工程地质环境与工程建设的协调发展途径与措施

2010-12-31 18:10吕德雄
中国新技术新产品 2010年5期
关键词:工程地质人类评估

吕德雄

(昭阳区水利水电勘测设计队,云南 昭阳 657000)

1 工程地质环境的内在特性

工程地质环境是人类从事生产、生活和生存发展活动为中心的周围一定范围内并由其活动影响变异的客观地质实体。工程地质环境是人类从事经济一工程活动的空间条件。刘国昌教授曾区分为第一环境和第二环境:前者为经济一工程活动的天然地质环境或称地质环境;后者为经济一工程活动中利用、改造天然地质环境而使其产生了一系列有规律的变化,由此所形成的新的地质环境,即为工程地质环境。它具有以下内在的基本特征。

1.1 工程地质环境是相对某项中心事物而言的,它因中心事物的不同而异,随着中心事物的变化而变化。对环境而言,中心事物是人,环境就是人类的生存环境,它是作用于人类这一客观的所有外界影响与力量的总和。

1.2 工程地质环境人类工程活动是在人地界面上进行的,它对地壳表层产生扰动及自然动态平衡的调整,造成地壳物质的运转、扰动、扩敞和重新调整。

2 工程地质环境

人类工程活动与工程地质环境之间是相互作用相互依存的关系,即互馈的关系。这种相互作用并不是一次性的,而是动态的演化,逐次扰动和协调的过程。

2.1 工程建设受工程地质环境制约

人类的各项工程都是建立在特定的地质体上的,不同的地区工程地质类型各异,面对着不同的工程地质问题。工业与民用建筑要考虑到地基的变形、强度和稳定问题;铁道、道路会遇到路基边坡、隧洞围岩和桥墩桥台的稳定及道路的冻胀问题;地下工程要注意围岩稳定、涌水及影响建筑施工的高地应力、高地热和有害气体、岩爆等问题。

2.2 人类工程活动对工程地质环境的影响

一方面,人类的工程活动受工程地质环境的制约;另一方面,工程地质环境又会受人类工程活动的影响。人类工程活动对工程地质环境的威胁突出表现在以下几个方面:

诱发地震问题。由于修建水库、深井注水、矿山开采,改变了地壳原有的应力状态和地壳岩石的结构与性质,破坏了地壳已有的应力平衡状态,导致应力释放而诱发地震。

地面变形及塌陷问题。由于地下采掘,破坏了岩土体的平衡,引起地面变形或塌陷。常见的在松散层中大量抽取地下水或开采石油导致大面积地面沉降;地下采矿引发地面变形或陷落等。

水土流失与荒漠化、沙漠化问题。人们在工矿、交通、水利、住宅和基本农田建设中由于不注意保护环境,一方面造成地表植被破坏,另一方面废弃大量的土石,这些废弃的土石直接倒人河床中或堆积在斜坡上,从而加剧了水土流失。

工程活动诱发水体效应。这几乎在多数工程建设中存在,由于工程的施工和运转,地下水的补给、迳流、排泻状态被改变,诱发水文地质环境效应。由于施工积水、人工水体以及人工改变地表水迳流状态,改变了地段或地区的工程地质与水文地质环境。因灌溉引起的土壤盐碱化和废液随意排放引起的水环境污染问题也是诱发水体效应的体现,因此.合理开发利用水资源已成为各界普遍关注的问题。

2.3 工程地质环境的形成

人类工程活动成为除天然内外地质作用外,使地壳表层发生变化和发展的不可忽视的又一动力作用。此外,人类工程活动还改变了地壳表层的地球化学场、应力场、水动力场、热力场等,产生了新的地质作用与地质灾害。这些人为地质作用必然破坏了地质环境在天然地质作用下的平衡条件,形成新的平衡体系.产生新的工程地质环境。因此,人类工程活动与工程地质环境之间遵循一种互馈机制。

3 工程地质环境与工程建设的协调发展所应遵循的基本原则

无数的灾害表明,人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样离不开与地质环境的协同发展.其核一L,N题是谋求任何工程建设和施工过程中,不仅必须注意论证工程施工的可靠性和经济效益,而且必须考虑保护和利用环境的问题。

3.1 客观性原则

工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足,又不超越地质环境容量的负荷能力,留有适当余度。

3.2 开发性原则

在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。

3.3 预测性原则

在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响.力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以,工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。

3.4 保护性原则

在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、水资源、生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。

4 工程地质环境与工程建设协调发展的途径与措施

4.1 制定和推行有利于工程地质环境与工程建设协调发展的技术经济政策随着我国基础设施建设规模的加大.工程建设对工程地质环境的压力进一步增强。为此应采取一些新的措施,如制定和实施正确的技术经济政策,通过技术结构调整,根据资源优化配置和有限利用的原则,充分考虑环境保护的要求,正确布局工程建设,加强自然资源开发利用的管理。

4.2 做好对工程地质环境的客观评价及其演化的准确预测现代工程地质环境研究,即要保证工程建设的安全和经济效益,更应做到对不同工程建设所引起的工程地质作用的方式、过程、强度和空间范围作定量预测,对工程地质环境进行客观评价,使因工程建设恶化的工程地质环境向着有利于人类的新的平衡状态发展。如我国现在的工程地质环境灾情评估系统根据评估时间分为灾前预评估、灾中跟踪评估、灾后总结评估;根据评估的范围分为点评估、面评估、区域评估;各种类型灾情评估的基本内容为危险性评价、易损性评价、破坏损失评价、防治工程评价。规划以及资源开发都提供了依据。

4.3 采取各种有效措施防止工程地质环境恶化和地质灾害的发生加强对工程地质环境的成因机制、活动规律、演化趋势等方面研究,应用现代科学技术和手段对不同类型的地质灾害进行监测、预警和预报,为区域可持续发展提供理论依据和实践指导,充分考虑到工程地质环境自身的演化过程和人类工程建设活动的强烈扰动问题。实施包括避让、预报、治理、设防及化害为利等措施的防治对策.防止工程地质环境进一步恶化。

4.4 工程建设中以坚持可持续发展战略为准则可持续发展包含生态、经济、社会三重涵义。“生态可持续性”维护人类健康的自然过程,能够保护生态系统永续的自我生产功能以及维护自然资源。“经济可持续性”指长期保证经济发展赖以进行的物质能量供给,维护资源开发利用者的长期利益,包括长期保持高产并获得足够的利润。“社会可持续性”指长期满足社会的基本需求和更高层次的社会与文化需要,同时保证资源和产品的公平分配,包括代内公平和代际公平。

5 结束语

工程建设活动中,产生的一系列环境工程地质问题,在一定程度上又影响了工程建设的顺利进行。为了确保工程建设的顺利进行以及环境的可持续发展,应从本地的工程地质特性出发,正确处理工程建设与环境之间的关系,以达到相互之间的协调发展。

[1]李树德.工程地质环境与可持续发展 Ⅲ工程地质环境综合评价[J].北京大学学报(自然科学版),1998-01-20.

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