速度与规模,协调城市建设与自然地质环境之间的关系,实现现代城市与人类的可持续发展。

参考文献

[1]王开亮.浅谈城市建设中的环境工程地质问题[J].能源与节能,2013,04(4):66-68.

[2]王亚玲.浅析城市建设中的环境工程地质问题[J].四川水泥,2014,07(10):99-101.

[3]张丹丹.现代城市环境工程地质研究的关键技术与问题探讨[J].旅游纵览(下半月),2014,11(8):95-98.

论文作者:魏强

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/10/17

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