基础工程施工中的环境岩土工程问题研究

摘要：基础工程施工不仅要考虑工程自身的技术问题，还应考虑工程施工对自然环境的影响。文章分析了近年来环境岩土工程问题的产生背景和发展过程，对环境岩土工程的定义、研究方法、研究方向等做了阐述；研究了环境岩土工程所面临的问题，总结出应当在系统论的指导下对环境岩土工程问题进行研究。

关键词：环境岩土工程；基础工程施工；岩土体；地质体；环境问题

中图分类号：TU757 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）29-0095-02

1 概述

随着全球人口的持续增长、经济的飞速发展，人类活动对环境的影响和作用越来越大，环境对人类的反作用也更加显著，人类因此面临很多严峻的环境问题。在这样的前提下，基础工程中的施工不仅要考虑工程自身的技术问题，还应考虑到工程施工对自然环境的影响，因此，对环境岩土工程问题的研究还需要学习涉及生物学、地质学、社会学、化学等其他学科的内容来充实自身，以适应新的发展需求，从而促使现在的环境岩土工程学成为了交叉性强而且跨学科的边缘学科。

环境岩土工程的概念第一次提出是1981年在斯德哥尔摩召开的第10届国际土力学与基础工程学术会议上。环境岩土工程的提出与发展体现了人类生存与发展的需求，此外，环境岩土工程是岩土工程的分支学科，随着人们环保意识的增强，保护我们赖以生存的地球已经成为关系人类生存与发展的势在必行的研究课题。

基础工程施工中的环境岩土工程尚处于初步发展阶段，还有很多问题需要研究。

2 环境岩土工程简介

环境岩土工程研究的对象是岩土体，主要研究岩土体和环境之间的相互作用，在一定的理论指导下，才与相应的技术方法对环境岩土工程中的问题做具体的

研究。

环境岩土工程所研究的岩土体或地质体涉及了工程岩土体环境以及环境问题中的岩土体。环境岩土工程的研究内容主要是用岩土工程的方法解决这几类问题：对于洪水、地震、火山喷发等自然灾害的抵御；城市中由于人类生产生活活动引发的环境污染问题，例如废弃物的随意排放；施工建设过程中的噪声、棘突、基坑深挖造成的地下水渗流、地下工程对地上建筑的威胁等环境问题。

总地来说，环境岩土工程虽然发展还处在初步阶段，但是其内容的广泛性和综合性已经决定了它的发展前景，是值得进一步研究的。

对环境岩土工程的研究需要新的理论和方法的指导。对于目前基础工程施工中多变复杂的岩土体环境，需要更加可靠而科学的信息和参数提供符合实际的评估，从而设计出合理的施工方案。

环境岩土工程的研究和探索要求能够解释生态环境与人类生产生活之间的关系。尤其是对基础工程施工对环境的影响作出评估，从而指导人类与自然和谐相处，在避免自然环境恶化的前提下进行开发建设。

另外，對环境岩土工程的研究要求能够为解决目前人类面临的环境恶化等问题提供新的思路，为人类采取措施提供科学依据。

3 环境岩土工程面临的问题

3.1 环境岩土工程的基本问题

3.1.1 岩土体力学的形变、稳定和渗流的问题。岩土体力学的形变、稳定和渗流的问题是环境岩土工程的基本问题。在基础工程的施工中，会面临基坑稳定、开采地下水造成的地表沉降、支护结构设计、卫生填埋中岩土体的防渗及地下水流场的变化等问题。

3.1.2 地震和其他环境振动的问题。地震和地震引起的振动对地面建筑物的影响和破坏是巨大的，在环境岩土工程中会对区域性的地震效应做一定的研究。另外，周边环境的施工、交通等引起的环境振动会对自身基础工程施工过程中的岩土体造成一定的影响。

