土木工程环境论文-交通土木工程与生态环境保护

土木工程环境

专题论文题目：交通土木工程与生态环境保护姓名：班级：学号：中国矿业大学徐海学院交通土木工程与生态环境保护摘要土木工程环境是以土木工程学与环境科学，特别是环境生态学的基本理论为基础，研究人类工程活动对地球土木工程的环境作用和影响的学科。土木工程环境问题类型主要包括：大规模复杂工程所涉及的土木工程环境问题、土木工程所引起的土木工程环境问题。土木环境问题的主要方面主要包括：城市建设工程引起的环境问题、交通建设中引起的环境问题、矿山建设中引起的环境问题、地下工程建设中引起的环境问题、土木工程引起废弃物处置的环境问题、名胜古迹的土木环境问题。本篇论文着重研究交通土木工程引起的环境问题并以青藏铁路为例研究对其环境、生态的保护措施及正面影响。关键词：土木工程环境，土木工程环境问题，交通土木工程环境，青藏铁路，生态保护1、刖言土木工程环境的概念土木工程环境是以土木工程学与环境科学，特别是环境生态学的基本理论为基础，研究人类工程活动对地球土木工程的环境作用和影响的学科，是土木工程学的分支，也是环境科学的重要组成部分。土木工程与环境问题1.2.1土木工程环境问题类型大规模复杂工程所涉及的土木工程环境问题随着环境化、工业化发展进程加快，人们不得不在极其困难的工程环境中开发建设巨大的工程项目，大大缩小了对环境的选择空间。如规模巨大的填海工程、跨海工程、地下空间的开发利用等。随着国民经济的增长，大规模的地下空间的开发利用有可能提到日程上来。我国对西部的开发也要求我们更好的解决黄土、红粘土、盐渍土、冻土、土壤沙化和其他一些严峻的工程问题。土木工程所引起的土木工程环境问题人类开始面临自身活动对自我产生的挑战，这可能是前人未能料到的。近一个世纪以来，随着生产力的发展，后果日益严重。人类直接对环境破坏的例子包括：过量抽取地下水引起的区域性地面沉降，以及由此引起的海平面上升而造成的风暴潮加剧、海岸侵蚀加速与盐水入侵对沿海城市的影响；不恰当的工业作用或工程作用在成岩土环境的失衡，如道路建设、采空区、大面积滑坡导致的灾难性后果；若干老城市也相继出现了一些新的工程环境问题，如西安市区的地裂缝和武汉等地的地面塌陷；4）间接地破坏还包括与人为排放物造成的温室效应有关的厄尔尼诺现象加剧了泥石流、滑坡等地质灾害。1.2.2土木环境问题的主要方面（1）城市建设工程引起的环境问题1）城市自然因素对土木工程环境影响主要包括自然灾害、水土流失、边坡失稳、软土地基问题等2）人类生产、生活活动引起的土木工程环境问题主要包括城市水资源开发引起的地面沉降和地面塌陷，城市废弃物引起的环境问题等。3）人类工程活动引起的土木工程环境问题主要包括桩基施工引起的环境问题，工程降水对周围环境影响，深基坑开挖对周围环境的影响和与城市地下问题有关的环境问题等。（2）交通建设中引起的环境问题1）对生态环境的影响主要包括占用土地、改变生态环境、对珍稀动植物的影响等。2）对社会环境的影响高速公路的建设有可能分隔原有的居民村庄和土地，造成居民出行不便；公路的建设有时会造成居民拆迁、景观环境的改变甚至损坏文物古迹。3）对环境的污染主要包括空气污染、水污染、噪声污染、土地铅污染等。4）造成的岩土工程环境问题主要包括路基工程、路堑工程和桥隧工程影圈的环境岩土工程问题（3）矿山建设中引起的环境问题1）废石和尾矿对矿山环境的污染废石、尾矿对环境的污染为：占用土地、损害景观；破坏土壤、危害生物；淤塞河道、污染水体；飞扬粉尘、污染大气。2）许多矿山是包括采、选、治的联合企业，向环境排放大量的“三废”，如不注意防治，将会造成大范围的环境污染。3）采矿生产，特别是露天开采时对矿山周围大气污染甚为严重。4）采矿工业中噪声污染十分严重。5）采掘工作破坏地面或山头植被，引起水土流失，破坏矿山地面景观。