工業(yè)革命的蓬勃興起,極大地推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展和人類文明的進(jìn)步。與此同時(shí),人類活動(dòng)對(duì)我們賴以生存的環(huán)境產(chǎn)生了極大的影響;而日益惡化和脆弱的環(huán)境又給人類的工程實(shí)踐帶來(lái)了一系列新課題,提出了新的挑戰(zhàn)。在這樣的背景下,一門(mén)研究人類工程活動(dòng)與自然環(huán)境關(guān)系的嶄新學(xué)科—環(huán)境巖土工程應(yīng)運(yùn)而生。
1977年,印度的Moh在東南亞第九屆土力學(xué)會(huì)議上提出了“巖土工程與環(huán)境影響”的概念,受到巖土工程界的廣泛關(guān)注。但直到將近十年之后,才于1986年4月在美國(guó)里海大學(xué)召開(kāi)了*屆環(huán)境巖土工程學(xué)術(shù)大會(huì)。這次會(huì)議,標(biāo)志著環(huán)境巖土工程作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科的誕生。關(guān)于環(huán)境巖土工程,迄今尚沒(méi)有一個(gè)*的統(tǒng)一的定義。目前學(xué)術(shù)界主要有以下一些觀點(diǎn):
(1)大環(huán)境巖土工程 該學(xué)派的代表人物是環(huán)境巖土工程的創(chuàng)始人方曉陽(yáng)教授。他認(rèn)為:環(huán)境巖土工程是研究巖石、土的物理化學(xué)性質(zhì)及其與大氣圈、生物圈、水圈、巖石圈和微生物圈相互作用的交叉科學(xué)。環(huán)境巖土工程的出發(fā)點(diǎn)是要改變巖土工程領(lǐng)域中單純用力學(xué)觀點(diǎn)解決各種巖土工程問(wèn)題的傳統(tǒng)方法,強(qiáng)調(diào)要考慮化學(xué)的、生物的、物理~化學(xué)的等非力學(xué)因素對(duì)巖土工程的影響。因此他認(rèn)為環(huán)境巖土工程是一門(mén)涵蓋巖土工程、環(huán)境科學(xué)與工程和土壤科學(xué)的交叉學(xué)科。由于人口增長(zhǎng)和人們生活水平的提高而引起了諸多的巖土工程問(wèn)題。因土地資源緊張,迫使人們不得不在原本不適合進(jìn)行建筑的地方進(jìn)行建設(shè),從而產(chǎn)生了諸如軟土、黃土、膨脹土、沼澤土、凍土、風(fēng)砂土、鹽漬土、污染土等不良土問(wèn)題和礦山開(kāi)采、塌陷區(qū)、衛(wèi)生填埋、放射性物質(zhì)存儲(chǔ)等工程問(wèn)題,而這些新興的巖土工程問(wèn)題顯然無(wú)法簡(jiǎn)單地用Terzaghi創(chuàng)立的傳統(tǒng)土力學(xué)方法來(lái)加以解決,必須考慮環(huán)境因素的影響和制約。這些環(huán)境因素包括自然環(huán)境,如大氣、水、生物和巖土圈的環(huán)境改變,也包括固、液廢棄物對(duì)巖土的污染、酸雨和礦區(qū)酸液的排放等。它們對(duì)巖土工程的工程性質(zhì)、安全營(yíng)運(yùn)都會(huì)產(chǎn)生影響,尤其是長(zhǎng)期影響。
(2) 小環(huán)境巖土工程 美國(guó)工程院院士、巖土工程學(xué)家,美國(guó)西弗吉尼亞理工學(xué)院教授J.K.Mitchell則認(rèn)為:環(huán)境巖土工程是巖土工程學(xué)科中的一個(gè)分支學(xué)科,其目的是應(yīng)用巖土工程的原理和方法解決環(huán)境問(wèn)題,它所要研究的內(nèi)容主要包括安全和經(jīng)濟(jì)的土地復(fù)墾、場(chǎng)址修復(fù)、廢物處理和隔離等。他認(rèn)為環(huán)境巖土工程的研究對(duì)象與傳統(tǒng)的巖土工程有很大不同,具有許多特殊性。 