城市地下工程建設(shè)中的環(huán)境工程地質(zhì)問題的分析

劉月東

摘要：不斷加快的城市化進(jìn)程，越來越突出城市地下工程的重要性，而隨著地下工程建設(shè)的不斷增多，也開始出現(xiàn)了各種環(huán)境工程地質(zhì)問題。通過分析地下工程建設(shè)的特點(diǎn)能夠看出，環(huán)境工程地下問題有以下幾方面，包括地面變形、地下水環(huán)境變異與生態(tài)環(huán)境惡化等。這些問題都嚴(yán)重影響了城市居民的生產(chǎn)與生活，對城市地下工程建設(shè)中環(huán)境工程地質(zhì)問題展開深入分析，一方面能夠成功構(gòu)建和諧社會，另一方面也可對國家經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)增長起到積極促進(jìn)作用。對此，筆者結(jié)合自身工作實(shí)踐，簡要分析了地下工程引起的環(huán)境地質(zhì)問題和城市地下工程建設(shè)項(xiàng)目中的環(huán)境工程地質(zhì)問題成因，并對地下工程建設(shè)中的環(huán)境工程地質(zhì)問題改善措施展開了詳細(xì)探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：城市地下工程；環(huán)境工程；地質(zhì)問題

Analysis of Environmental Engineering Geological Problems in Urban Underground Engineering Construction

Liu Yue-dong

The Third Geological Brigade of Hebei Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources 075000

Abstract： with the accelerating process of urbanization， the importance of urban underground engineering is becoming more and more prominent. With the increasing number of underground engineering construction， various environmental engineering geological problems begin to appear. Through the analysis of the characteristics of underground engineering construction， we can see that the underground problems of environmental engineering have the following aspects， including ground deformation， groundwater environment variation and ecological environment deterioration. These problems have seriously affected the production and life of urban residents. The in-depth analysis of environmental engineering geological problems in urban underground engineering construction can successfully build a harmonious society on the one hand， on the other hand， it can also play a positive role in promoting the steady growth of national economy. In this paper， the author analyzes the environmental geological problems caused by underground engineering and the causes of environmental engineering geological problems in urban underground engineering construction projects， and discusses the improvement measures of environmental engineering geological problems in underground engineering construction in detail for reference.

Key words： Urban underground engineering； Environmental engineering； Geological problems

地下工程也就是地下的土木工程。不斷推進(jìn)的城市化建設(shè)，讓城市建設(shè)用地變得越來越緊張，建筑業(yè)也慢慢從地上轉(zhuǎn)移到地下空間，并對其進(jìn)行了充分地開發(fā)和利用。但地下空間和地上空間的差別非常大，內(nèi)部構(gòu)造也非常復(fù)雜，在城市地下的工程建設(shè)施工中，稍微不注意就會讓環(huán)境工程相關(guān)地質(zhì)問題發(fā)生，嚴(yán)重破壞地下環(huán)境。如此既會進(jìn)一步惡化地下的水文環(huán)境，也會使周邊建筑物有開裂、塌陷等地質(zhì)問題出現(xiàn)，極大的阻礙我國城市化建設(shè)發(fā)展，對我國社會經(jīng)濟(jì)的均衡性發(fā)展造成不良影響。

1.地下工程引起的環(huán)境地質(zhì)問題

1.1地下水環(huán)境變化

為了順利開展地下工程施工，就需處理施工區(qū)域的地下水，如此也就會影響施工區(qū)域周邊地下水[1]。與此同時(shí)，地下挖掘工作也會影響地下巖體，而一旦巖體發(fā)生形變就會影響到地下水分布，究其原因在于巖體是地下水的載體，地下水的徑流在巖體發(fā)生改變后也相應(yīng)地改變，以與載體的變化相適應(yīng)，如果此種狀態(tài)不能保持平衡，便極易導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。除此之外，地下工程施工污染地下淡水資源，也讓地下水污染加重。在進(jìn)行地下工程施工時(shí)，如果地下水位較高，就需借助人工抽水的方式降低水位。一些水壓高的地區(qū)可能在施工中有突水事件出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅施工人員的生命安全。

1.2地表開裂或塌陷

地下工程施工經(jīng)常容易出現(xiàn)的地質(zhì)問題就是地表開裂或塌陷，而這些同地下工程的深度、斷面大小和施工技術(shù)的關(guān)系非常大，且也和地層環(huán)境等地質(zhì)條件有十分密切的聯(lián)系。不斷提升的生活質(zhì)量要求，讓人們對地下施工所造成的地表破壞愈加掛住，所以就有各種新型技術(shù)出現(xiàn)，讓地表受到的破壞減小。針對深度較淺的地下工程，則極易導(dǎo)致地表形變發(fā)生，進(jìn)而形成沉降槽，導(dǎo)致地表塌陷，嚴(yán)重破壞道路、管道以及建筑物的完整性。

