城市地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)災(zāi)害治理在工程建設(shè)中的作用探究

李曉旭

遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院有限責(zé)任公司（110032）

1 地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象

1.1 地質(zhì)軟土層造成的地面下沉

不同地質(zhì)的受力程度是各不相同的，土地的受力不僅僅需要看土地的厚度，還需要分析土地的地質(zhì)情況[1]。在一些地區(qū)，雖然經(jīng)過人類活動及后期的建設(shè)，其地質(zhì)的土層比較厚實(shí)，但由于其地質(zhì)主要為軟土層，所以承受力不足，地面會呈現(xiàn)不均勻沉降。而地面的變化會導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重影響了建筑物的正常使用，嚴(yán)重時會影響居民的生命安全。

1.2 地下水和巖土體相互作用產(chǎn)生的危害

地下水對于巖體、土體一般有以下幾個作用:第一，物理作用，其中包括對地質(zhì)的軟化、潤滑、泥化等；第二，化學(xué)作用，包括水中各種離子與土體中離子的轉(zhuǎn)化，土壤的水解、溶蝕等；第三，力學(xué)作用，地下水給予土壤一個壓力，以支撐土壤，包括靜水壓力和流水壓力。這三種作用都有可能帶來地質(zhì)災(zāi)害，比如地震、滑坡以及地面沉降等。只有應(yīng)對這幾種作用的相互影響，才能有效地預(yù)防及治理地質(zhì)災(zāi)害。

2 由于地質(zhì)因素在城市建設(shè)中發(fā)生的災(zāi)害現(xiàn)象

不同時期、不同地質(zhì)條件形成的各種巖土層，在物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)上有著很大的區(qū)別，并且在建設(shè)城市的時候，這種差別就會非常明顯地顯現(xiàn)出來。在城市建設(shè)的過程中，地質(zhì)的影響容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，下面幾種是比較典型的地質(zhì)災(zāi)害案例。

2.1 地質(zhì)構(gòu)造引起的隧道塌方

南京鼓樓隧道建設(shè)的時候，在湖熟一小丹陽斷裂和東西斷裂之上，第四系覆蓋下的白堊紀(jì)紫紅色砂巖在這個地方已經(jīng)破碎了。這種地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較脆弱，難以符合施工要求。所以在開挖的時候，要加強(qiáng)地質(zhì)構(gòu)造，提高支護(hù)的強(qiáng)度，并且要做好調(diào)查研究，避免由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)引起的塌陷、隧道塌方等。

2.2 軟土層引發(fā)地面建筑不均勻沉降

一般河流流域的土層容易出現(xiàn)軟土層，如淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層，黏土層的力學(xué)性質(zhì)比較差，很難對建筑物起到支撐的作用。如果不對黏土層做好處理工作，極容易產(chǎn)生不均勻沉降，從而導(dǎo)致房屋開裂。

2.3 地下水作用引起的深基坑漏水

以南京為例，南京的東邊為紫金山，北方和西方被長江圍繞，基巖面整體構(gòu)造為東高西低，地下水的流勢為東西走向。南京城內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)大部分為地下3～11 m 為砂層，而砂層的含水量比較豐富。砂層往下是一層黏土隔水層。由于地下水的流動壓力，在隔水層之上、砂層之下會形成一個壓力水差，水流非常大。由于東西向的砂土層中地下水比較豐富，并且流速很大，所以在這里施工的時候，如果不做好前期工作，就容易造成水土流失，從而發(fā)生漏水。

2.4 人類活動造成的影響

一些地區(qū)本身地質(zhì)的結(jié)構(gòu)比較簡單，但是由于人類活動，如修建城市的時候未做好排水系統(tǒng)，導(dǎo)致地下水的流向、滲透方向受到改變，從而造成地區(qū)的山體滑坡、建筑物開裂的情況。一些地區(qū)過分開采地下水，導(dǎo)致土層地下水補(bǔ)充不足，形成地下空腔，靠海城市還會發(fā)生地下海水倒流的情況。有些地區(qū)由于地下水的壓力減少，導(dǎo)致地面發(fā)生沉降。

2.5 地質(zhì)災(zāi)害對名勝古跡的影響

在保護(hù)名勝古跡的過程中，應(yīng)當(dāng)重視地質(zhì)災(zāi)害對古跡產(chǎn)生的不利影響。如古建筑由于地質(zhì)的影響，墻體發(fā)生開裂。為了保護(hù)具有文化價值的古建筑，需要采用科學(xué)的措施使古建筑免于地質(zhì)災(zāi)害的侵?jǐn)_。

3 城市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與治理的可操作性

3.1 基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查資料的二次利用

我國早在20 世紀(jì)50 年代就開始進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作，在21 世紀(jì)初期，全國1∶50萬、1∶20 萬、1∶5 萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作已經(jīng)基本完成[2]。目前，我國各大中城市的工程地質(zhì)勘查和水文資料已經(jīng)比較完善，所以現(xiàn)階段對地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作的重點(diǎn)不應(yīng)該是資料的收集，而是應(yīng)當(dāng)將現(xiàn)有的資料進(jìn)行開發(fā)利用，并且結(jié)合現(xiàn)代高科技方法，利用計算機(jī)輔助計算，在節(jié)約人力的同時，盡可能地對現(xiàn)有資料進(jìn)行系統(tǒng)的整理。由于地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度不同，對于資料的整理分級也應(yīng)該區(qū)別對待，可以采用分區(qū)、分片、分等級的方式進(jìn)行資料的整理，讓整理的資料成為指導(dǎo)城市規(guī)劃及城市保護(hù)的重要依據(jù)。