除了上述主流觀點(diǎn)外,其他學(xué)者也從不同的角度對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了闡述。G.格雷什克在《環(huán)境巖土工程學(xué)綜述》一文中提到,環(huán)境巖土工程學(xué)是指應(yīng)用技術(shù)手段使地基環(huán)境達(dá)到持久平衡的理論與實(shí)踐,這種平衡不對(duì)生物的生命造成任何損害。國(guó)內(nèi)也有專家認(rèn)為環(huán)境巖土工程是用巖土工程的基本原理、方法和手段防止自然和人類活動(dòng)引起的巖土環(huán)境的惡化,分析和評(píng)價(jià)環(huán)境與各類巖土工程間的相互作用和影響,改善城市和人類環(huán)境的運(yùn)行和生活質(zhì)量,保持人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的 可持續(xù)發(fā)展。綜上所述,我們認(rèn)為:環(huán)境巖土工程就是從巖土工程的基本原理出發(fā),綜合運(yùn)用物理的、化學(xué)的、地質(zhì)的、生物的、環(huán)境的乃至法律的、行政的等多種手段,解決人類活動(dòng)對(duì)巖土環(huán)境的惡化以及由此引發(fā)的各種工程問(wèn)題,促進(jìn)人類生存環(huán)境的不斷改善,保持人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境巖土工程是一門(mén)蓬勃發(fā)展的年輕學(xué)科,其研究?jī)?nèi)容也還在不斷的發(fā)展、充實(shí)和完善之中。
關(guān)于其研究?jī)?nèi)容,方曉陽(yáng)主張為以下兩個(gè)方面:1)地質(zhì)環(huán)境(巖土)工程 主要強(qiáng)調(diào)有害有毒廢料控制系統(tǒng)的管理和修正、填、料場(chǎng)的選擇、填料的穩(wěn)定性分析和土污染治理技術(shù);2) 生態(tài)環(huán)境(巖土)工程 研究環(huán)境巖土工程的敏感性生態(tài)和地質(zhì)方面的問(wèn)題。這其中又主要有三個(gè)對(duì)生態(tài)環(huán)境因素相當(dāng)敏感的問(wèn)題:①與地質(zhì)、氣候有關(guān)的問(wèn)題,如泥石流、沙漠、濕地;②與健康有關(guān)的問(wèn)題,如酸雨、核廢料;③與文化有關(guān)的問(wèn)題,如考古和文物保護(hù)。從目前本學(xué)科的發(fā)展水平來(lái)看,環(huán)境巖土工程的研究的內(nèi)容和工作重點(diǎn)主要集中在三個(gè)方面:1)環(huán)境工程 主要是指用巖土工程的方法來(lái)抵御由于自然災(zāi)害引起的環(huán)境問(wèn)題。如:沙漠化、洪水、 滑坡、泥石流等;2)環(huán)境衛(wèi)生工程 主要是指用巖土工程的方法來(lái)抵御由各種化學(xué)污染引起的環(huán)境問(wèn)題。如:城市各種廢棄物的處理等;3)由人類工程活動(dòng)引起的環(huán)境問(wèn)題 如:在密集的建筑群中打樁時(shí),由于擠土、振動(dòng)、噪音等對(duì)周圍居住環(huán)境的影響;深基開(kāi)挖時(shí),降水、邊坡位移;地下隧道掘進(jìn)時(shí)對(duì)地面建筑物的影響等?!?/span>
以環(huán)境巖土工程的基本理念為基礎(chǔ),結(jié)合這門(mén)學(xué)科的特點(diǎn)和發(fā)展,我們從環(huán)境和工程活動(dòng)相互作用、相互影響的角度對(duì)環(huán)境巖土工程的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行闡述:
