城市地下水環(huán)境場變異與土結(jié)構(gòu)相互作用的理論分析.pdf

1、城市區(qū)域的地下水是城市地質(zhì)環(huán)境構(gòu)成要素中最為活躍、動態(tài)變化最為劇烈的要素之一，是地質(zhì)環(huán)境中重要的地質(zhì)營力。城市建設(shè)引發(fā)的地下水變異，與巖土介質(zhì)發(fā)生長期的相互作用，不僅影響著水、土的組份，也影響著水、土的性狀。地下水變異對巖土的影響主要包括四種作用，即：物理作用、化學(xué)作用、力學(xué)作用、生物作用，稱為地下水四場變異影響。水土作用主要是四場變異使土體的微細(xì)觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而影響其宏觀力學(xué)性質(zhì)，產(chǎn)生一系列地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境效應(yīng)。自然界或工程上出現(xiàn)的

2、一些現(xiàn)象或問題也可通過水土作用研究得到解答。而城市區(qū)域水土之間的相互作用本質(zhì)在于地下水環(huán)境——組份結(jié)構(gòu)——強(qiáng)度間存在著內(nèi)在聯(lián)系。 前人對于水土作用作了很多研究，但都局限于宏觀現(xiàn)象或工程實例的解析，側(cè)重單因素研究分析，即某一場單獨作用的影響。把四場變異作為整體系統(tǒng)來研究水土作用下土體細(xì)觀結(jié)構(gòu)變異的并不多見。而隨著城市建設(shè)的發(fā)展，人類活動對地下水的擾動不斷加劇，水土作用的模式和強(qiáng)度大幅度增加，土環(huán)境因此失穩(wěn)并導(dǎo)致災(zāi)害的現(xiàn)象頻頻發(fā)生，

3、由此需要在更深更廣的層面進(jìn)行水土作用的研究。本文就以此為出發(fā)點，以土體微細(xì)觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)為橋梁，研究在地下水四場變異條件下，土體微細(xì)觀結(jié)構(gòu)是如何產(chǎn)生變異以致引起其宏觀力學(xué)性質(zhì)變化，最終產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害，從微觀層面探索水土作用的本質(zhì)。不僅探討每一場變異影響下，土微結(jié)構(gòu)成分質(zhì)和量的運動變化，而且結(jié)合現(xiàn)實，依據(jù)相關(guān)研究成果，針對地下水四場變異耦合對土環(huán)境穩(wěn)定的總體效應(yīng)作綜合分析，例舉幾種典型耦合情況，從定性和定量的角度加以論證分析。在此基礎(chǔ)上為了定量

4、評判地下水引發(fā)的城市安全問題，本文提出了一個城市地下水四場變異耦合對土環(huán)境穩(wěn)定影響的綜合評價體系。該評價體系的特點是：首先利用層次分析法(AHP)對水土作用問題進(jìn)行層次劃分，并根據(jù)各因素的重要性，通過判斷矩陣確定地下水四場作用排序的賦值權(quán)重，以明確具體城區(qū)內(nèi)地下水四場作用的強(qiáng)弱順序；然后針對評價指標(biāo)建立因素集U和評語集V，用專家評判給分的方法確定各評價指標(biāo)的隸屬度，最后通過二級模糊綜合評價模型評判地下水四場變異耦合對土環(huán)境穩(wěn)定的綜合效應(yīng)