工程地质勘察中环境地质问题的必要性分析

2021-11-29潘松涛

中国金属通报 2021年12期

潘松涛

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局六总队，贵州凯里 556000）

随着社会的发展，各类工程也在与日俱增，建筑数量不断的增长。但是，各种建筑工程在满足人类需要和为人类带来收益的同时，也出现了不好的影响——那就是环境地质问题的产生。环境地质问题对人类产生巨大影响，严重影响人类的生活、生产，比如：因工程建设引发的地质灾害直接威胁我们的生命财产安全；因过度开采地下水引起的区域性的地面不均匀沉降、海水入侵；因各种开发建设引起的土地损毁、植被景观破坏等等环境地质问题，都需要我们去解决。为了更加深入的研究这些问题，从工程地质学中逐渐形成了一门新的分支学科——环境工程地质学。科学的预测人类各项工程活动对地质环境的影响以及区域性变化，分析影响地质环境的原因及条件等等，然后研究并找到解决问题的办法，使得我们的工程活动在避免遭受地质环境问题影响的同时不产生新的地质环境问题，从而达到可持续发展之目的。

1 地质环境问题

地质环境是人类环境中极为重要的组成部分，主要是指与人的生存发展有着紧密联系的地质背景、地质作用及其发生空间的总和，又称为地质环境系统，通常包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。而地质环境问题的科学表述是：由地质作用引发的，不利于人的生存、发展的现象和过程，通称地质环境问题。地质环境问题的形成既有自然地质作用因素也有人为原因，目前可以将地质环境问题分为突发性地质环境问题（地质灾害）和渐进性的地质环境问题两大类。前者如：地震、滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等，后者如：地下水污染、荒漠化、水土流失、海水入侵等。

目前，我国经济、社会正在高速发展，人类各项工程活动强烈，对地质环境的影响较大，导致各类地质环境问题频发。比如：滑坡、崩塌、地面塌陷、土地荒漠化、水土流失等等。国家的发展建设离不开各种各样的工程活动，地质环境问题和人类活动相互影响、制约，除了崩塌、滑坡、泥石流等常见的突发性地质环境问题（地质灾害）之外，还有一些就是我国的城市化建设中产生的地质环境问题，下边简单列举一些因人类工程活动形成的地质环境问题。

1.1 崩塌

我们通常所说的崩塌是指在陡崖、陡坡前缘的部分岩土体，突然与母体分离，翻滚跳跃崩坠崖底或塌落在坡脚的过程。崩塌的发生具有突发性，难以精准预测，破坏力强，往往可以摧毁房屋建筑，阻断交通，造成严重的人员伤亡和财产损失，是一种突发性的地质环境问题（地质灾害）。崩塌的发生受斜坡系统结构（坡形、岩性、切割面及其组合特征）和斜坡系统外部环境的作用（地震、降水、风力、水力、冻融、植物的根劈作用和人为活动）影响，其中人为活动引发崩塌主要反映在两个方面：一是人为的工程活动改变了坡地系统柜结构；另一个是人为活动促进了外部激发条件。如：修筑公路、铁路，采矿等开挖人工边坡，若工程防护措施不到位，就会形成新的潜在崩塌点，在各种外力作用下极易引发崩塌。

1.2 滑坡

滑坡是斜坡上的岩体或土地，在重力作用下沿某一软弱面或软弱带整体滑移的现象和过程。滑坡是一种常见且数量多、规模大、成因复杂的斜坡失稳现象。因其发生突然，难以预测，常常会造成人员伤亡、财产损失的严重后果。产生滑坡的主要因素有内在因素（岩土体的岩性结构）和外部因素（地表水和地下水、地震、人为活动的影响）。其中人为活动形成的滑坡主要表现在采矿、修筑房屋、建设公路铁路等开挖地堑、掏挖坡脚都可能引起斜坡失稳而形成滑坡；同样由于建筑、填方、筑堤等在斜坡上增加荷载可以使斜坡难以支撑过大的重量二失稳形成滑坡。

1.3 地下水污染

存在于地表以下岩土空隙（孔隙、裂隙、溶穴）中的水，特别是饱水带中的水称为地下水，它是人类生存、发展的重要物质基础，属于一种地质资源。从环境地质学上来说，所谓地下水污染是指在人为活动影响下，地下水的组分超过其天然背景值的现象和发展过程。人为活动的影响体现在两个方面：一是人为排放三废（废气、废液、固废），通过降水、污水、灌溉水的下渗进入地下水，即污染物是人为提供的；二是污染物是自然物，但是因为人为抽水、排水，改变了地下水流场，从而改变某一区域的物质组分发生改变，使某一物质组分从无到有、或者浓度降低与升高。地下水污染既是一种现象，也是一个有其发生发展的地质过程。我国地下水污染造成的后果严重，例如：辽宁省海城市污水排放造成地下水大面积污染，附近一个村庄居民因长期饮用受污染的地下水而患病，导致160人死亡。地下水污染的防治已经迫在眉睫。

1.4 水土流失

水土流失是指在水力和人类活动（如植被破坏、坡地开垦、耕作方式的改变、坡形改变等）等外界输入的共同作用下，坡地系统以渐变形式失稳演化的过程。该过程中，土壤厚度、养分含量等持续减小，系统的状态变量处于异常涨落。水土流失危害严重，一是导致土地生产力下降，如：陕北黄土丘陵区每年的土壤养分流失量折合化肥2250kg/hm2，坡耕地养分损失量相当于当年肥料投入量的17.9倍。二是导致石漠化，如我国贵州六盘水地区，碳酸盐岩广泛分布，地表植被破坏严重，加上岩溶山区土层薄，暴雨冲刷力强，水土流失非常严重。水土流失的影响因素很多，但是人类活动是主要原因，人口数量增加，人类生存和发展对自然的破坏日益严重，如过渡放牧、过渡开垦、滥砍滥伐、采矿破坏等等人类活动，都加速了水土流失的进程。