1.氣候變暖引起的巖土工程問(wèn)題氣候變暖對(duì)人類社會(huì)的影響已經(jīng)在上引起了廣泛的關(guān)注。從宏觀上來(lái)看,氣候變暖所引起的環(huán)境巖土工程問(wèn)題有兩個(gè)主要方面:(1)凍土問(wèn)題 近幾十年來(lái),青海高原凍區(qū)土地溫顯著升高、凍結(jié)持續(xù)日數(shù)縮短、zui大凍土深度減小、多年凍土面積萎縮、季節(jié)凍土面積增大、凍土下界普遍上升,高原凍土呈現(xiàn)出總體退化趨勢(shì)。凍土的空間分布表現(xiàn)為極穩(wěn)定帶向穩(wěn)定帶轉(zhuǎn)化,穩(wěn)定帶向亞穩(wěn)定帶轉(zhuǎn)化,亞穩(wěn)定帶向不穩(wěn)定帶轉(zhuǎn)化。凍土的穩(wěn)定性遭到破壞,使得建筑物的結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重,路基融化下沉加劇、道路邊坡融凍泥流與滑塌、路基隧道凍脹及冰丘與冰椎等災(zāi)害也有加重的趨勢(shì)。就臉新開(kāi)通的青藏鐵路,也不得不考慮若干年后的路基凍融及由此引起的沉陷。(2)海平面上升 從環(huán)境巖土工程學(xué)的范疇來(lái)看,海平面上升,將會(huì)使沿海地區(qū)地下水位上升,引起淺基礎(chǔ)承載力下降,砂土地震液化加劇,建筑物震陷加劇。還會(huì)帶來(lái)土壤沼澤化、鹽漬化等一系列問(wèn)題。需要指出的是,由于海平面上升引起的抵御海水侵襲的防護(hù)設(shè)施(海堤等)的維護(hù)更新、其它市政設(shè)施(沿海城市的防洪堤壩、城市橋梁等)的使用和養(yǎng)護(hù)等越來(lái)越引起關(guān)注。
2.與自然災(zāi)害有關(guān)的巖土工程問(wèn)題據(jù)統(tǒng)計(jì),近年來(lái),我國(guó)滑坡、泥石流、洪水等自然災(zāi)害有不斷增加的趨勢(shì),給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了巨大的損失。一方面,隨著社會(huì)的發(fā)展,人民的生活水平在提高;另一方面,由于自然災(zāi)害所造成的損失也會(huì)加重。在建設(shè)和諧社會(huì)的歷史背景下,加大自然災(zāi)害的預(yù)防和治理力度,具有更深遠(yuǎn)的意義。全國(guó)范圍內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警體系正在逐步建立,地質(zhì)災(zāi)害的防治手段也在不斷加強(qiáng)。利用巖土工程的基本原理和技術(shù)手段,有效地對(duì)這些災(zāi)害加以預(yù)報(bào)、預(yù)防和治理,zui大限度地減少這些災(zāi)害所帶來(lái)的不利影響是環(huán)境巖土工程的重要內(nèi)容。
3. 與特殊土有關(guān)的巖土工程問(wèn)題我國(guó)是特殊土廣泛分布的國(guó)家,黃土、膨脹土、凍土、沿海軟土、鹽漬土、風(fēng)砂土等特殊土在我國(guó)都有廣闊的分布,它們既是特定自然環(huán)境的產(chǎn)物,又具有特殊的巖土工程性質(zhì)。黃土在我國(guó)西北內(nèi)陸地區(qū)分布很廣,從巖土工程的角度來(lái)看,黃土的濕陷性,使得它在浸水后沉陷加劇,影響了建筑物的穩(wěn)定性。我國(guó)的廣西、云南、湖北、河南、安徽、山西、河北、四川等二十幾個(gè)省都有膨脹土分布,膨脹土遇水膨脹、失水收縮的特性,對(duì)其上的建筑物的正常使用將會(huì)有很大的影響。此外,凍土的凍融交替性、沿海軟土的低強(qiáng)度和高流動(dòng)性、鹽漬土的腐蝕性、風(fēng)砂土的不穩(wěn)定性等都會(huì)對(duì)這些地區(qū)的建設(shè)活動(dòng)帶來(lái)影響。適應(yīng)國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)和振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略的實(shí)施,加強(qiáng)特殊土的研究具有十分重要的意義。
