地质调查工作在城市建设中的作用

刘显涛

摘要：芜湖市十分重视城市基础设施的建设，伴随着城市的发展，芜湖市垃圾产量也逐年增加，长期以来芜湖市现有的环卫设施为城区生活垃圾的收运、消纳和处理发挥了积极的作用，但由于现有填埋场发展起点低、基础薄弱，社会经济发展水平和财力的局限，芜湖市现有的环卫设施及垃圾处理设施仍存在着许多不足。本文通过收集芜湖市地质、水文、工程、环境地质等资料，利用合理的分析方法，确定芜湖市垃圾填埋场适宜区域。

关键词：芜湖市；地质调查；垃圾填埋场

1.引言

围绕制约垃圾填埋场场址的影响因素，以已有地质资料为基础，在工作区内，采用地质调查、测绘、遥感解译等方法，开展综合地质调查。全面调查工作区内城市地质、水文、工程、环境地质条件，对现有垃圾填埋场进行适宜性评价，划分工作区内垃圾填埋场适宜性区域，优选符合垃圾填埋场的适宜场地，为城市规划提供基础资料及研究成果。

2.工作方法

本次评价工作在充分收集有关的气象、水文、地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害、地震等资料及现场踏勘的基础上编制“芜湖市垃圾填埋场调查及选址评价”工作大纲，在此基础上进行野外现场调查。

野外现场调查大致以芜湖市重点调查区范围为主，兼顾一般调查区域。调查方法以穿越法为主，辅之以追溯法。现场调查采用1∶5万地形图作为工作手图，调查时采用水工环地质调查、地质灾害调查、矿山地质环境调查、工程地质、水文地质钻探等多种方法，对芜湖市的地质环境条件、人类工程活动特征等均进行了较为详细的调查，各类地质调查点均采用GPS卫星定位系统结合地形地物定位。室内利用MAPGIS平台进行信息数据处理，编制各类图件，在此基础上进行垃圾填埋场现状评价和选址适宜性评价。

3.城市地质环境背景

3.1区域地质

根据《安徽省1∶50万系列地质图说明书》（安徽省地质调查院2005年12月），工作区地层区划属华南地层大区扬子地层区下扬子地层分区，分布的地层有新近系、古近系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系地层。前第四纪地层在区内大部分被第四系松散层覆盖。

工作区构造单元属于扬子准地台（Ⅲ）；下扬子台坳（Ⅲ2）；沿江拱断褶带（Ⅲ22）的安庆凹断褶束（Ⅲ22-2）。工作区褶皱主要形成于印支期和燕山期，其中印支期形成了本区的主要褶皱，褶皱轴向为北东向，呈线状分布，其主要褶皱包括龙头山背斜、中沟向斜、峨桥背斜、伏龙山向斜、董家仑背斜、荆山—石硊背斜。工作区断裂构造较发育，断裂主要形成于燕山期—喜马拉雅早期，主要发育北东—北北东、北西向及近东西向3组断裂。

中生代以来，本区经受了印支、燕山多旋回构造运动，导致频繁而强烈的岩浆活动，形成了以中酸—酸性为主的喷出—侵入岩。依据岩浆活动产状及相的概念，可划分为侵入岩、喷出岩和脉岩三类。

3.2水文地质条件

（1）地下水类型划分

按含水介质工作区地下水可划分为松散岩类孔隙水、红层孔隙裂隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水和基岩裂隙水四种类型。

（2）含水岩组划分

根据含水岩组的岩性特征、组合关系、贮水空间的形态及水力联系等，将工作区划分为第四系松散岩类孔隙含水岩组、红层孔隙裂隙含水岩组、碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组、碎屑岩裂隙含水岩组、岩浆岩裂隙含水岩组、构造破碎岩类含水岩组七个含水岩组。其中第四系松散岩类孔隙含水层按水力性质又分为潜水和承压水。

（3）含水岩组富水性划分

含水岩组富水性等级划分依据单井涌水量。根据收集的钻孔抽水试验成果，单井涌水量统一换算口径8吋；统一换算降深，裂隙-岩溶水、裂隙水20m，孔隙水10m。据此，工作区含水岩组富水性可划分为水量丰富的、水量中等的、水量贫乏的、水量极贫乏的四个等级。

4.芜湖市垃圾处理场现状调查

4.1场区概况

据调查，芜湖市境内已存的垃圾填埋场共2处，分别为芜湖市马头山垃圾处理场及芜湖市神东生活垃圾处理场。芜湖市神东生活垃圾处理厂位于芜湖市市郊东南处，距芜屯公路150m，占地面积42亩，对生活垃圾采用的是生物治理处理方式，于2000年投入使用，由于该生活垃圾处理厂距今年代较早，且相关负责部门多次更迭，因为未收集到详细的基础资料。该垃圾填埋场早已弃用，原土地已经征用开发为绿地镜湖世纪城住宅小区，本次调查未发现该地块发育不良地质现象。