1.3影響建筑物的穩(wěn)定性

地下工程的施工一定要會影響地表和周圍建筑物，而之所以會出現(xiàn)這樣的情況，主要是因?yàn)榈叵率┕沟貙映料萸闆r出現(xiàn)，進(jìn)而不利于建筑物地基的穩(wěn)定性，同時(shí)部分地層不均勻得到建筑物會出現(xiàn)傾斜的情況，甚至倒塌。不僅如此，地下工程施工會有很多施工垃圾產(chǎn)生，大量堆積的施工垃圾讓有限的地面空間資源被占用，且也引發(fā)了各種環(huán)境污染問題。當(dāng)惡劣天氣出現(xiàn)時(shí)，或許會導(dǎo)致各種地質(zhì)問題發(fā)生，如沙塵暴、泥石流甚至地表塌陷等，進(jìn)而使附近居民的生活質(zhì)量大大降低，并極大地威脅他們的財(cái)產(chǎn)與生命安全[2]。

2.城市地下工程建設(shè)項(xiàng)目中的環(huán)境工程地質(zhì)問題成因

2.1地下工程施工造成巖土體失去平衡狀態(tài)

就地下工程建設(shè)而言，是將巖土體作為施工對象，擾動巖土體，從過去平衡狀態(tài)網(wǎng)新平衡狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)化[3]。在這一過程之中，不管埋深大小如何，均會出現(xiàn)以上情況。如果工程中埋深過淺，那么會影響地表，進(jìn)而導(dǎo)致變形以及沉降的情況，影響原有建筑的正常運(yùn)作。

2.2地下工程開挖造成大量廢棄物

城市低下工程在實(shí)際建設(shè)的過程中進(jìn)行開挖作業(yè)，會形成較多的廢棄物，導(dǎo)致土地資源被占用，同時(shí)還會產(chǎn)生安全以及污染的問題[4]。如果碰到特殊氣候，尤其是暴雨天氣，就會導(dǎo)致廢棄物出現(xiàn)滑移以及坍塌的情況，不利于周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.3排水系統(tǒng)施工中引發(fā)的相關(guān)問題

建設(shè)城市地下工程的過程中，如果項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域地下水位偏高，需要運(yùn)用科學(xué)的排水措施，并結(jié)合人工的方式降低地下水位。假如地下水壓高那么就會引起突水的情況，進(jìn)而影響施工進(jìn)度和人員安全[5]。另外，還會有海水入侵等情況在排水中出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致地下淡水資源被污染，破壞生態(tài)水環(huán)境。

3.地下工程建設(shè)中的環(huán)境工程地質(zhì)問題改善措施

3.1注重全面性的地質(zhì)勘查

為了對城市地下工程項(xiàng)目建設(shè)中環(huán)境工程地質(zhì)問題予以更好地防治，就需以地質(zhì)勘查為著手點(diǎn)，對全面性的地質(zhì)勘查引起重視[6]。在剛開始進(jìn)行城市地下工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，建設(shè)施工單位應(yīng)全方位、系統(tǒng)化的勘察工程建設(shè)施工現(xiàn)場周邊地質(zhì)環(huán)境和相關(guān)情況，以讓采集的各項(xiàng)勘察數(shù)據(jù)資料的完整性、真實(shí)性和時(shí)效性得到充分保證，由此提供依據(jù)給城市地下工程項(xiàng)目總體規(guī)劃建設(shè)。之后將這一系統(tǒng)化的地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)給結(jié)合起來，確定開挖施工方案，如果城市地下工程項(xiàng)目缺乏具備完整性、真實(shí)性以及時(shí)效性的勘察資料，就一定要重新展開全面性的勘察工作，以起到萬無一失的效果，把城市地下工程項(xiàng)目建設(shè)施工的安全風(fēng)險(xiǎn)降至最低，避免其影響環(huán)境工程，出現(xiàn)相關(guān)地質(zhì)問題。

3.2科學(xué)的降水設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行地下工程建設(shè)時(shí)，會碰到地下水位下降的情況，要想對此問題予以有效的解決，需要對降水方式予以科學(xué)的運(yùn)用，并建立降水措施。就某個(gè)層面而言，人工降水的效果和方法的選擇之間存在著緊密的聯(lián)系。對降水技術(shù)方式予以選擇的過程中，需重視以下內(nèi)容，即分析勘測降水場含水層滲水性以及水地質(zhì)條件；明確要求具體操作中的技術(shù)規(guī)范，以及開挖深度；確定地下工程建設(shè)施工設(shè)備能力與施工條件；重視降水方式的經(jīng)濟(jì)性；把實(shí)際情況與工程需要結(jié)合起來對各種降水方法予以綜合使用，將互補(bǔ)作用充分發(fā)揮出來[6]。