4.由于城市建設(shè)引起的巖土工程問(wèn)題城市建設(shè)與我們的生活密切相關(guān),城市建設(shè)引發(fā)的環(huán)境巖土工程問(wèn)題主要有:1)由于打樁等擠土產(chǎn)生的地面隆起、周圍建(構(gòu))筑物、管線、道路的破壞以及振動(dòng)噪音對(duì)周圍環(huán)境影響等;2)基坑和地下隧道開(kāi)挖引起的地面變形和對(duì)周邊建(構(gòu))筑物的破壞等。大規(guī)模地下空間利用會(huì)帶來(lái)更多的問(wèn)題。3)施工降水引起的地面沉降等;4)大型城市地下工程建設(shè)對(duì)區(qū)域水文地質(zhì)、工程地質(zhì)穩(wěn)定性的影響。地下隧道開(kāi)挖也有可能導(dǎo)致區(qū)域地下水環(huán)境發(fā)生改變,降低了地下水的循環(huán)代謝,加重地下水的污染。 對(duì)這些環(huán)境巖土工程問(wèn)題的治理,我們已經(jīng)積累了一些經(jīng)驗(yàn)。但必須加強(qiáng)新技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)集成的研究,推動(dòng)這一領(lǐng)域的工作向更深層次和縱深方向發(fā)展。
5.由于城市發(fā)展引起的巖土工程問(wèn)題城市垃圾(包括工業(yè)廢棄物)的衛(wèi)生填埋和處置一直是環(huán)境巖土工程研究的主要內(nèi)容,巖土工程十分關(guān)注對(duì)于廢棄物填埋場(chǎng)、過(guò)去工業(yè)活動(dòng)造成污染土地的除污措施。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家都有一整套填、埋場(chǎng)的規(guī)劃、勘探、設(shè)計(jì)和運(yùn)行規(guī)范。與此同時(shí),將工業(yè)廢棄物如:粉煤灰、煤矸石等應(yīng)用于工程建設(shè),既解決了環(huán)境污染問(wèn)題,又為巖土工程發(fā)展開(kāi)辟了新的天地。與汽車業(yè)相關(guān)的問(wèn)題越來(lái)越引起環(huán)境巖土工程界的關(guān)注,廢輪胎的處置和再利用已引起了環(huán)境巖土工程界的重視。用廢輪胎作為各種巖土工程用的輕質(zhì)材料,如填等料,可明顯地減少地基或路基沉降,增強(qiáng)地基或路基的整體穩(wěn)定性; 由廢舊汽車輪胎生產(chǎn)的橡膠土是一種新的輕質(zhì)多孔隙建筑材料,可以應(yīng)用于包括路堤、擋土結(jié)構(gòu)、山坡填土、地下廠房回填、道路填工、土地開(kāi)墾在內(nèi)的巖土工程中。在環(huán)境巖土工程領(lǐng)域,這是一個(gè)有著相當(dāng)廣闊前途的發(fā)展方向。人類的其它活動(dòng)也會(huì)對(duì)巖土性質(zhì)產(chǎn)生影響。試驗(yàn)研究表明,城市附加磁場(chǎng)對(duì)粘性土強(qiáng)度具有影響。據(jù)報(bào)道,經(jīng)磁化處理后,南寧市邕江Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地沖積相粘性土的強(qiáng)度有所增大。這是由于城市附加磁場(chǎng)可對(duì)粘性土的土粒表面電荷及雙電層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,并使孔隙水中化學(xué)組分發(fā)生磁化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致粘性土土粒間的細(xì)觀連接強(qiáng)度產(chǎn)生變化,從而使粘性土的強(qiáng)度發(fā)生變化。