6）矿产资源的合理开发和利用是矿山环境保护一项重要内容。（4）地下工程建设中引起的环境问题主要介绍地铁建设中的环境问题：1）引起生态环境问题：地铁工程全线拆迁房屋，施工中绿地被暂时破坏，并有多处道路、电力、电信线路、给排水管线改移。在施工中需占用车道，造成交通拥挤，打乱了城市正常交通秩序，给沿线部分地区的居民工作、生活带来不便，但这些影响只是临时的。地铁辅助车辆段将占用城市绿化用地，在自然保护区，有国家濒危保护的动植物。由于绿地的占用，人为扰动的增加将是自然保护区边缘的生态环境变得脆弱。2）噪声、振动环境：地铁在施工中施工机械噪声、振动对沿线环境敏感点：居民区、学校、医院，都有一定影响。但是地铁建成后对改善城市交通噪声，其效果也是明显的。地铁开通后，可以分流28%的客流，从而减轻交通噪声污染，根据计算可减轻交通噪声约1〜2dB（A）。3）大气环境：地铁建设对改善城市大气环境质量的作用十分显著。地铁开通后代替了地面部分公交车辆的运行，相应减少了各类车辆排出的废气对环境的污染。（5）土木工程引起废弃物处置的环境问题废弃物的处置大致可以分为三类：1）城市废料，主要是生活垃圾，包括各种废纸、有机物、玻璃、金属、塑料等；2）工业废料，主要包括废钢渣、矿渣、粉煤灰、废油、废塑料、废酸、废碱等；3）建筑废料，主要包括开挖余土、废淤泥、废混凝土、废沥青、废木料等。废弃物已对人类社会的可持续发展造成严重威胁，解决废弃物的处置及利用问题，除了积极探索废弃物处置利用新技术，还必须利用政策调控和法律保障措施，提高全民的环保意识，并要借鉴发达国家的经验教训，促进我国环境质量的提高。（6）名胜古迹的土木环境问题1）地基的不均匀沉降由于名胜古迹的建造时间早，对地基的工程地质条件重视和勘查不足，许多名胜古迹建造在不均匀土层上。另外，当时的地基处理的技术较差，地基处理的方法比较简单，经过较长的历史时期，建筑就会产生明显的不均匀沉降，从而造成破坏。如世界著名的比萨斜塔、中国苏州的虎丘塔等都是因为不均匀沉降导致塔体倾斜。2）过量抽取地下水与古建筑沉降这里的古建筑沉降主要是指并未引起建筑开裂或倾斜，但由于沉降幅度过大而对古建筑的一种破坏。一方面，由于大幅度的沉降，其基础将接近甚至下降到地下水位以下，地下水将对建筑物基础产生机械侵蚀和化学侵蚀；另一方面，基础下降后，有一部分建筑物将沉入地下，同时又要遭受地表降水的影响，使得建筑物无法正常使用。3）岩体风化、滑动对名胜古迹的破坏世界上有许多名胜古迹是建在岩体上的，有的则是建在山体或悬崖上，这就必然要遭受岩体风化、滑动等带来的破坏。2、问题的研究：交通土木工程与生态环境保护二十世纪中期来，环境问题已经成为整个地球的一大危机。人类赖以生存和发展的环境受到了严峻挑战，资源的迅猛开发与有效利用，使其在日益枯竭，生态环境遭到了严重破坏，造成了各种污染事故频频发生。环境问题已经成为当今人类面临的全球性问题之一，引起了各国的普遍关注。环境问题的实质是发展问题，要实现人类同环境的协调发展，创造美好家园，再造秀美山川，就要走可持续发展的道路。基础建设对社会和经济的发展有着非常重要的带动作用，但它同时产生对破坏环境产生严重影响。因此，如何在土木工程建设的同时，保护生态环境，节约土地，并处理好同社会、经济的关系，进而实现交通环境的可持续发展，怎样把我国建成一个社会主义和谐社会是一个值得我们仔细研究的课题。2.1交通建设造成环境破坏的原因公路建设破坏了原来的自然平衡，引起岩土体移动、变形和破坏；长大隧道的建设造成地表塌陷、植被和表土损失，使自然植被恢复困难；一些土地被低价甚至无偿占用，产生了不少失地农民。这些在一定程度上加剧了资源、环境和人口之间的矛盾。首先是有的施工单位未按施组操作，将施工挖出的土、石以及将施工中产生的各种混凝土、其它建筑材料采取就近丢弃的办法。