【摘 要】土木工程在国家基础设施中发挥巨大作用，随着国家工业化进程加快，人们不得不在周边环境中开发建设巨大的工程项目，如规模巨大的水利工程、跨海工程、地下空间开发等。然而，巨大的土木工程建设往往首先带来对原有环境的改造甚至破坏。土木工程建设与环境相互作用问题逐渐引起人们的重视。而提出基于全过程环境维护思想的土木工程技术，将是实现土木可持续关键。
【关键词】环境维护；土木工程；全过程；可持续
在近一个世纪以来，人类在大规模改造自然，建设符合自己需要的基础设施过程中，逐渐开始面临自身活动对人类自我产生的挑战，这可能是前人未能料到的。由于生产力的发展，大规模的土木工程建设，比如公路，铁道建设，大坝建设，地下空间开发等等，虽然大大提高了人类的生活质量和生活水平，但却也是对自然环境的改造。土木工程建设对环境破坏的例子不胜枚举，包括：
1）地下工程建设中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；
2）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；
3）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）交通建设中引起的环境问题 .其对生态环境的影响 ，主要包括占用土地、改变生态、对珍稀动植物的影响等。此外，线路工程建设（包括道路与铁道建设）对社会环境也会照成影响，比如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，铁路的建设有时会造成居民拆迁、人文景观环境的改造和破坏等。
在最近的十年里，大规模的土木工程建设，也引发了一系列的超过以往的严重环境问题。
水利港口工程的建设不仅会改造原有河床结构，打破原有河床环境，也会对地面环境照成巨大影响。三峡大坝的建设在缓解我国电力紧张，促进国家工业化水平提升上将发挥巨大作用。但是大坝的建设使得土地短缺矛盾突出，不合理的开发造成当地植被破坏，气候变化，使得生态退化，水土流失加剧。同时还影响了坝区上当地的地质基础的稳定。有地质学家称，三峡大坝拦截水量的庞大重力已开始在好几个地点侵蚀长江陡峭边岸。再加上水位波动频繁，因而引发了一系列的滑坡灾害，也使得大坝附近的地区的地质结构被破坏。此外，峡水库蓄水之后，三峡地区仪器可测到的地震次数明显增加。虽然到现在为止还没有发生破坏性的地震，但是地震专家认为有可能发生六级或六点五级地震。
地铁成为我国许多大城市解决城市交通问题，提高城市品味的一项重要工程，全国目前建设有地铁的城市已有30多个，大规模的地铁建设也带来一系列环境问题。比如线路规划全线拆迁房屋，施工中城市绿地被暂时破坏，施工打乱了城市正常交通秩序，但这些影响只是临时性的。而地铁建设对地下环境的影响，则是永久的，并且往往是难以恢复的。
地铁施工往往照成城市地面塌陷，引发建筑物的破坏。其引起地表的沉降是多方面的，各种因素之间相互影响的结果。国内比较典型案例包括：广州地铁6号线施工中照成沿线地表大面积沉陷，影响城市道路通行；深圳地铁5号线施工中也因基坑降水引发大面积地面沉降，照成地表建筑物出现大开裂，严重影响了城市环境。而施工工程中采取切实有效的措施应对沉降的发生，往往又造价偏高，效果不明显。
地铁建成运行时，车辆的行驶中的震动往往会引起周围土体的变形，最后将这种变形影响传递到地表面。为了减轻这种影响，国内地铁建设中往往采用减震铁轨（钢弹簧浮置板减震道床）等措施，典型的工程案例包括西安地铁2号线中钟楼的保护。钟楼位于西安市城中心，是国家一级重点保护文物，西安地铁二号线在下穿钟楼时为了尽量减轻对钟楼的影响，采取将隧道线路外撤18米的方案，避开从钟楼正下方穿行，同时在钟楼基础5米外采用水泥灌注一圈深20米的水泥桩的方法，每个水泥桩直径1米，水泥桩顶部设置宽1米高0.8米的冠梁，将水泥桩连接成一个整体，整个将钟楼“箍”起来。较好解决了地铁建设与城市土工环境保护问题。
除了城市地下铁道，我国高速铁路建设的步伐也在迅速加快。铁路干线大都贯穿很多城市，干线的布局要穿过很多耕地，旅游景区，保护区，而沿线的土地保护问题尤其突出。而施工过程中的桥梁建设，路基堆填，隧道建设等，都会对环境照成巨大影响。比如：隧道施工向环境中排出大量挖掘的岩石，会在一定程度改变原有环境的外貌，同时也会改变地下水文环境。路基填筑往往制造很多人工边坡，引发边坡的稳定问题，除此以外，高铁运行后也会对沿线环境排放废弃物，产生一定噪声污染。
高铁建设过程中，施工需要大量征地，对土地产生二次改造的不良后果，进过二次改造的土地哪怕在复耕之后，也难以达到改造前的状态。而京沪高铁在建设中就对耕地保护做了详细而细致的研究，对施工中的征地保护和复原都进行了周密计划，这对减少高铁施工对土地和对环境的破坏具有相当积极的意义。
土木工程建设与环境的相互作用问题，已经引起我国很多学者的高度重视。我国土木工程环境这一学科，就是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。许多著作都科普性地介绍了土木工程中常见的环境问题，以及解决环境污染的预防措施及治理技术，帮助土木工程师更加全面地了解当代工程师的职责，从而建立适应时代发展需要的环境友好型土木工程知识结构。
基于环境保护的土木工程建设，做好以下几点非常重要：
1. 严格做好规划设计中的环境问题的处理。在工程设计中基于环境保护对工程进行优化。比如对于高速铁路线路选择要尽量绕过自然保护区以及大面积耕地区；选择高桥大跨的桥梁设计方案，减少对土地的占用。地铁线路规划中也要全面考虑建设期间的环境问题，并应编制详细的环境影响评估报告和环境问题的具体措施。
2. 施工期和运行初期加强对周围环境的监测。设立环境监测站，并将相应的配备配置齐全，并且区域内对水源，地质条件等进行观测，分析对比，对建设期环境的变化进行密切观察；进行环境工程监理，保护区内的工程必须经过相应管理部门的审查，并且接受相关部门的检查、监督。加强环境工程监理工作，加强各项保障措施的落实，从而减轻施工对环境造成的影响；强化环境管理，严格的遵照施工制度进行管理，严禁随意扩大工作面，对作业人数和作业时间也应该严格规定。
3.做好后期建设环境恢与保护措施。比如对于成型的路基边坡进行及时播植草皮或种植花草；对路线周边的环境进行全面修复治理，力求尽量达到建设前状态。同时在恢复初期加强对环境的保护，避免二次破坏。
只有在土木工程建设的全过程中恪守环境维护的原则，从工程立项，设计，施工到最后建成运营的全过程中，一切基于对环境保护的高度责任，才能真正实现土木工程技术的可持续和谐发展。
参考文献：
[1]《土木工程环境概论》 王利平著 科学出版社
[2]《 浅谈高速铁路工程建设环境环保》 伍林 铁道建设技术 2005.（2）
[3]《京沪高速铁路环保专项监理模式的讨论 》 徐啸海 铁道劳动安全卫生与环保 2008（1）
[3]《地铁施工沉降监测分析与控制》骆建军，张顶立，王梦恕等 隧道建设 26卷1期