4.2現有垃圾填埋场地质环境现状

（1）工程地质条件

根据《芜湖市马头山生活垃圾处理厂水文地质工程地质勘察报告》，填埋场区内地层自上而下可分为5个工程地质层。各岩土层的特征描述如下：

①层人工填土：灰褐色、杂色，松散状，稍湿，为人工填积物，主要由粉质粘土组成，含砖瓦碎块及植物根系。层厚0.6m～1.5m。

②层淤泥质粉质粘土：灰-灰黑色，饱和，软塑，含少量腐殖物及螺壳等杂物，略有异臭，该层厚度变化较大，层厚0.8m～10.2m。

③层粉质粘土：灰黄-褐黄色，湿-稍湿，可-硬塑，为上更新统冲洪积物，含铁锰结核及灰白色高岭土条纹，该层分布广泛，层厚2.2m～8.4m。

④层砂岩：为白垩系上统赤山组，主要以粉砂岩为主，紫红色，细粒结构，泥质、铁质胶结，上部1.0m～3.0m为强风化层，随深度增加风化程度减弱，颗粒增粗，局部含砾，直径最大达10.0mm，砾石以长石为主，岩心完整，呈长柱状。

⑤层灰岩：为三叠系下统殷坑组，该层顶部夹灰黄-紫红色含砾粉质粘土，呈可塑状，砾石、碎石含量最高达30%，成分为石灰岩，呈棱角状，直径最大达150mm，为浅层裂隙或溶沟充填物，厚约2.3m左右，其下为完整的石灰岩，肉红-灰白色，布局呈灰黑色，隐晶质结构，块状构造，岩心呈柱状。

（2）水文地质条件

①场地地下水分布及类型

按含水介质马头山垃圾处理厂地下水可划分为第四系松散岩类孔隙潜水、红层孔隙裂隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水三种类型。

第四系松散岩类孔隙潜水含水岩组：赋存于淤泥质粉质粘土、粉质粘土中，上部仅有上层滞水存在，粉质粘土结构较致密，为弱透水层，富水性差，单井用水量小于5×103m3/d，溶解性总固体含量<0.5g/L，pH值7.2，水质类型为HCO3-Ca·Na型。初见水位埋深1.5m～4.2m，地下水静止水位埋深1.2m～2.3m。

孔隙裂隙含水岩组：含水层岩性为白垩系上统赤沙组的砂岩、砂砾岩等，岩心完整、致密，风化带裂隙不发育，为弱透水层，富水性差，单井涌水量<5×10m3/d，地下水位埋深为5.0m～15.0m，溶解性总固体含量0.30g/L～0.50g/L，pH值7.3～7.5，水质类型为HCO3-Ca·Na或HCO3-Ca型。

碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组：含水层岩性为三叠系下统殷坑组的灰岩等，浅表岩溶不发育，仅发育溶沟、溶槽及溶蚀裂隙，根据钻孔抽水试验资料表明，单井涌水量为10～ 100m3/d，溶解性总固体含量0.5g/L，水质类型为HCO3-Ca及HCO3-Ca·Mg型。

②隔水层渗透性

通过勘察，场地内③层粉质粘土渗透性较差，可视为相对隔水层。根据室内渗透试验成果，该层粉质粘土的垂直渗透系数为7.16×10-8m/s。

5.选址适宜性评价模型构建

考虑到垃圾填埋场选址评价的评价因子与数量是有限和基本稳定的，并且针对每一评价因子的优劣评判都有稳定或较稳定的等级或标准界定。本次芜湖市垃圾处置场选址评价采用条理、层次清晰的层次分析法进行城市垃圾填埋场的选址评价。

5.1构建评价模型

根据影响垃圾填埋场选址评价因素的构成特点及层次分析法原理，芜湖城市垃圾填埋场的选址评价，应在依据城市区域的社会经济发展、城市发展规划及生态与地质环境特点基础上，从主要考虑环境地质条件、环境保护条件、交通运输条件、建场条件及社会环境条件等五大方面因素，各大影响因素又包含了若干子因素等递阶式影响来进行。具体步骤可先按照同级并列、下级递阶归属法则进行分类与排列，构造出一个层次结构的分析模型。其分为目标层A，制约因素层B和次级制约因素层C三层（见图1）。

5.2构建评价因子的实际权值标准

根据上述相关分析，开展芜湖市城市垃圾填埋场选址评价时，还需对影响垃圾填埋场的选址因子进行量化处理，依据芜湖市垃圾填埋场选址影响因子特点，制定各个影响因子的实际贡献权值标准表（表1～表3）。

5.3适宜性评价的等级标准

根据垃圾填埋场适宜性相关研究成果及成功的实践经验，本次评价将工作区分为适宜、较适宜、勉强适宜、不适宜，适宜性评定标准采用百分制进行分级，具体分级标准见表4。

6.结论

芜湖市垃圾填埋场适宜性研究是依照《城市环境地质调查评价规范》、《生活垃圾卫生填埋技术规范》等有关技术要求进行的。在充分收集已有资料的基础上，开展了野外调查工作，查明了芜湖市现有垃圾场的现状地质环境背景条件，并利用层次分析法对现有垃圾填埋场做出了适宜性评价，对工作区内做出了适宜性划分。结论如下：（1）现状调查情况：芜湖市马头山垃圾處理场采用卫生填埋，并按照要求设置了防治污染措施，对周边地表水、地下水影响较小。（2）现有垃圾填埋场适宜性评价：芜湖市马头山垃圾处理场适宜性为较适宜。（3）适宜性分区：将工作区分为三个区，即较适宜区（A）、勉强适宜区（B）、不适宜区（C）。（4）拟选2处垃圾填埋场选址场地适宜性为较适宜。

参考文献：

[1]王华琪.城市地质调查中主需要注意的问题及思考[J].自然科学. 2011（3）：51-52

[2]王亮.城市地质调查工作中的一些思考[J].建筑与发展. 2013（2）：33-35

[3]Ramsay J G. Shear zone geometry .A review.Struct.Geo1.1980.2： 83～99.