其它還有什么因素會(huì)對(duì)土體的強(qiáng)度產(chǎn)生影響?影響程度如何?許多未知的問(wèn)題需要環(huán)境巖土工程繼續(xù)探索。歐美許多國(guó)家現(xiàn)在已經(jīng)基本放棄了修建地表水庫(kù)來(lái)儲(chǔ)備水資源的傳統(tǒng)做法,而是越來(lái)越多地利用地下含水層廣闊的空間,建立“水銀行”來(lái)調(diào)節(jié)和緩解供水。實(shí)踐證明,包括地表人侵和井灌的人工補(bǔ)給是一種可行的、費(fèi)用低廉的解決供水的辦法。它既可以儲(chǔ)備地下水,減少地下水的抽取費(fèi),又可提高地下水位,控制由于地下水位下降引起的海水入侵和地面沉降。通過(guò)土壤中的細(xì)菌作用、吸附作用和其它物理、化學(xué)作用,回灌污水的水質(zhì)得到改善,通過(guò)處理后的污水人滲來(lái)實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)再利用,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
6.與放射性核廢料和與石油儲(chǔ)備等相關(guān)的巖土工程問(wèn)題近年來(lái),以核電利用為代表的核能利用的迅速增長(zhǎng),核廢料處理問(wèn)題也越來(lái)越突出,其*安全性及其對(duì)地質(zhì)環(huán)境和生物圈的長(zhǎng)期影響是人們十分關(guān)注和擔(dān)憂的問(wèn)題。對(duì)中低放廢物,一般采取近地表方式或巖硐方式進(jìn)行zui終處置;而對(duì)于乏燃料,則是采取深地質(zhì)處置方式進(jìn)行zui終處置。在地質(zhì)貯置環(huán)境中,在自然和人類活動(dòng)的影響下,要保證處置庫(kù)的長(zhǎng)期(1~10萬(wàn)年)安全性,防止被處置的廢棄污染進(jìn)入生物圈并危害人居環(huán)境,是環(huán)境巖土工程的重要研究?jī)?nèi)容。在相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期內(nèi),石油和天然氣仍然是重要的基礎(chǔ)能源,一旦能源發(fā)生危機(jī),將會(huì)破壞經(jīng)濟(jì)發(fā)展,引起社會(huì)的嚴(yán)重動(dòng)蕩。地下能源儲(chǔ)庫(kù)是一種平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)都極為安全、穩(wěn)妥的儲(chǔ)存方式,是高度戰(zhàn)略安全的儲(chǔ)庫(kù)。就目前來(lái)看,地下儲(chǔ)存有巖體(一般為花崗巖)中水封儲(chǔ)存和鹽巖中溶腔儲(chǔ)存等方式。不管那種儲(chǔ)存方式,都必須研究它們和儲(chǔ)存介質(zhì)的作用問(wèn)題,這也是環(huán)境巖土工程新的研究方向。 CO2氣體的大量排放是氣候變暖的元兇,為了解決這個(gè)問(wèn)題,西班牙政府著手開(kāi)始了將CO2 氣體深埋的研究,這其中很重要的就是涉及CO2 氣體與存儲(chǔ)巖土體介質(zhì)的作用問(wèn)題。對(duì)環(huán)境巖土工程而言,這也是一個(gè)新的課題。
7.礦山開(kāi)采引發(fā)的巖土工程問(wèn)題大規(guī)模的礦山開(kāi)采引起的環(huán)境巖土工程問(wèn)題主要表現(xiàn)在:地下開(kāi)采引發(fā)的地表沉降、坍塌和山體滑坡、崩塌;露天開(kāi)采造成的地表植被破壞及其引發(fā)的水土流失;采礦爆破作業(yè)誘發(fā)的地震;礦區(qū)排水疏干及礦床開(kāi)采導(dǎo)致地下水位下降和水資源流失。此外,礦業(yè)固體廢棄物堆置不當(dāng)也會(huì)引發(fā)爐渣場(chǎng)和尾砂庫(kù)泥石流、尾礦沙塵暴等環(huán)境巖土工程問(wèn)題。
