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摘要:在社会经济快速发展的驱动下，我国城市化进程不断加快，人们对于城市建筑空间的需求也日益增多，从而导致了地下工程的日渐发展。受到地下工程建设的影响，地下工程建设过程中所产生的环境工程地质问题越发严重。目前出现的主要地质问题包括地表移动、地面变形、地下水环境变异以及生态环境等方面。本文就当前城市地下工程建设中的环境工程地质问题进行探讨，并简单论述了针对上述环境问题的防治对策。
关键词：城市建设；地下工程；环境工程地质
随着我国城市化进程的不断加快，人们对于居住、办公以及其他活动的空间需求日益膨胀，致使当前城市地下工程建设增多，如地下地铁、地下商场以及地下车库等工程。这些工程给人们带来便利、缓解城市用地紧张的同时，也引发了日益严重的环境地质问题，如地下水污染、地面塌陷、高层建筑倾斜等。因而地下工程建设所引起的环境工程地质问题开始受到越来越多的关注。
一、环境工程地质问题的表现形式
1.地下水环境变异
地下水是存在于地面以下岩土层中的水，与岩土体的形态和结构相互影响，影响着地下工程的稳定性和施工安全。为了能够更好的保障地下工程建设定的稳定性，施工单位在施工过程中常采用水泵抽取法，将建设用地区的地下水水位降低，以保证工作面疏干。这种处理会在一定程度上影响所在地区地下水的分布，除此之外，施工时的地下开挖工程也会对施工区域内的岩土体造成一定的影响。岩土体作为地下水流动的介质和载体，影响着地下水的补给、径流和排泄条件；若岩土体的结构和形态发生变化，则岩土体渗透性、渗透压力等也发生变化，则地下水的径流与补给也相应受到影响，当这种影响处于极限状态时将会造成地质灾害。
2.地表开裂或塌陷
在地下工程建设过程中，最为常见的地质问题就是地表开裂或塌陷。这种地质问题的出现不仅受到地下工程的深度、断面大小以及施工单位的施工技术影响，还在一定程度上取决于地层环境等相关的地质条件。在现阶段，随着我国城市建设技术的不断提升，地下工程的施工工艺和方法也取得了明显的进展。目前对于地下施工条件的勘查分析方法主要有：现场测试、模型试验以及相关的理论分析等。这些方法的应用能够有效的降低地下工程对地表产生的副作用。
3.地质生态环境的恶化
在实际的地下施工过程中，施工单位往往将城市地下工程建设的过程中挖出的砂石堆积于现场，未及时清运；这种情况下如遇雨水的冲刷，可能将地面建筑垃圾冲入地下或地表，可能造成水土流失并对周边的环境产生一定的影响。另外，地下工程建设中经常使用化学灌浆的方法来增强护臂或堵漏，但化学灌浆中的相关制造材料具有一定的毒性，如果将其混入地下土层中，毒性物质可能经由土层渗透至地下水中，严重影响地下水水质，给城市地下水资源带来严重的环境污染问题。
4.洞室围岩失稳
在当前，地下工程建设对于周围的岩土体会产生不同程度的影响；在岩土体的自重作用下，施工单位若不能够保证工程在开挖过程中岩土层的平衡状态，则围岩稳定性易受到影响，施工现场将可能导致坍塌等事故的发生，引起围岩失稳的问题，从而严重影响原有地质的稳定性以及地下生态结构。
二、环境地质工程问题产生的原因
根据上述地下施工建设中存在的环境问题的主要表现形式，总结出环境地质工程问题出现的原因，主要为以下几个方面；
1.地下水径流及水位变化导致的环境地质问题
大型的地下工程建设过程中所产生的污水排放量每天至少达到上万立方米，同时持续的污水排放在很大程度上对局部地区的水动力条件产生了影响，除此之外，一些地下工程的开挖可能对比较薄的含水层产生一定的阻隔作用，使得地下水的径流发生改变。地下水径流的改变将直接影响地下水的给排水情况，可能导致原有的含水层变为中空层；对于埋深较浅的地下工程，由于中空的地质结构无法承受地面的建筑和交通压力，从而导致地表塌陷或沉降变形。
在当前的城市地下工程建设过程中，水位较高的地区，则会很容易发生突水事故，施工一般采用疏干排水的方式排出突水，但地下工程的疏干排水可能会引起临海地区入海地下水产生海水倒灌，进而使得城市地下淡水资源受到一定程度的污染。此外，施工过程中可能经历雨季施工，在没有做好雨季拦挡、疏流、排水和表土覆盖等情况下，可能产生大量的水土流失，冲刷地表结构，产生边坡径流侵蚀，导致地下水水位上升，影响原有地质及生态结构。
2.地下工程开挖引起的地质问题
施工人员在进行地下工程开挖时，经常会伴随产生大量的施工废弃物，如砂土、建筑垃圾等（如混凝土、钢筋、施工生活垃圾等）。这些废弃物若长期堆积在场地中将严重影响城市环境；尤其是施工人员的生活垃圾和施工过程中的建筑废料若不及时清运，可能产生垃圾渗滤液，并通过开挖后未作防渗防漏措施的地表渗入到地下水，从而造成地下水水质的污染。同时，由于大多数城市建设施工用地面积有限，废弃物堆放场未合理布设和堆积，同时未作临时彩条布覆盖和编织袋拦挡，如遇暴雨等恶劣天气时就会引起堆积的废弃物边坡失稳、滑移，甚至出现坍塌等问题，严重时可能造成水土流失和城市市政管网的淤堵。这种情况的出现不仅可能导致地表水和地下水水质的破坏，还可能会严重影响周边居民的正常生活环境。
