滨海新区环境岩土工程问题的探讨与建议

□文/付海峰

天津滨海新区正是蓬勃发展的时期，其经济建设的快速发展离不开轨道交通、大规模交通网络、住宅及商业中心的建设。城市规模不断扩大、城市居住人口不断增多、兴建工程的增加必然涉及环境岩土工程问题。

概述

环境岩土工程一词，来源于1986年美籍华人方晓阳教授主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会，方教授将环境岩土工程定位为跨学科的边缘学科，覆盖了在大气圈、生物圈、水圈、岩土圈及地质微生物圈等多种环境下土和岩石及其相互作用问题，主要是研究在不同环境作用下水土系统的工程性质[1]。

环境岩土工程研究的内容大致可以分为2类。

（1）环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于自然灾害和污染引起的环境问题。例如：抗沙漠化、防治滑坡以及处理各种废弃物等。这些问题通常泛指为大环境问题。

（2）人类工程活动引起的一些环境问题。例如：在密集建筑群中打桩，由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响；深基坑开挖时，降水和卸荷引起的边坡位移和周围地面沉降等。

未来若干年，我国城市建设规模依然呈扩张态势，城市施工影响周边乃至整个地区的环境岩土工程问题迫切需要解决。一方面应在理论上对施工作用影响下的土体环境问题进行研究；另一方面，应研究减少环境影响的施工工艺、设备。对环境岩土给予专门的研究是必要并具有现实意义的[2]。

滨海新区的工程地质特点和环境岩土工程问题

工程地质特点

天津滨海新区规划面积2270km2，海岸线153 km，地势平坦，软土、滨海盐渍土土体工程性质较差，地质构造较为复杂，人类工程活动强烈，地质环境复杂。软土土层中含水量大，多呈流塑状，具有高压缩性，工程性能差，承载力低下，往往无法满足工程建设的要求。地下水位高且丰富，对于进行软基处理也是不利因素。深厚层软土的存在增大了地基处理的难度及基坑开挖、围护的成本，影响到城市土地的开发和城市建设的发展。其引发的主要地质灾害为地面沉降、软弱地基以及沙土液化[3]。

环境岩土工程问题

（1）建筑工程施工对周边环境的影响。建筑施工对环境影响的主题是人类工程—经济活动引起的环境异常变化。例如：以往对城市环境工程地质问题研究比较多的主要是基坑开挖或深基础施工引起的周边土体位移、透水等。近年来，一些特大城市的超高层建筑均有地下室，那么建地下室便需进行基坑开挖，对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响，即会产生一系列的环境工程地质问题，这些问题的严重程度与场地的地质条件、基坑开挖深度以及周边的环境等均有密切的关系。

一些大型工程的建设甚至会造成地质灾害，甚至影响局部小气候；一些小型工程，对相邻建筑基础、交通通行、周围住户或行人安全也会造成一定的影响；建筑工地施工产生的噪声、扬尘、固体物撒漏、夜间施工灯光等同样会对周围环境和居民造成影响。

（2）地面沉降。建筑工程中进行的基坑开挖、降水和排水等措施，极易引起施工区域周围地表的地面沉降。由于地面沉降具有发展缓慢而不易觉察、波及范围大、一旦发生则很难恢复等特点，所以它已成为城市现代化建设的主要公害。其中过度抽取地下水是导致地基沉降的最主要因素，它使含水层水平面下降，孔隙水压力减小，上覆地层压力不变，孔隙水压力的减少值等于土颗粒骨架的附加有效应力，从而引起地面的不均匀沉降[4]。

（3）城市废弃物的处理。随着社会的不断发展，人们的生活水平的不断提高，工业生产的不断扩大，城市人口的急剧增长，造成固体废弃物和生活垃圾数量也大量增加。这些城市废弃物污染了环境，影响城市景观、导致疾病传播，严重威胁人类的健康及生活质量。目前，废弃物的贮存、处置和管理成为建设中的滨海新区亟待解决的问题。若得不到妥善解决，势必产生潜在的环境岩土工程问题影响今后的发展。

对策

总结各种工程问题

对过去各类工程—经济活动中发生的环境岩土工程问题进行深入总结；对正在规划或建设的一些重大工程设施，应组织进行区域性的地质调查；开展环境岩土工程评价工作；开展环境岩土工程监测。

加强相关知识的普及和宣传

过量地开采地下水、矿产和开挖深大基坑是导致地面沉降的最主要因素。防治和控制地面沉降已成为我们必须要解决的问题。首先，应该加强法律知识宣传，增强防灾意识，同时还要限制地下水的过量开采，调整地下水的开采层次，做好合理预测与监测。对建设过程中发生的突发性事件做好应急处理工作。

增强环保意识

城市的发展进步不只是建筑规模的庞大和生活设施的完善，安全、卫生以及居民的整体素质水平也是一个城市发展的标志。在城市废弃物处理方面，应积极发展生物化、垃圾衍生燃料和以回收资源的处置技术取代单纯垃圾的处理方式。发展城市废弃物综合处理，高回收率及小环境影响为目标，这正符合天津滨海新区建设可持续发展的要求。

结论与建议

（1）加强建筑工程设计与施工的理论研究。由于地下工程建设的复杂性，在实践中既存在着实践超越理论的现象，又存在着理论不能正确反映实际施工过程存在问题的现象。因此，针对工程实践的具体情况，加强有关理论研究与探索，才有可能提出有效的设计和施工方案，减小危害的发生。

（2）加速环境岩土工程专业人才的培养，相关院校、科研单位应开设环境岩土工程及相关专业，把我国的岩土工程工作推向更高的水平。

（3）地下空间的利用有利于减少对自然环境的人为破坏。随着岩土力学与工程技术水平的提高，对于在复杂地质条件下岩土工程的处理有了长足的进步。天津作为一个国际化的大都市，城市地面空间拥挤，建筑用地日益紧张，城市地下空间作为一种新型国土资源，适时、有序地加以开发利用，使有限的城市土地发挥更大的作用，这是必然的趋势。天津的城市建设应充分开发利用地下空间，比如地下停车场系统、地下轨道交通系统、地下商业系统等。

[1]方晓阳.21世纪环境岩土工程的展望[J].岩土工程学报，2000，22（1）：1-11.

[2]罗国煜，陈新民，李晓昭，等.城市环境岩土工程[M].南京:南京大学出版社，2000.

[3]杨继位.麦秸秆加筋条件与加筋滨海盐渍土的抗压强度研究[D].天津：天津城市建设学院，2008.

[4]Zhenhua Ouyang，Meifeng Cai，Changhong Li，eta1.Seepage effects of groundwater and its make-up water on triggering ground subsidence[J].Journa1 of University of Science and Techno1ogy Beijing，2006，13（1）：11-15.