8.土地復(fù)墾和再利用有關(guān)的巖土工程問(wèn)題土地資源的,使得對(duì)已污染廢棄的工業(yè)場(chǎng)址的去污修復(fù)和復(fù)墾、對(duì)礦區(qū)地面塌陷區(qū)的復(fù)墾和再利用、對(duì)原來(lái)不適合作建筑場(chǎng)地用的沼澤地、軟土或其它特殊地基的利用變得等越來(lái)越迫切,環(huán)境巖土工程在這些領(lǐng)域大有可為。
9.與歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)有關(guān)的巖土工程問(wèn)題 世界范圍內(nèi)存在著大量的石質(zhì)和土質(zhì)文物,隨著時(shí)間的推移,由于自然和人為因素造成的破壞日趨嚴(yán)重,對(duì)這些文物加以保護(hù),已經(jīng)提到了議事日程。采用巖土工程技術(shù)對(duì)現(xiàn)存的文物加以保護(hù)是《我國(guó)文物事業(yè)“十五”發(fā)展規(guī)劃和2015年遠(yuǎn)景目標(biāo)》的重要方向。在這一領(lǐng)域,環(huán)境巖土工程的工作主要有兩個(gè)方面:一是研究溫度、酸雨、氣候等環(huán)境因素的變化對(duì)文物的影響;二是研究用環(huán)境巖土工程的原理和方法對(duì)其風(fēng)化程度、風(fēng)化速率加以控制,從而達(dá)到保護(hù)的目的。在我國(guó)西北地區(qū)保存了大量土遺址,如長(zhǎng)城、西夏王陵、交河故城、高昌古城、樓蘭古城等遺址,木錨桿加固技術(shù)在交河古城土質(zhì)文物保護(hù)方面取得了階段性成果。在石質(zhì)文物方面,錨索技術(shù)、PS -F材料裂隙灌漿技術(shù)、崖面防風(fēng)化化學(xué)加固技術(shù)等巖土工程手段在解決石質(zhì)文物巖體開(kāi)裂、崖面風(fēng)化、沖溝發(fā)育、大氣降水入滲等巖土工程問(wèn)題方面得到了成功的應(yīng)用,取得了明顯的效果。
10.敏感性生態(tài)區(qū)的巖土工程問(wèn)題在生態(tài)敏感地區(qū),如凍土地區(qū)、沙漠地區(qū)等,人類的工程活動(dòng)改變了自然的原生狀態(tài),對(duì)本已脆弱的環(huán)境帶來(lái)極為不利的影響。生態(tài)環(huán)境的變化反過(guò)來(lái)制約了人類的活動(dòng)。高原凍土具有特殊的生態(tài)環(huán)境功能,它可以控制植被成為適應(yīng)寒旱生境的年輕植物區(qū)系、大厚度區(qū)域性隔水層;凍土及其活動(dòng)層還具有調(diào)節(jié)水資源的作用等。凍土退化使它這些生態(tài)環(huán)境功能減弱。大量調(diào)查表明,植被良好的地段,厚層冰就發(fā)育。在東北大興安嶺地區(qū),木材運(yùn)輸便道破壞植被后,3~5年內(nèi)就會(huì)變成沖溝;而青藏公路的施工便道也幾乎全部沙漠化。在沙漠地區(qū),輸油管道的穿越使稀疏的植被遭到破壞,加快了沙漠化速度。祁連山露天煤礦開(kāi)采過(guò)程中的便道,幾年后也成了沖溝。青藏鐵路建設(shè)、西氣東輸、南水北調(diào)西線等大型工程,都是在生態(tài)敏感區(qū)域進(jìn)行的工程活動(dòng)。如何協(xié)調(diào)工程建設(shè)活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,是環(huán)境巖土工程不必須直面的挑戰(zhàn)。
環(huán)境巖土工程這門(mén)學(xué)科的特點(diǎn)歸結(jié)為以下幾個(gè)方面:
