研究黄土边坡与环境岩土的问题

[摘要]本文在分析黄土边坡概况的同时，着重分析了黄土边坡目前的研究方法与存在问题。在环境岩土的问题上，不仅对环境岩土的作用进行了分析，还根据环境岩土出现的问题提出来相应的对策与防治措施。

[关键词]黄土 边坡 环境岩土

[中图分类号] X2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-166-2

0引言

黄土在全世界的分布及其广泛，而其中在我国的西北部存在着最完整、最厚的黄土地层。为了对黄土边坡进行更好的研究与维护，我们一直在研究，力求找到一种能够保持黄土边坡稳定性的方法。除了详细介绍黄土边坡的情况外，还力求在研究过程中找出研究存在的问题，充分维护黄土边坡的稳定性。

1黄土边坡研究方法现状

在对黄土边坡进行边坡变形以及对稳定性进行研究时，主要采取的方法主要有宏观角度与微观角度两种。宏观角度主要是从黄土边坡的地形地貌以及周边降雨等，而微观角度主要是从黄土的结构进行分析与研究。此外，除了应用上述方法外，还可以利用数学方法进行分析。一种是直接用粘土边坡的稳定性分析来观测整个黄土边坡的分析方法。这种方法充分考虑到降水后，雨水渗入地下，对缓坡的影响。此方法认为，导致缓坡频频出现灾害的主要是降水的问题。因此，要对黄土边坡进行治理，一定要减少雨水对坡体的渗入，必须对黄土渠道进行永久性排水。另一种是利用有限元来分析黄土边坡变形。这种方法认为，边坡是在开挖过程中最容易变形的地方，尤其是边坡的中部与底部，在坡顶处也可以看到比较小的变形。边坡如果挖的越深，越容易变形，而应力差则是导致边坡在开挖过程中极易造成边坡滑动[1]。此外，利用有限元方法计算还具有更大的实践意义。用其来计算黄土边坡的震陷量，不仅可以预测地震，还可以对地震的危险性与安全性进行评价，有效减少地震的伤亡与损失。

2黄土边坡研究存在的问题

现如今，对黄土边坡的设计多是通过经验对比。在稳定分析法中，多是经验加土力学进行分析。但是，传统的分析方法已经无法赶上现实的脚步。黄土边坡的地震、暴雨等地质灾害多具突发性，其特征主要是高速流滑。面对这样的情况，很多研究学者不断进行新的探索，从灾害角度出发，力求找到新的解决方法。在对黄土渠道湿陷进行评价时也多是经验之谈，或者是参照黄土地基规范，利用对室内进行湿陷系数的测定来估算湿陷量。目前，有研究学者通过非饱和土力学，结合本构模型，对黄土渠道进行方法分析，并开发出了与之相关的计算机程序。

3环境岩土与工程之间作用的类型

众所周知，人类大量的工程都是建立在特定的岩体或者土体上，在人类工程活动与环境岩土不断作用期间，我们对他们之间的作用进行了简单的分类。

（1）带入、取出与混合作用。带入、取出与混合作用是根据质与能之间的交换条件进行的分类。在带入作用中，是指人类在进行各种工程活动时，会有一些生活物质或者是其他的能量会进入到岩体中去，在进行质、能的转化作用下，及其破坏岩土的生态与土体，甚至容易造成土体的变异。这些活动主要是一些人工灌溉以及对固体废弃物堆积与填埋等。而取出作用则是指通过质、能的作用，将岩石圈转移到岩土外部的环境中去。例如，对矿石进行开采、抽取地下水、利用砂石进行各项建筑等等。混合作用基本是前两个作用的混合，在进行工程活动时，对海岸带进行改造，对港口码头进行建设以及修建地下工程等都是混合作用的明显表现。

（2）人为剥蚀、搬运、堆积与地形塑造作用。人为剥蚀容易使地表形态发生变化，比如进行工程挖掘或则对农业用土进行平整等。人为搬运主要包括开采矿石以及对一些工程基础的填筑等。此外，滥砍滥伐，对草地与坡地大量放牧也及其导致水土流失。人们通常利用堆积围海造地，或者单纯为了扩大陆地面积，甚至还有的国家，将一些废弃物的废渣进行填埋，有的废渣甚至已经到达9层楼的高度。人工湖、人工岛、兴修水利，如水库、运河等，都是人为塑造的典型表现。先如今。人为塑造地形的作用日益巨大[2]。