2 工程地质勘察的基本流程

工程地质勘察是工程地质学中很关键的一个内容，是关于经济建设和防灾这一任务的具体实践过程。工程地质勘察的主要是任务是为工程建设规划、设计、施工各阶段提供正确的地质资料，以保证工程建设在规划、设计、施工各阶段能够充分利用有利的地质条件开展工程建设，对于不利的地质条件应规避或者采取必要的措施进行改造以达到工程建设要求之目的，保证建筑物的安全稳定、经济合理和正常使用。其任务主要有以下几种：①调查项目的工程地质条件，找到最佳的地质条件施工场地。②针对勘察的结果研究并分析当地的地质问题，并进行评估，以保证工程施工的顺利进行。③根据项目场地各种不同的地质情况，进行合理的规划和设计，对建筑物的结构或者规模进行相应的调整，并对施工的方式进行科学的安排，提出建筑物正常投入使用中应该注意的事项。④针对不良地质条件采取有效措施进行优化和改造。⑤对工程项目施工完毕后可能引发的地质环境问题进行合理的推测，并针对可能产生的问题采取相应的防护措施。

一般情况下，工程地质勘察可分为三个阶段。

第一是可行性研究勘察阶段，应符合选择场址方案的要求。可行性研究勘察通过资料收集初步了解项目用地的地质情况，对项目用地的稳定性和适宜性做出评价。并根据项目场地的地质情况来对该项目的经济效益以及施工可行性进行评估。此过程一般需要参考文献资料，当地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据实际情况进行地质测绘和必要的勘探工作来完成。

第二是初步勘察阶段，应符合初步设计的要求。通过收集资料、布置相应的勘探工作，初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件；查明不良地质作用的成分、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性做出评价；此阶段的勘察则涉及到取样、试验等工作。

第三是详细勘察阶段，应符合施工图设计的要求。通过资料收集和布置相应的勘察工作，提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需要的岩土参数，对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。施工中，若岩土条件与勘查资料不符或者发现必须查明的异常情况时，应进行施工勘察。

总之，从可行性研究勘察阶段到详细勘察阶段，其勘察范围不同，探究的程度也会不断的加深、细化，并从地表一直在向地下延展，从刚开始的定性评价转移到定量的评价。

3 工程地质勘察中环境地质问题的必要性

工程项目的施工是需要根据建筑的要求以及施工场地中的地质情况来决定施工方式的。工程地质勘察是利用地质理论知识以及不同的勘探方式来开展工作的，是对项目施工中关于地质方面的问题进行研究和调查。工程地质勘察是工程项目的前提条件，其中工程地质勘察的结果为项目工程的设计、施工提供有效的依据。其中环境调查和岩土工程勘察是地质环境问题中最主要的两个部分。人类活动或多或少都会对环境产生影响，其中可能会形成一些地质环境的问题，这些问题对于项目的施工、已有建筑、人类的生活生产等都会产生不利的影响，所以说工程地质工作中的地质环境问题不容忽视，应做到未雨绸缪，在工程项目的施工中尽量避免或减小对地质环境的影响。

在开展环境调查工作时，当地的地形地貌还有项目的施工整体空间都是其中重要的因素。当下大部分的地质环境问题都是因为人类的工程活动所致，这些地质环境问题对人们的日常生活、生产等各个方面都会产生极为不利的影响，因此工程地质工作应该和当地的发展规划以及国家政策、法律法规等方面进行结合，实时关注地质环境问题，发现问题应该积极采取相应的措施解决，将危害降到最低。

4 工程地质勘察中地质环境问题的应对措施

4.1 采用先进的勘察技术

首先在工程地质勘察中需要选择一些专业技术水平较高的工作人员，平时也应该进行专业知识的培训，并组织勘察人员进行实地考察。此外单位领导应该注重引进先进的科学技术，整体提高地质勘察能力和水平，提升勘察人员的创新意识。在实地进行地质勘察时，应根据地质情况以及周边已建工程，采用先进的勘察技术手段来进行勘察工作，采集部分典型的地质样品进行试验，对周边已建工程要认真研究和调查，来保证工程项目的安全性。

4.2 进行科学的推测

在进行地质勘察时，勘察人员应该采用预测分析的方法，对周边的地质条件和其他工程项目进行分析并认真记录，通过记录的数据来进行科学的预测，预测工程项目的实施可能带来的地质环境问题，再根据预测的结果制定相应的勘察工作计划，计划中应明确勘察方法、验收工作以及相应的评估内容，遇到具体问题时的处理方式，为地质勘察工作的顺利开展提供有利保障。

4.3 严格的质量监督管理

在地质勘察中，应该保证勘察的质量，因此应该加强对质量的严格监管工作。对地质勘察中的材料以及需要使用的仪器应进行定期检查，检查有问题的仪器应该及时修理或更换。在实际的地质勘察中，管理人员应该检查每一个勘察阶段的工作质量，如果发现质量问题，管理人员应及时提出来，并要求勘察人员采取有效措施进行整改，各级管理人员对工程质量的监管，是高质量完成工程项目的保障。