其次在进行施工设计时采用的技术指标也未能很好结合实地充分利用地形进行路线布设，致使深挖路堑、高填路基普遍存在。三是弃渣场的设计，未结合地形、地貌因地制宜的进行设置。同时，施工中未按设计图要求来修建防护物，或仅简单的将石头十码作临时支挡应付，当弃渣顺势而下时，造成冲毁“支档”等等这些在公路建设中危及人民生命财产安全，生态环境遭到破坏的事件也频频发生。2.2公路建设及运营中引起的环境问题主要有：（1）对生态环境的影响1）占用土地高速公路占地范围大致为宽50m的带状地带，对土地资源的占有是永久性的，有些甚至是良田，据公路环评调查的中国公路占用耕地的统计，若以省为单位计算，一般不超过1%。但在农业发达的省份，有的村庄被占用的耕地可达20%〜30%。对土地占用比例较大的局部地区来说，对农业生产和对农民的影响是很大的。2）改变了生态环境山区公路某些路段在施工时大填大挖，或取弃土处置不当，会改变原有的地形、地貌，造成植被破坏，局部地区引起水土流失。施工过程中有时会干扰地表和地下水流，破坏了生态平衡。3）对珍稀动植物的影响如果公路经过自然保护区的附近地区，有可能影响野生动物的生存环境，或损坏了某些珍稀植物，影响了生物多样性。（2）对社会环境的影响高速公路的建设有可能分隔原有的居民村庄和土地，造成居民出行不便；公路的建设有时会造成居民拆迁、景观环境的改变甚至损坏文物古迹。（3）对环境的污染1）空气污染汽车行驶中排放的汽车尾气中含有氮氧化物、碳氢化合物、铅等有害物质，汽车行驶过程中引起的二次扬尘导致空气中TSP超标，此外，沥青拌合场的沥青和粉尘也造成了空气污染。2）噪声污染公路建设对环境的各种污染中，运营期交通噪声是污染最严重、居民最难以忍受和反映最强烈的污染。由于最近几年来，许多交通量大、车速高的汽车专用公路陆续投入运营，使交通噪声扰民问题日益突出，全国80%左右的交通干线两侧环境噪声超过了国家规定的标准。3）水污染在公路施工，尤其是公路桥施工时，施工废水，高速公路营运期生活服务区洗车污水和生活污水，如任意排放，将造成水污染。公路经流水对饮用水源也会造成一定影响。4）土地铅污染汽车使用的含铅汽油排放的铅微粒逐渐沉积在公路两侧的土地中，长此以往，会引起土壤铅污染。但随着中国无铅汽车的推广使用，铅污染的问题将逐渐减少。（4）造成岩土工程环境问题1）路基工程：地面塌陷，岩溶塌陷，砂土液化，活动性断裂，泥石流问题，冻胀问题，风沙问题，水土流失问题，生态环境问题，噪声问题，空气污染问题，弃土场及取土场问题，固体废弃物污染问题，地表水与地下水污染问题，电磁污染问题2）路堑工程：滑坡问题，石流问题，冻胀问题，水土流失问题，生态环境问题，地下水疏干问题，地表水与地下水污染问题3）桥隧工程：地面塌陷，岩溶塌陷，围岩失稳，岩溶突水，地下水疏干问题，生态环境问题，管线破坏，建筑物位移与破坏问题，振动问题2.3交通建设中保护环境的主要措施（1）公路行业环保意识，促进环保工作健康发展我国在2000年制定西部大开发战略以来，政府特别重视西部公路建设中生态保护措施。广大公路职工应深知自己在保护环境工作中的责任与义务，要在推进环境保护工作方面做出不懈努力，把提高公路行业全员环境意识作为发展公路事业的行动指南，贯穿到公路建、管、养的全过程，并逐步成为全体职工的自觉行为。（2）树立生态公路理念，做好施工环保设计公路的技术标准越高，对自然人文景观、生态环境的破坏越严重。在公路建设的同时，要尽量减少对自然生态环境的破坏和扰动，力争实现区域经济、生态环境和实施可持续发展战略。要想达到以上目的，就要求设计者首先要树立生态公路的理念，确立生态公路的设计思想和方法。1）为减轻公路对现有地形、植被的破坏和自然水系水质的影响，要因地制宜采用合理的技术等级标准和适宜的技术指标，对路线位置、路基高度等重大决策必须慎重，千方百计节约土地。