4环境岩土出现的问题

目前，工业不断发展，而由工业发展带来的岩土环境问题也越来越受到关注，如何让保护好我们的岩土环境早已成为广大自然科学工作的研究使命。经济高速发展，人们的生活水平得到了长足的提高，但是对环境的影响也是与日俱增。

在大多数工业国家，环境岩土问题正是他们面临的问题。工业发展几乎是与岩土环境问题成正比的，工业越发展，废弃物排放量也就越多。一般情况下，废料分为两种：工业废料与城市废料。除了废料问题，环境岩土研究学者还面临其他的难题，即如何保护水质，减少地下水污染以及如何更好地排除污染质。环境岩土的一个严重问题就是地下水污染的问题。引起水质变化的原因不仅来自于水自身的物理化学状态，还有人为原因，人类的活动也是其中非常重要的一个原因。此外，环境岩土还有一个应该重视的问题，即废弃物与污染质。废弃物与污染质长期及其容易存在岩土的空隙、裂缝中，长期下去，及其破坏岩土。

5环境岩土问题的防治对策――以西安北郊深基坑开挖中所出现的环境岩土问题为例

环境岩土、水与污染物之间存在一种机理作用，而环境与岩土又相互作用[3]。想要很好的解决环境岩土问题，首先应该加强对环境岩土的研究，了解岩土体环境与地下水开采、城市工业发展、废弃物堆积、滥砍滥伐等因素对岩土形状的改变，甚至造成岩土的变异，改变岩土的结构、性质等。

西安北郊深基坑开挖引起环境岩土问题，导致基坑顶部及其周边地表产生变形，还导致护坡支档结构发生变形。在进行基坑开挖时，东西坑底板的连接起着重要的作用，不仅要考虑西坑施工变形控制是否有效，而且要考虑新梅太古城地下室的整体性。此外，还导致了流砂等相关问题。这里以西安北郊深基坑开挖中所出现的环境岩土问题为例，提出环境岩土问题的防治措施。右图为基坑节点图。

（1）岩土工程勘察要按规范进行。只有按照基坑工程规范，我们才能对症下药。但是基坑工程多是临时设施，对勘察也不够，因此为了避免出现环境岩土问题，要对基坑岩土环境进行科学合理的设计与施工，消除存在的各种隐患。

（2）采用动态设计法进行基坑稳定性分析与验算方法。针对西安北郊地层特点与成熟的支护工艺，主要采用坡率法、水泥搅拌法、高压旋喷桩、桩排、复合土钉墙、地下连续规范墙、沉井等方法来对结构进行支护。根据各自的适用条件应根据勘察结果、基坑性质和规模等，结合建构筑物的周边情况与变形位移许可条件，还有防渗要求等进行设计优化。 其次是开挖方法的确定，开挖法包括自上而下的分层、中心岛式法与逆作法等，根据开挖顺序不同，会造成不同的位移。

（3）强化信息化施工。基坑工程不管是开始还是结束，基坑工程都需要进行过程跟踪、 检测以及监测，按照形式的变化，再采用最新的监测数据并根绝施工现场的地质情况，对信息进行分析，严格验证地质结论与设计参数，确保施工安全性，并及时对修正施工方案进行修改，确保施工安全与保护环境。

（4）防止水的不利影响。地表水和地下水严重基坑工程稳定性，据相关数据显示，50～90%的基坑事故都与水有非常大的关系。 为此，我们要重视对地下水进行合理的管理。 根据西安北郊地下水的分布特点，根据场地岩土工程条件与周边环境条件合理确定人工降水的降水方法 ，尽量减少地下水给基坑带来不利影响，甚至对环境造成危害。

6结语

环境问题一直是困扰人类社会发展的大问题。不管是对黄土边坡还是对环境岩土的研究，都必须把保护岩土环境放在首位。不能先治理再来进行防治。黄土边坡的问题与环境岩土的问题，都不同程度地影响了人类的生活与生命财产安全。因此，我们必须加大对他们的研究力度，深入了解黄土边坡与环境岩土的问题，保护好岩土环境，坚持可持续发展。

参考文献

[1]陕西宝鸡峡引为灌溉管理局.黄土源边滑坡的稳定性.滑坡文集.北京：中国铁道出版社，1976.

[2]安德鲁古迪[英].人类影响在环境变化中的作用.北京：中国环境科学出版社，1989.100～180.

[3]吴斌.《基础工程建设中存在的环境岩土问题及其对策》[J].煤炭工程，2004（10）.