三、防治城市地下工程建设引起的环境地质问题的关键及对策
为了能够更好的开展城市地下工程建设，相关施工单位首先就要解决当前存在的环境地质问题。对于怎样解决这些问题，施工单位可以注重以下几个关键的地方：
1.区域稳定性的分析与评价
建设单位地下工程的选址规划时，首先要能够对项目周边各个区域内地质稳定性进行全面的分析和预判，为设计单位进行施工设计和规划工作上提供有价值的依据和方向。除了对建设用地本身的环境地质问题作判断外，还应保护可能受工程影响而产生环境地质变化的项目周边敏感点，全面综合地分析项目选址的合理性，以及对于区域的影响作用。尤其是地铁、供热供水管网等线型工程，涉及面广且位于城区内，需在规划选址时综合分析选线穿越的地质层面、开挖层深以及可能影响的地下水域，以区域地质环境的稳定性和人民群众的安全为选址选线的前提。
2.城市三维空间的工程地质环境质量评价与分区
城市地下工程与地面建筑不同，城市地下工程建设在环境地质方面的要求更高。相关人员从三维空间的角度来对当前地下工程的地质环境进行评价和分区时，不仅要能够考虑到最基本的要素，即地形、地貌以及水文等，还需要根据不同的地质环境来对地下空间进行合理的划分，并进行分区施工和防护。通过这种施工前期的环境区划，分区确立施工保护对象，才能够更好把握施工中可能出现的环境问题并预先做好预防措施，为施工监理和施工调整过程提供有价值的背景参数和防治决策，从而有效的降低工程地质问题的发生率。
3.施工阶段的工程地质勘查
为了能够更好的开展地下工程建设项目，施工单位须重视设计和施工这两个阶段。涉及地下施工的项目，需在设计前委托相关有资质的勘查单位，严格分析建设用地内的地质及地下水分布情况；根据相关人员对施工现场的勘查结果有针对性进行工程设计和编制施工方案，避开环境敏感区。
除此之外，还可以针对不同区域的水文地质情况来制定科学合理的规划设计及相关的风险预案。通过这种方式能够在一定程度上降低地下水位变化所产生的危害。
4.强化施工过程环境保护管理及“三同时”建设
在明确城市地下工程的地质结构及区划后，建设单位应委托具有相关施工和监理经验的施工单位和监理单位，对地下施工过程进行严格监管和施工。在设计阶段完成合理的地下环境保障措施，并由建设单位督促施工管理，令地下环境防护措施如边坡支护、临时排水沟建设等与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用；制定和实施雨季施工的相关防范措施，加强现场施工人员的地质环境保护意识，及时清运施工现场的堆土及建筑垃圾。定期对施工建设进行巡查和抽查，检验施工过程中是否存在地质改变以及岩土层位移，地下水是否外逸，定期对现场水土保持实施监测管理，确保周围环境不受较大影响。对不同地质情况的场区进行针对性的划分和管理，更好的实现对地下空间的合理利用。
5.选择合适的开挖方式及防护措施
由于地下开挖是地下工程建设中不可或缺的环节，为避免施工方法的不合理导致的环境地质问题，施工单位在地下开挖等作业时，要能够选择合理的方式，如分层开挖或者中心岛式开挖。开挖方式不同，其对周围地质环境的影响也不同。因而要求施工单位在实际施工过程中结合实际情况来选择合适的开挖方式，尽可能减少地下施工给地质环境造成的影响。此外，开挖过程中需做到边开挖、边防护，对基坑边坡进行支护，如：混凝土喷浆、喷锚支护、桩基支护等；对于位于南方多降雨地区的地下施工工程，可在边坡上设置泄水孔，于基坑顶底设置临时排水系统和沉沙系统等措施，防治雨水冲刷造成的边坡破坏和地下水水位上涨。具体的施工工艺和方法，需根据施工前期地质勘查结果进行分区布设。
结语；
综合上述，城市地下建设比重日益凸显，随之带来的环境地质问题也逐步显现，建设单位和项目的相关审批部门需要在建设规划、设计和施工全过程中全面考虑选址的合理性、地质特征区域性、施工方法的可行性等问题。对于当前城市地下工程建设中所产生的环境地质问题，相关单位应予以足够的重视，并能够对产生的环境地质问题采取有针对性的预防和治理措施，只有这样才能够更好的促进城市建设与环境的相容性，使得地下建设工程持续健康发展。
参考文献：
[1]周集忠.城市地下工程建设中的环境工程地质问题的分析[J].山东工业技术,2016,23:99.
[2]牛海峰.城市地下工程建设中的环境工程地质问题及预防工作研究[J].绿色环保建材,2017,03:38.
[3]王执华.浅析如何有效预防与控制城市地下工程建设中的环境工程地质问题[J].低碳世界,2016,29:10-11.
[4]赵永久.城市地下工程建设诱发的环境地质问题成灾分析[J].吉林水利,2008,05:38-41.
[5]李云.城市地下工程建设中的环境地质效应问题及防治措施[J].中国新技术新产品,2011,10:201-202.