中国的可耕地少，土地资源非常宝贵，在公路选线时少占用农田和公路用土，尽量寻找可代替资源，就成为公路环保的重点内容。公路路基用土尽量做到取弃土平衡，填方用土在合理的运距下选择荒丘坡地、沙岗及非耕地作为集中取土点。有的取土坑还可因地制宜，考虑改做鱼塘或综合利用。平原地区因取土困难，推广广挖浅取和表土复还方案使土地在2~3年内可恢复耕种水平，节约大量耕地。2）对深挖工程量艰巨的地段，可考虑用隧段，尽量避免山体深挖后对路基稳定性和自然环境的影响，减少高填深挖，少占土地，减少水土流失发生。对于部分地形复杂的山区不能满足现行规范的特殊路段，应通过技术论证和经济比较，选择最佳布线方案。可以采取分段设计的方法，考虑不同的行车时速和路段交通量，这样可大大节约工程量，减少对山体的破坏。3）公路边坡绿化，不仅可以起到护坡和防止水土流失的作用，而且还能减轻汽车尾气污染，达到美化环境的效果。同时，利用这种植被护坡方法，比传统的砖砌护坡成本降低2倍以上，中国新建高速公路普遍进行了边坡绿化。公路绿化应保护沿线生活环境和自然环境，提高行车的安全性和舒适性，提供和谐的公路景观，实现公路建设与生态保护的完美结合。4）应用环保技术做好弃渣场的设计，在弃土场的位置选择上，主要考虑避免诱发泥石流，不挤占河道过水断面，尽量选择山间洼地，做好弃渣场的排水和绿化设计，石质弃碴场在完工后其表面宜考虑履地予以绿化或还耕。5）交通噪声是目前公路运营期最严重的污染，通过环评，对在公路两侧受噪声污染的学校及重要的环境敏感建筑物，有的予以拆迁，有的采用噪声防治措施，如建造公路声屏障。（3）项目审批中抓好环境影响评价环境影响评价又称环境影响质量预测评价，是指在某一地区进行可能影响环境的重大工程建设、规划，或城市建设与发展、区域规划等活动之前，对这一活动可能对周围环境地区造成的影响进行调查、预测和评价，并提出防止污染和破坏的对策。其目的在于使环境保护与经济发展相协调。建设项目实施一定要积极推行《环境影响评价制度》和《环境保护目标责任制度》，要加强对环境影响的论证，充分体现公众参与的原则。对具体的环保措施应实事求是。建设项目必须进行环境影响评价，计划部门或做“环境影响评价”工作的审查部门应把严审批关，对未做“环评”的建设项目，即使经济效益再高，也不能以损害环保为代价，决不允许项目实施走“先污染，后处理”的做法，这种难于一时恢复的环境污染和破坏，我们已经难以承受。（4）对于土木工程建设中对建设中产生的垃圾处理，要做到重复利用，节约资源。要实现土木工程建设与环境保护的统一和谐，就要做到“生态和经济的可持续发展”，要从战略的角度认识土地资源、土木工程建设和经济发展三者之间如何协调发展的辩证关系，做到建设项目环保措施与主体工程同时设计、同时施工、同时验收投入使用的“三同时”制度。在合理利用资源的同时，运用现代环境科学的理论和方法，深入认识和掌握污染和破坏环境的根源及危害有计划地保护环境，防止环境质量的恶化，控制和治理环境污染，对土木工程中产生的各种垃圾进行回收利用，促进人类与环境的协调发展，以较低的资源和环境优价换取较高的公路发展速度。2.3我想从青藏铁路这个例子来着重说明我对于交通与生态这一问题的看法2.3.1生物多样性的含义（1）生物的多样性是指生物遗传的多样性、生物物种的多样性和生态系统的多样性。遗传多样性又叫基因多样性。其中，最直观的是物种多样性，物种多样性是生物多样性最直观的体现，是生物多样性概念的中心；每一个物种就是基因多样性的载体;生态系统的多样性是生物多样性的外在形式，保护生物的多样性，最有效的形式是保护生态系统的多样性。人类也是生物多样性的一部分，所有物种之间是相互联系和相互依赖的，每一物种都对整个生态系统的存亡起着至关重要的作用，也在地球全球生态系统中起着关键作用人类对生物多样性做的损害最终将损害人类自己。