3.1.3 岩土体在化学方面的问题。岩土体在化学方面的问题主要是指岩土体本身的化学组成，地下水岩土体的化学作用，包括地下水对岩土体的侵蚀、置换、结晶沉淀、离子吸附等化学作用。在基础工程施工中，还会出现岩土体污染、地下水污染、固体废料淋溶等影响。

3.1.4 能量场变化方面的问题。在基础工程施工过程中面临的环境岩土工程能量场问题主要由温度变化引起，例如冻土问题、固体废料填埋对岩土体的热应力，由此会影响岩土体的结构稳定。

3.1.5 岩土体的组成物质的物理迁移的问题。一些特定的基础工程的施工地区的岩土体在流水、风力的侵蚀作用下发生形变、迁移等引起的环境问题，例如沙尘暴、水土流失、土壤沙漠化、海岸侵蚀淤积、河流冲刷、石漠化河流下游的淤积等。在这种情况下的环境岩土工程需要研究物质迁移和堆积产生的原理以及引发的环境问题的预防。

3.1.6 放射性方面的问题。目前在基础工程施工中尤其是在地下建筑和空间，放射性元素氡的危害是极大的，因此在环境岩土工程中对氡的贮存、运输和防护都是需要考虑的问题。

3.1.7 特殊的岩土体的问题。特殊的岩土体的形成原因可能是自然原因，也可能是人类活动原因。自然原因包括火土、泥潭、盐渍土、膨胀土、海底淤泥等。人类活动原因可能是生产生活排放的废弃物、垃圾、废料等污染物。

3.1.8 生态环境的问题。在荒漠、高原、极地等地的生态环境十分脆弱，轻微的活动都有可能对当地的环境造成不可逆转的伤害，甚至由于蝴蝶效应引发更大范围的破坏。因此，在基础工程施工中，对生态敏感地区的施工建设和开发需提高技术含量，以维护生态环境的安全。

3.2 基础工程施工中的环境岩土工程面临的新问题

3.2.1 岩土体是基础工程施工中的直接环境，随着生产的加剧，可选择的施工场地越来越少，因此导致很多曾经不适宜施工建设的场地也被用来开发，从而会引发很多施工难题，面临的岩土体环境也更加复杂。

3.2.2 随着基础工程的施工，环境岩土工程的性质也在不断变化，因此，需要研究在人类的作用下不断变化的岩土体对工程的影响。

3.2.3 基础工程的施工会破坏原本生态环境的平衡，对环境或多或少地造成不良影响。因此在对环境岩土工程进行研究时应当考虑环境污染问题。

3.2.4 随着科学技术的发展和人类探索认知能力的提升，人类对环境岩土工程的问题研究已经转移到岩石圈表层，而这一领域是传统岩土工程很难攻克的

一面。

4 基础工程施工中的环境岩土工程问题的预防措施

（1）可以采取适当措施减少基础工程施工中的地表沉降问题。在施工时采用刚度较大的地下连续结构，基坑填充加固，分段分层建设，增加围护结构的深度，提高基坑施工效率，以避免降水影响。

（2）在基础工程施工工程中加固土壤，在基坑开挖时进行坡面保护。具体实施时可以将一定厚度的水泥砂浆涂抹在坡面或者对坡面周围的岩土体进行旋喷、分层注浆以及深层搅拌等方法来加固。

（3）谨慎选择施工方案，根据施工环境设计安全经济的方案。在施工过程中，对全阶段的施工状况进行检测，并对结果进行分析，适时调整设计方案中的相关参数和施工进程，并且在高科技的指导下进行全信息化的施工方式。

（4）采取一定的措施減少施工引起的噪声等环境污染。可以采取先进的去噪工艺，调整施工时间，降低噪声源的强度等。

（5）在基础工程的施工中还需注意防止棘突效应。可以通过合理地安排布桩和沉桩的施工进程，适当降低基坑中地下水的水位，减少定桩带来的排土量，施工工艺上尽量使用先进的技术。

参考文献

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作者简介：刘明（1983-），男，湖南人，供职于广西华蓝岩土工程有限公司，研究方向：岩土工程。