在城市工程建設(shè)規(guī)劃初期、城市工程規(guī)劃設(shè)計前期，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合現(xiàn)有的地質(zhì)資料，對城市建設(shè)開發(fā)區(qū)域的地質(zhì)特征進(jìn)行充分的了解，并結(jié)合地質(zhì)特征進(jìn)行相應(yīng)的布局。在地質(zhì)勘查的時候要采用正確的勘察手段，以防由于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生而對城市造成不必要的損失。

3.2 建設(shè)一支理論與實(shí)踐結(jié)合的地質(zhì)勘查隊(duì)伍

我國在1980 年就開始對城市地質(zhì)進(jìn)行勘查，工程量巨大。此項(xiàng)工作意義非凡，但難度極高，需要有十分扎實(shí)的理論基礎(chǔ)及豐富的調(diào)查治理經(jīng)驗(yàn)。我國相關(guān)項(xiàng)目的工作人員，依靠地質(zhì)構(gòu)造研究、地下水觀測等方法，成功地完成了這一任務(wù)，也積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。未來城市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與治理工作能夠順利進(jìn)行，必須重視建設(shè)勘查隊(duì)伍，讓其在城市建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害與治理工作中發(fā)揮自己的價值。

4 對城市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與治理的設(shè)想

4.1 城市地質(zhì)災(zāi)害的基本特點(diǎn)

從我國的各個大中城市來看，每個城市所處的地質(zhì)構(gòu)造是各不相同的，而且在同一個城市里也可能會存在不同的地質(zhì)構(gòu)造分區(qū)[3]。如南京處于寧鎮(zhèn)弧形結(jié)構(gòu)的西段、寧蕪火山盆地的北端。雖然南京的地質(zhì)結(jié)構(gòu)整體為丘陵地貌，但是東部與西部的地質(zhì)結(jié)構(gòu)差異比較大。南京東部地質(zhì)結(jié)構(gòu)為侏羅紀(jì)象山砂礫巖、三疊紀(jì)粉砂巖、白堊紀(jì)紫紅色粉砂質(zhì)泥巖，并且土壤的上層覆蓋有不均勻的粉質(zhì)黏土層，個別的區(qū)域還存在膨脹土，沖溝比較發(fā)達(dá)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程地質(zhì)的變化比較明顯。南京的西部是長江河漫灘沉積形成的，地質(zhì)結(jié)構(gòu)以淤泥質(zhì)粉黏土、粉細(xì)砂為主，地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較單一，但是工程地質(zhì)性卻比較差。

可以看出，即便位于同一個城市，但是其地質(zhì)結(jié)構(gòu)可能存在著很大的差異。南京的地質(zhì)結(jié)構(gòu)東西差異比較大。我國各個大中城市的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也存在差異。所以如何將我國各個城市的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分類和對各個城市的地質(zhì)災(zāi)害作一個評估與整理，將是未來我國地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與治理的重要工作。

4.2 建立一個城市地質(zhì)災(zāi)害治理的相關(guān)部門

一個城市的發(fā)展離不開城市的規(guī)劃建設(shè)，也離不開對城市地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與治理。從我國目前的情況來看，我國有不少地質(zhì)災(zāi)害評估機(jī)構(gòu)，但是缺乏一個專門進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害治理的機(jī)構(gòu)。有一些單位雖然已經(jīng)獲得了地質(zhì)災(zāi)害治理的資質(zhì)，但是由于大部分單位對地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)災(zāi)害資料沒有進(jìn)行系統(tǒng)的分類，也沒有進(jìn)行專門的整理、研究，沒有深入地了解城市地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因及城市地質(zhì)的構(gòu)造,導(dǎo)致在城市地質(zhì)災(zāi)害綜合治理效果不明顯。所以為了提高城市地質(zhì)災(zāi)害的綜合治理，應(yīng)當(dāng)在原有的基礎(chǔ)上，組建一個城市地質(zhì)調(diào)查與城市地質(zhì)災(zāi)害治理的有關(guān)機(jī)構(gòu)，并且與城市的規(guī)劃、建設(shè)部門之間相聯(lián)合，共同治理城市，為城市建設(shè)服務(wù)。

4.3 發(fā)揮城市地質(zhì)調(diào)查在地質(zhì)災(zāi)害治理中的作用

為了確保城市建設(shè)的安全，消除城市地質(zhì)災(zāi)害的隱患，針對可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害作出預(yù)案，讓城市地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)災(zāi)害治理發(fā)揮的作用最大化，應(yīng)當(dāng)做好以下幾點(diǎn)工作。

第一，要充分利用好原有的地質(zhì)調(diào)查報告，整理近幾年勘查的城市工程地質(zhì)資料，根據(jù)每個城市的情況不同，將資料進(jìn)行系統(tǒng)的整理、分級，結(jié)合實(shí)際情況，將未來施工應(yīng)當(dāng)注意的情況標(biāo)記出來。

第二，對城市易發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全面的調(diào)查與分析，作出定量的結(jié)論，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，提出合理的治理方案。

第三，要對我國幾十年積累的地質(zhì)資料進(jìn)行二次開發(fā)，結(jié)合可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查成果，編制城市地質(zhì)圖，并加大精度。

第四，對未開發(fā)的地塊，要充分進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評估工作，結(jié)合高科技手段進(jìn)行定量的測量，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，對隱含的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分級。

5 結(jié)語

城市地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)災(zāi)害治理對于城市的建設(shè)有著重要的作用。城市地基土層能夠?qū)Τ鞘薪ㄖ锏膲勖a(chǎn)生影響，比如城市建筑物的質(zhì)量以及安全性能等。所以為了城市的安全，在城市建筑施工時，要硬性規(guī)定城市地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)災(zāi)害治理工作，這樣才能為城市建設(shè)起到更好的保護(hù)作用。