3.3完善地質(zhì)容量和質(zhì)量

城市環(huán)境工程能否健康發(fā)展，同其城市建設(shè)的質(zhì)量以及地質(zhì)環(huán)境容量有很大關(guān)系。就地質(zhì)環(huán)境而言，表現(xiàn)為推動社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，若城市建設(shè)區(qū)域負(fù)荷超載，那么就會引起各類地質(zhì)問題。就地下工程建設(shè)來講，重點(diǎn)在于控制好負(fù)荷安全，兼顧經(jīng)濟(jì)和社會效益，降低地質(zhì)環(huán)境承受力，同時(shí)對地質(zhì)環(huán)境容量予以有效的優(yōu)化[7]。除此之外，在地下工程建設(shè)過程中，防止地質(zhì)環(huán)境被破壞，就我國現(xiàn)階段的具體狀況而言，不論是經(jīng)濟(jì)、技術(shù)，還是人才均與此要求之間存在著較大的差距，哪怕不完美，也需要運(yùn)用科學(xué)的方式降低對地質(zhì)環(huán)境造成的破壞，避免惡化。與此同時(shí)，應(yīng)對生活垃圾和工業(yè)垃圾進(jìn)行妥善處理，只有把由地下工程建設(shè)引起的一系列地質(zhì)問題給有效解決，方可將可持續(xù)發(fā)展觀貫徹落實(shí)。

3.4推行考慮時(shí)空效應(yīng)的工程技術(shù)

近年來，很多巖土工程專家均提出，要接受以往深基坑附近地層移動破壞建筑與設(shè)施的教訓(xùn)，在技術(shù)規(guī)程中對基坑變形問題予以控制，而其中的一條安全且經(jīng)濟(jì)的技術(shù)途徑就是運(yùn)用時(shí)空效應(yīng)規(guī)律[8]。實(shí)踐證明，通過對時(shí)空效應(yīng)規(guī)律予以運(yùn)用，可對土地自身在基坑開挖過程中控制土地位移的潛力予以合理利用，從而讓環(huán)境得到有效保護(hù)。在軟土基坑開挖中，相應(yīng)的將每步開挖土方的空間尺寸給減少，同時(shí)把每步開挖所暴露的部分基坑擋墻的未支撐前的暴露時(shí)間減少，從而將軟土深基坑穩(wěn)定和變形問題有效解決。

3.5加強(qiáng)施工現(xiàn)場監(jiān)管

建設(shè)地下工程的過程中，會影響周邊環(huán)境，若單純地利用理論上的設(shè)計(jì)是不能讓地下工程的穩(wěn)定性得到保證的，因而就需對施工現(xiàn)場加強(qiáng)全程監(jiān)管，進(jìn)而找出存在的問題，并探究科學(xué)的解決方式，增強(qiáng)施工效率和質(zhì)量，避免出現(xiàn)安全事故[9]。與此同時(shí)，還需引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)對圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，推動施工技術(shù)水平的全面提升，讓經(jīng)濟(jì)效益能夠達(dá)到最大化。

4.結(jié)語

總而言之，就城市地下工程建設(shè)之中出現(xiàn)的地質(zhì)問題，工作人員需要給予更多的關(guān)注，并對其中可能引起的各種問題（土層位移、變形及塌陷等）予以認(rèn)識和解決，立足于多個(gè)方面，諸如監(jiān)測、勘察以及設(shè)計(jì)等，落實(shí)控制和處理，降低對周圍建筑物造成的影響，為城市建設(shè)提供更好的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙鵬亮.城市地下工程引起的環(huán)境工程地質(zhì)問題[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）， 2014（34）： 3116.

[2]楊月明.城市地下工程引起的環(huán)境工程地質(zhì)問題探析[J].信息化建設(shè)， 2015（10）： 212.

[3]黃醒醒，許模，周洋，等.巖溶地區(qū)城市地下工程的環(huán)境地質(zhì)問題初探[J].人民長江， 2011， 42（10）： 13-16， 24.

[4]田浩，劉發(fā)林.某市城市地下工程淺埋暗挖法施工監(jiān)控量測方案探討[J].中國水運(yùn)（下半月）， 2015， 15（7）： 343-345.

[5]朱婷，郭建.城市地下工程建設(shè)的環(huán)境問題和預(yù)防措施[J].環(huán)境科學(xué)與管理， 2010， 35（3）： 183-186.

[6]王婷.城市地下工程中的環(huán)境巖土工程問題分析[J].資源信息與工程， 2016， 31（3）： 101， 103.

[7]蔡新濱.城市地下工程建設(shè)項(xiàng)目中的環(huán)境工程地質(zhì)問題分析[J].企業(yè)改革與管理， 2017（2）： 183.

[8]王執(zhí)華.淺析如何有效預(yù)防與控制城市地下工程建設(shè)中的環(huán)境工程地質(zhì)問題[J].低碳世界， 2016（29）： 10-11.

[9]張惠平.城市地下工程建設(shè)中的環(huán)境工程地質(zhì)問題——預(yù)防與控制[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)， 2015（4）： 146-149.