可持续发展战略与湿陷性黄土研究

发布网友发布时间：2024-08-20 19:41

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热心网友时间：2024-08-26 08:33

1992年6月联合国在里约热内卢召开了环境与发展大会，明确了可持续发展的战略，期望世界各国的共同努力，切实解决环境和发展问题。在不到10年的短短时间内，这种战略就得到全世界各国的普遍接收，这是前所未有的。许多思想家、政治家、科学家、企业家、工程师、建筑师为此作出不懈的努力，根据已出现的一些生态环境问题，提出了一系列的思路和办法，如生态工业、清洁生产、生态农业、绿色食品、生态城市、绿色建筑，等等。我们黄土工作者，也应顺应时代潮流，作出及时的反应和努力。可持续发展战略的核心是解决“人与自然”的关系和“人与人”的关系，以求得平衡，求得和谐。前者属自然科学，后者属社会科学，研究湿陷性黄土的问题，主要属于前者，科学技术问题，作为研究者的人，后者的影响也很大。解决“人与自然”的关系，认识自然，利用自然，按照自然规律办事，保护人类赖以生存的环境，这是人类永恒的主题，不管将来社会发生什么样的“革命”或什么样的“经济”，这是不会改变的。“人与自然”的关系是随着人类的时代、科学技术和觉悟程度不同而不断变化的。在古代，生产力低下，科学技术不发达，人类屈从自然环境。随着生产力的发展，科学技术的进步，到农业时代，出现乡村和城市，但对自然环境的影响仍有限。到工业时代，科学技术迅猛发展，城市工业倍增，乡镇企业星罗棋布，城乡建设得到了快速的发展，但对自然环境也造成了很大的破坏，人类在享受科技成果所带来物质文明的同时，也付出了沉重的代价，如资源短缺、能源紧张、生态失衡、环境恶化，等等，遭到自然界无情的惩罚和报复，受害的还是人类自己。这种状况，在我国、在湿陷性黄土地区都不例外，因此，在湿陷性黄土地区研究和建设中，都应以可持续发展的战略为指导，使用好科学技术这把“双刃剑”，利用其建设力、消除其破坏力，充分利用自然，节约资源（土地、建材、淡水等）和能源，避免环境的破坏和污染，减少和利用建设垃圾，尽可能做到“零排放”。以下就湿陷性黄土研究中的某些问题提出个人一些看法。

1）区划，是地球科学中的基础研究，为某一部门和专业服务的区划是应用基础研究，为建设部门服务的湿陷性黄土的区划属应用基础研究，基础研究和应用基础研究都是原始创新，是孕育新技术的土壤。早在20世纪50年代我们在编制1966年的“湿陷性黄土地区建筑规范”（以下简称黄土规范）时，就进行了应用基础研究，在我国湿陷性黄土地区，从地理、地貌、地质、水文地质、动力地质和土的物质成分、组织结构、物理力学性质等多学科进行了综合分析，建立起不同类型、不同等级的区域系统，即建筑工程地质分区，亦可称为区划。为编制出符合我国实际情况的“黄土规范”提供了基础资料和科学认识，如兰州、西安两地的湿陷性黄土，湿陷系数虽有差别，但都不大，而两地出现的湿陷灾害则显著不同，这种现象，只有从区域系统及其物质成分、组织结构、物理力学性质等进行综合分析，才能明白，因此，区域系统的建立，开拓了人们的认识和思维，由此孕育出了不同的湿陷类型及其他若干有地方特色的防治技术。这项成果还概括成简图和简表列入“黄土规范”的附录中，向湿陷性黄土地区的建设者，提供了宏观的先导性的认识和参考。在以后“黄土规范”的历次修订中，都对这个简图和简表进行了研究、完善和扩展，继续随时代发挥积极的作用。这项应用基础研究应该继续下去，建立起更加完善的区域建筑工程地质体系，以满足可持续发展的需要。

2）规划，通常称为基本建设的龙头，规划需要基础资料才能做，基础资料愈科学愈详细，规划也就会做得愈合理愈实用。湿陷性黄土地区的建筑工程地质区划是分析综合基础资料的研究工作，实际上是在做规划的基础工作，区划可称得上龙头的龙头。根据湿陷性黄土地区的区划研究，该区绝大多数的城市和乡村都分布在低阶地上，而低阶地是宝贵的可耕地，这就占据了大量的可再生产的良田，不管是区域规划、城市规划和村镇规划，都应不占良田，让出肥沃的耕地，用荒漠的不宜耕种的地去搞建设才对。较高的阶地和缓坡的丘陵都是考虑的对象，实际上许多城市如兰州、西安、太原等，居民的住宅都向高阶地发展，这样可以节约大量的土地资源。利用地下空间，在黄土地区有着得天独厚的条件和悠久的历史，至今黄土民间窑洞和生土建设都到处可见，地下仓库、地下交通等工业和公共建筑也不少，它具有节约土地、能源、建材等优势，完全符合可持续发展的要求。规划是前期工作，规划的好坏，对后期工作影响很大，好的规划对后期工作可以事半功倍，所以规划要花力气，且要慎之又慎。

