城市规划与工程建设中的相关环境地质问题探析

孙萍++张海丽

摘 要：本文在分析城市规划、工程建设与环境地质之间关系的基础上，深入探析了城市规划、工程建设引发城市环境地质问题的主要机理，并依据不同环境地质问题产生的机理，探索性提出有效的城市环境地质问题对策与建议；以期对促进当前城市环境地质问题的逐步改善与彻底解决有所启示。

关键词：城市规划 ；工程建设；环境地质问题；地面沉降

所谓环境地质问题，是指由人类生产性、生活性活动对所在区域的地质环境产生的不利影响及由此对给人类生产、生活带来的影响、危害。城市是现代社会人类生产、生活的重要区域，也是未来人类生产、生活的主要区域；城市环境地质状况，势必会对人类社会生产、生活产生重要影响；影响城市环境地质的因素众多、内容广泛；因此，高度重视城市环境地质问题的研究，在人类的各项城市规划与工程建设活动中，对可能产生的环境地质问题及早的进行预测并采取相应预防措施，意义重大。

1 城市规划、工程建设与环境地质之间的关系

目前，国内城市城市规划、工程建设存在的可能引发环境地质问题的因素，可以归纳为以下三个方面；第一方面，随着城市规划、建设规模和人口规模的增大，需要抽取大量的地下水来满足人类的生产、生活需要，过量的抽取地下水直接导致水位下降，可能引发严重的地面沉降问题；第二方面，城市规划、建设离不开公路、桥梁的建设，公路、桥梁工程施工过程中的放坡明挖基坑或者深路堑施工等操作，会进一步加大及引起边坡滑塌，造成不良的环境地质影响；第三个方面，地下暗挖工程引起地面塌陷或者建筑物失稳造成的环境地质问题。可以说，城市规划、工程建设是引发当前城市环境地质问题的主要原因。

2 城市规划、工程建设引发环境地质问题的主要机理

2.1 地下水过度抽取引起的地面沉降的机理

不论是过度抽取地下水导致的地下水位下降，还是深基坑的开挖而导致的地下水位降低，原有地层中的含水细砂、粗砂砾及由含水层、隔水层组成的粘性土层地质结构会由于水分丧失而发表变化，最关键是的丧失了本应该存在于各层之间在水压作用产生的水力联系；最直接的表现就是由于水力联系的丧失，土层颗粒之间的浮力消失，相对而言土层颗粒间的孔隙有效压力增加，长时间累积下及大面积作用的结果就是原有含水层本身会产生“压密”，而原有的隔水层会发生固结，这些问题最终表现为地面或者建筑物的沉降。

2.2 工程开挖基坑致边坡失稳、滑塌的机理

影响边坡稳定性的因素较多，地形、地质、水文和气象等其影响因素，同时也受到施工方法、程序及坡顶荷载等因素的影响。边坡之所以会出现失稳、滑塌，主要原因在于破坏了原有土体的受力平衡；即土体内部发生剪切作用形成所谓的“滑面”，导致土体沿着滑面失稳，出现滑塌。在具体工程施工过程中，边坡临空面会不断的扩大、暴露出来，可能引起应力重分布与应力集中等效应，特别是对于岩体结构面的切割，很可能与斜坡面组成不稳定斜坡，导致失稳，较常见于泥岩、页岩岩体结构中。

2.3 地下暗挖工程导致地面发生塌陷的机理

地下暗挖工程最直接的表现就是岩土体被部分的掏空，导致上部地层失去原有力的支撑，同时随着开挖空间的不断扩大且向上发展，或者随着隧道工程的延伸呈线形向延长方向发展，地层发生移动或者变形，引发地面沉降或者塌陷。暗挖工程引发的地面变形一般有以下几个特征；第一个特征，地面变形范围要明显大于地下开挖范围；第二个特征，开挖深度越大，到地面发生变形的时间越长，地面变形量越小且平缓均匀，但是变形面积较大；第三个特征，在较好地质条件下，地面变形可能不是很明显，只是出现少量的下沉或者地面裂缝，对地上建筑的影响不大。

3 城市规划、工程建设引发环境地质问题的对策与建议

3.1 地下水位降低致地面沉降问题的预防与防治

不论是施工致地下水位下降，还是过度抽取地下水所致，地下水位下降所造成的地面沉降后果都是极其严重的，最关键是的是危险大；有必要在城市规划、工程建设过程中采取一系列措施加以预防和进行有效防治。第一，城市生产、生活用水供水角度，适当压缩地下水的开采量，科学、合理规划开采布局；第二，采取地下水轮流开采的方式，保证适中的开采频率，不过密开采、不过量开采；第三，实施开源节流措施，努力争取开辟新的水源地，加大处理后污水的再利用范围与力度；第四，对地下水位发生明显降低的施工场地，积极进行地下水回灌，减小与缓解地面沉降。

3.2 开挖基坑致边坡失稳、滑塌问题的预防与防治

对于放坡明挖、深路堑开挖工程中由于切割坡脚等造成的边坡失稳、滑塌问题，可以采取以下措施加以预防和进行有效防治。第一，在上部进行清方卸荷，在坡脚处打排桩、护坡桩、连续墙及各式锚杆，旨在保持边坡受力平衡，防止边坡滑塌；第二，选择合理坡形、坡度及平台位置进行施工；第三，对坡脚位置进行加固，进行防冲刷处理，在坡脚、坡顶等位置设置专门排水设施；第四，对边坡面进行封闭处理，防止雨水过度冲刷引发滑塌。

3.3 地下暗挖工程导致地面塌陷问题的预防与防治

针对城市区域的地下暗挖工程，第一要进行有效监控、预测其进一步的发展趋势，以便及时采取措施应对；第二，对于浅埋洞室中由于覆盖层过薄而难以形成完整支撑环，有必要增加及时增加支护，同时注意加大支护设施的强度、刚度，最大限度降低地面下沉、塌陷可能；第三，严格控制地下暗挖工程爆破标准，保证开挖断面成型规格；第四，施工过程中，在水平面上进行分断交替开挖，垂直面上分层逐段阶梯式开挖；第五，对于围岩松动范围来说，应该按着隧道地板平面与地面呈45度角的开放式大三角或者倒梯形区域考虑，同时将其做为工程规划、设计和观测等的重要参考界限。

参考文献：

[1]陈永静，张春浩.现代城市环境工程地质研究的关键技术与问题探讨[J].资源节约与环保，2015（03）.

[2]员建峰，洪波，李宝辉.城市地下工程建设中的环境工程地质问题的分析[J].中国水运（下半月），2015（01）.

作者简介：孙萍（1981-） ，女 ，山东烟台人，本科，工程师，研究方向：地质实验。endprint