(1)多學(xué)科性 環(huán)境巖土工程涉及巖土力學(xué)與巖土工程、衛(wèi)生工程、環(huán)境工程、土壤學(xué)、地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)、水文地球物理、地球化學(xué)、工程地質(zhì)、植物學(xué)、采礦工程以及農(nóng)業(yè)工程等諸多學(xué)科。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),人們已清楚地認(rèn)識(shí)到在地表以下比地面以上存在著更多的生物體,并且土性的許多重要方面都與生物現(xiàn)象相關(guān)。目前,在邊坡防護(hù)工程中應(yīng)用植物護(hù)坡的“綠色巖土工程”理念,已經(jīng)得到越來(lái)越多的認(rèn)可,并且建立了根系與土體作用定量關(guān)系的力學(xué)模型,植物根系作為一種可變形錨固體的、生態(tài)加固土體漸進(jìn)變形破壞思想正在逐步確立。巖土工程與微生物學(xué)、植物學(xué)的這種融合是傳統(tǒng)的巖土工程所不曾涉及的。
(2) 法律約束性 由于涉及到環(huán)境問(wèn)題,因此環(huán)境巖土工程要受到各種法規(guī)的制約。如美國(guó)就有20多項(xiàng)法規(guī)與環(huán)境巖土工程有關(guān),法律法規(guī)對(duì)我們做什么和怎么做具有很大的影響。此外,環(huán)境巖土工程的工作進(jìn)程和技術(shù)方法常受到律師和合約人的制約,有時(shí)因環(huán)境保護(hù)法規(guī)和公眾的抗議使工程方案不得不變更。
(3)公眾參與性 不象傳統(tǒng)的巖土工程,環(huán)境巖土工程有更多的公眾參與。大型工程的建設(shè)、污等染問(wèn)題就是公眾很敏感的論題,因此需要特殊的研究方法和治理措施相配套。zui典型的例子就是美國(guó)B.埃弗雷特.喬丹水庫(kù)和水壩,議員、軍方、專家、公眾等方方面面曠日持久的爭(zhēng)論,為這個(gè)水庫(kù)建設(shè)蒙上了陰影。北京的圓明園整治中的塑料膜的鋪設(shè)、云南怒江水電的開(kāi)發(fā)等都因?yàn)楣姷膮⑴c而不得不進(jìn)行更進(jìn)一步的論證。四川省的一位叫魯家果的專家上書(shū)*總理,對(duì)南水北調(diào)西線提出了自己的見(jiàn)解,引起了高層的高度重視。
(4)對(duì)工程師的環(huán)境倫理提出了更高的要求 除了專業(yè)技術(shù)知識(shí)外,環(huán)境巖土工程的從業(yè)者還必須具有較高的道德和倫理要求。《美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)倫理規(guī)范》就要求:工程師“要運(yùn)用他們的知識(shí)和技能來(lái)提高人類福利和保護(hù)環(huán)境”,“應(yīng)當(dāng)堅(jiān)定地堅(jiān)持克持續(xù)發(fā)展原則,保護(hù)環(huán)境,從而提高大眾的生活質(zhì)量”。
(5)高成本性 環(huán)境巖土工程的費(fèi)用比較高,利益和成本比與傳統(tǒng)的巖土工程相比常常低得多。對(duì)于諸如三峽大壩、西氣東輸、西電東送、南水北調(diào)等大型工程,人們不得不采取更多的措施來(lái)減少工程活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響,由此必然帶來(lái)成本的提高。
說(shuō)到這,您可能云里霧里;您也可能清醒異常,所謂的環(huán)境巖土工程不就是個(gè)無(wú)所不包的大雜燴,對(duì)了,我和您一樣深有同感!人類社會(huì)發(fā)展到今天,越來(lái)越強(qiáng)調(diào)學(xué)科的綜合性和參與的全面性,環(huán)境巖土工程可謂其中的典型!
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