3）勘察，是认识自然，与自然共处的前提，是客观反映建设的周围环境。湿陷性黄土地区的工程地质勘察，在“黄土规范”中，用一个章节做出了明确的规定和要求，但这些规定和要求是研究和实践经验的总结，是技术文件，属于理论性的成果，当用这些技术文件去解决实际问题时，既有遵守的一面，又有根据鲜活的实际情况，创造发展的一面，两者是对立的统一，优秀的工作者，总是在已有成果和经验的基础上不断创新再创新。而黄土的区域系统及其工程地质条件的研究，将会给出许多新的线索和启示，供人们去发现新的规律和发明新的技术。黄土地区是干旱和半干旱地区，水资源是非常宝贵的。取得黄土自重湿陷量和湿陷起始压力，都有室内外两种试验方法，野外的数据可靠，但用水量很大，室内的用水量，虽然微不足道，但数据可靠性差。为了节约宝贵的水资源，需要尽量减少野外试验，提高室内试验的可靠度，这就需要做已有成果和经验的调查研究，必要时做一些室内外的对比试验，在分析研究中，既要考虑力和几何尺寸的因素，又要考虑试验场地在区域系统中的位置及其物质成分、组织结构等土性因素，以了解其湿陷性的差别和原因，为确定合理的分类分区系数，使室内试验资料能够基本上代替野外试验资料，从而达到节约水资源的目的。这是一项符合可持续发展的研究课题，应该有人去做。

4）设计，是综合技术，选择的空间大，设计者首先要尊重自然，按自然规律办事，挖掘自然的潜力，目前在“黄土规范”中的湿陷性评价，是采取了指标加分类分区的方法，它是多年来研究和实践经验的总结，是可行的。但分类要完善，分区系数要细化。湿陷性黄土地基的重要特点，在于它遇水后突然下沉，而不是缓慢地沉降，更在于有局部性的特征，反映在建筑物的破坏上，既不像在膨胀土地基上常出现倒八字形裂缝，又不像在软土地基上常出现正八字形裂缝，而是杂乱无章，哪儿有水浸入，哪儿就成为裂缝的源，产生不规则的显著的差异变形，所以湿陷性黄土地基的实际湿陷的量是难于把握的。这需要设计者以广博的知识，发挥综合技术的优势，使用定量和定性相结合的方法，作出符合实际的分析和处理。从可持续发展战略和建筑物有寿命周期看，设计处理的三大措施（地基处理、防水措施和结构措施）需要深入地考虑，地基处理一般是费时、费资源和费能源等，但湿陷的灾害消除了。防水措施一般用天然地基，节时、节资源和节能源等，但存在着可能有水浸入使其湿陷的风险，如果防水措施和使用管理都到位，只要水不浸入地基，湿陷灾害是不会发生的。结构措施较多地与防水措施联用，对抗湿陷变形是很有作用的。因此，对一个具体建筑工程来说，要根据周围的环境、本身的条件和使用要求，权衡三大措施的特点和利弊，作出最佳的选择。

5）施工，是实际的操作活动，要组织劳动大军和动用设备，这些活动会影响甚至破坏自然和人为的环境，这是不可避免的，但要使其影响或破坏能够降低到最低程度，如不要破坏肥沃的土壤层，保证地表径流的通畅，施工用水不能乱流，建筑垃圾要收回利用或作妥善处理，等等。要有环保意识，做到清洁生产、文明施工。

6）运营，湿陷性黄土地区的运营即物业管理，其中水的管理是至关重要的，特别对采取防水措施的建筑物，更要严格。过去发生的湿陷灾害通常都在使用期间，因此，对居民普及湿陷性黄土场地和地基的科学知识是很有必要的，提高居民的自我保护意识。近年来，居民的流动增多，青年人也成长起来，需要经常做些宣传工作，使大家认识到，自己的家园，自己爱护。

（本文原载：《湿陷性黄土与工程》，北京：中国建筑工业出版社，2001年8月，43～45页）