生物多样性提供了地球生命的基础，包括人类生存的基础，除了经济价值和生态价值外，还有重大的社会价值，如艺术价值、美学价值、科学价值、旅游价值等，因此必须保护，才能使社会实现可持续发展。生物多样性与我们生存所必需的空气、水、周围的环境气候甚至我们的健康密切相关，然而，由于自然原因、人为原因、掠夺式过度开发、环境污染、外来物种入侵等各种原因，生物多样性遭到破坏，从而带来很多灾难。（2）生物多样性的保护方法主要的三种措施：一是就地保护，大多是建自然保护区；二是迁地保护，大多转移到动物园或植物园；三是建立全球性的基因库其中最重要的是就地保护，可以免去人力、物力和财力，对人和自然都有好处。就地保护利用原生态的环境使被保护的生物能够更好的生存，不用再花时间去适应环境，能够保证动物和植物原有的特性。2.3.2青藏铁路青藏铁路，是实施西部大开发战略的标志性工程，是中国新世纪四大工程之一。该路东起青海西宁，西至拉萨，全长1956公里。青藏铁路是世界海拔最高、线路最长的高原铁路。青藏高原是巨川大河的发源地，也是世界山地生物物种的重要起源中心，生态环境原始、独特而脆弱。青藏铁路经过可可西里和羌塘两个国家级自然保护区。铁路建设的设计阶段，生态环境保护成为工程方案的决定因素。生态环境保护成为青藏铁路设计的基本理念，在铁路的线路选择上，尽量避开野生动物栖息、活动的重点区域。如原设计路线要通过雅鲁藏布江中游河谷黑颈鹤自然保护区，为了避免对野生动物的干扰，经过多方论证，决定选择经过羊八井的线路方案，绕避了黑颈鹤保护区。对于无法避让，必须经过野生动物活动区域的路段，如穿过可可西里、楚玛尔河、索加等自然保护区的线路区段，在设计中进行了多方案比选，研究提出工程保护对策，尽量减少对自然保护区的干扰。在调查研究沿线野生动物的习性、迁徙规律的基础上，在不同地段布设了25处不同类型的野生动物通道，在桥涵和隧道的设计中充分考虑了野生动物穿越铁路的需要，在许多地段还专门架设了旱桥，作为野生动物迁徙过往的通道，以最大程度地保证铁路沿线野生动物的正常活动。分布在可可西里的国家濒危一级保护动物藏羚羊，每年6—7月都集结成群，长途跋涉前往卓乃湖、太阳湖等地产仔，青藏铁路有关参建单位为此停止施工四天，施工人员和施工机械撤离工地，拔掉让藏羚羊警觉和恐惧的彩旗，确保了藏羚羊顺利通过工地，前去繁衍生息。为了不破坏草地、湿地等自然环境，设计中大量采用了以桥代路的方法，仅在西藏自治区境内就为此专门设置了累计13公里的桥梁。在施工中，尽最大可能减少对生态环境的影响。由国土、环保、水利行政主管部门和建设、设计、监理、施工各有关部门，联合确定取、弃土和砂石料场，并根据日照、冰溶情况，确定取、弃土场与铁路路基的合理间距，划定施工人员和车辆的行走路线，严格按指定范围施工及活动，以保持冻土层稳定。保护江河源头水源和沿线湿地，避免因施工引起水源区沙化、湿地萎缩、草场退化和水质污染。做好地表植被的保护与恢复，植被难以生长的地段、路基和施工车辆所经之处的草皮要保留下来，逐段移植，易地保存，待后覆盖到已完成的路基边坡或施工场地表面，使地表植被的损失减少到最小程度。对自然条件较好的地段，精选适合高原生长的草种，辅以适合的播种繁育技术，尽最大努力恢复地表植被。青藏铁路建设的关键是保护好铁路周边的生态环境，要求在营地设置、人员设备进场、施工道路开设、采石、取土场、路堑开挖等施工活动中，尽量缩小工作面，对生活区范围进行划线监控，力求保护好高原的脆弱植被。西藏地区生态系统十分脆弱，抗干扰能力低，自我更新能力差，一旦遭到破坏，在很长时间内难以恢复。西藏始终坚持可持续发展战略，坚持生态建设、环境保护和经济建设紧密结合、协调发展，在推动经济快速发展、人民生活水平稳步提高的同时，使生态环境也得到了有效保护。综上，我认为，从交通土木