课题名称:环境岩土工程研究综述
摘要:环境污染评估、控制、修复已成为我国环保领域的重大需求。
本文对环境岩土工程进行了介绍,让读者了解其研究主要内容、进展状况以及研究方法,对之后的研究做到心中有数。
(一)前言
环境岩土工程师岩土工程与环境科学密切结合的一门新学科。
它主要应用岩土工程的观点、技术和方法进行治理和保护环境服务。
对于如今密集型人类生活和生产方式必然产生大量的废弃物,而地球岩土全是废弃物的主要及最终处置场所。
因此,利用岩土工程的手段来解决水土环境污染问题是最为经济、最符合国情的途径之一(陈云敏,2012;张帆,2015)。
(二)研究主要内容及进展状况
环境岩土工程的目的是应用岩土工程能耐的原理和方法解决环境问题。
我国环境工程研究及工程实践进展主要包括城市固体废弃物可持续填埋处置,废弃泥的工程特性、工程处置及资源化利用,土体和地下水污染评价与防治和土工合成材料在环境岩土工程中应用(陈云敏,2012)。
不同学者对环境岩土工程的研究内容有着不同见解。
胡中雄等将环境岩土工程的研究内容大致分成三大类:第一类称为环境工程,指用岩土工程的方法来低于由于天灾引起的环境问题,如洪水、滑坡等;第二类称为环境卫生工程,指用岩土工程的方法来抵御有各种化学污染引起的环境问题,如城市垃圾填埋处理等;第三类是指人类工程活动引起的一些环境问题,如开外隧道引起的地面变形等(王帅,2015)。
罗国煜等在文献中提到,环境岩土工程包括区域性环境岩土工程和城市环境岩土工程。
城市环境岩土工程问题包括三方面:(1)城市不稳定问题(地震、地面变形问题等);(2)水资源短缺和环境水利问题;(3)采矿污染和废弃物污染问题。
此外,方晓阳主张应有两个主要分支:(1)地质环境(岩土)工程,主要强调有害有毒废料控制系统的管理和修正、填料场的选择、填料的稳定性分析和土污染技术;(2)生态环境(岩土)工程,研究环境岩土工程的敏感性生态和地质方面的问题。
这其中由主要有三个方面的问题对生态环境因素相当敏感:(1)与地质、气候有关的问题,如泥石流、沙漠、实地;(2)与健康有关的问题,如酸雨、核废料;(3)与文化有关的问题,如考古、名胜古迹的保护等(李元松,2005)。
对于环境岩土工程如今的研究进展,以美国为代表的现房发达国家正发展可持续填埋技术。
我国亟需开展填埋场孕育城市城市环境灾害机理、评估方法与可持续防控的科学基础理论研究,发展可持续填埋技术,以满足填埋场城市华景灾害防控、渗滤液减量、填埋气资源化的重大需求。
图1 环境岩土工程研究内容示意图(李元松,2007)
(三)研究方法
由于环境岩土工程作为一个需要多学科交叉研究的新兴领域,传统岩土工程中以力学为基础的研究方法,李元松等认为:(1)按照可持续发展的观点,对于工程施工采取更环保更经济的实施方案;(2)利用岩土的强度和变形特性对人类生产活动的影响最直接,采取岩土工程方法解决环境问题;(3)在原有力学方法上扩充(例如城市固体废物的处置工程,覆盖层、衬垫层和竖向隔离墙的设计中的新技术和新材料);(4)探索与采用力学之外的新方法(例如方晓阳先生提出的“离子能场理论”);(5)用系统工程理论(将工程看成一个由软、硬件共同构成的负荷系统),对其进行静态和动态优化,最后对系统的可靠性和风险性作出评价;(6)利用数据挖掘技术,获取与发现开挖过程中的信息,对地质灾害及工程隐患进行预测(李元松,2007)。
新领域的研究方法常常遵循多样性和互补性。
张帆认为,首先,环境岩土工程要对工程和环境条件进行综合考虑,这就需要对环境条件进行分析,并分析工程问题的边界条件。
其次,环境岩土工程除了要使用力学方法之外,还要对社会科学、地质科学、环境科学等学科进行综合。
最后,环境岩土工程要将地质学与力学的方法进行综合(张帆,2015)。
(四)结语
可持续发展作为社会建设必须进行的选择,环境岩土工程的研究无疑具有广阔的前景。
它直接影响这人们生活以及国家经济的发展,对于国家实现长远战略计划具有重要意义。
作为环保与建设之间的纽带,环境岩土工程将会协调与优化人与自然间的关系,实现发展的可持续化。
[1]俄广志. 谈城市地下空间资源的开发利用[J].资源节约与环保,2010(2):72-74参考文献
[1]李元松等.环境岩土工程的内涵与研究方法[J].武汉工程大学学报,2007,29(2):32-36
[2]张帆.对环境岩土工程几个问题的探讨[J].工程建设与设计,2015(1):78-80
[3]王帅等.关于环境岩土工程的几点认识[J].价值工程,2015(2):91-92
[4]陈云敏等.环境岩土工程[J].土木工程学报,2012(4):165-183
[5]黄立生等.谈谈如何消除地下水对岩土工程的危害[J],2014(1):45-46。