城市地质调查与地质灾害治理在工程建设中的作用探究

2023-01-02李晓旭

河南建材 2022年4期

李晓旭

辽宁省地质矿产调查院有限责任公司（110032）

1 地质灾害现象

1.1 地质软土层造成的地面下沉

不同地质的受力程度是各不相同的，土地的受力不仅仅需要看土地的厚度，还需要分析土地的地质情况[1]。在一些地区，虽然经过人类活动及后期的建设，其地质的土层比较厚实，但由于其地质主要为软土层，所以承受力不足，地面会呈现不均匀沉降。而地面的变化会导致建筑物产生裂缝，严重影响了建筑物的正常使用，严重时会影响居民的生命安全。

1.2 地下水和岩土体相互作用产生的危害

地下水对于岩体、土体一般有以下几个作用:第一，物理作用，其中包括对地质的软化、润滑、泥化等；第二，化学作用，包括水中各种离子与土体中离子的转化，土壤的水解、溶蚀等；第三，力学作用，地下水给予土壤一个压力，以支撑土壤，包括静水压力和流水压力。这三种作用都有可能带来地质灾害，比如地震、滑坡以及地面沉降等。只有应对这几种作用的相互影响，才能有效地预防及治理地质灾害。

2 由于地质因素在城市建设中发生的灾害现象

不同时期、不同地质条件形成的各种岩土层，在物理性质、化学性质上有着很大的区别，并且在建设城市的时候，这种差别就会非常明显地显现出来。在城市建设的过程中，地质的影响容易引发地质灾害，下面几种是比较典型的地质灾害案例。

2.1 地质构造引起的隧道塌方

南京鼓楼隧道建设的时候，在湖熟一小丹阳断裂和东西断裂之上，第四系覆盖下的白垩纪紫红色砂岩在这个地方已经破碎了。这种地质结构比较脆弱，难以符合施工要求。所以在开挖的时候，要加强地质构造，提高支护的强度，并且要做好调查研究，避免由于地质结构引起的塌陷、隧道塌方等。

2.2 软土层引发地面建筑不均匀沉降

一般河流流域的土层容易出现软土层，如淤泥质粉质黏土层，黏土层的力学性质比较差，很难对建筑物起到支撑的作用。如果不对黏土层做好处理工作，极容易产生不均匀沉降，从而导致房屋开裂。

2.3 地下水作用引起的深基坑漏水

以南京为例，南京的东边为紫金山，北方和西方被长江围绕，基岩面整体构造为东高西低，地下水的流势为东西走向。南京城内的地质结构大部分为地下3～11 m 为砂层，而砂层的含水量比较丰富。砂层往下是一层黏土隔水层。由于地下水的流动压力，在隔水层之上、砂层之下会形成一个压力水差，水流非常大。由于东西向的砂土层中地下水比较丰富，并且流速很大，所以在这里施工的时候，如果不做好前期工作，就容易造成水土流失，从而发生漏水。

2.4 人类活动造成的影响

一些地区本身地质的结构比较简单，但是由于人类活动，如修建城市的时候未做好排水系统，导致地下水的流向、渗透方向受到改变，从而造成地区的山体滑坡、建筑物开裂的情况。一些地区过分开采地下水，导致土层地下水补充不足，形成地下空腔，靠海城市还会发生地下海水倒流的情况。有些地区由于地下水的压力减少，导致地面发生沉降。

2.5 地质灾害对名胜古迹的影响

在保护名胜古迹的过程中，应当重视地质灾害对古迹产生的不利影响。如古建筑由于地质的影响，墙体发生开裂。为了保护具有文化价值的古建筑，需要采用科学的措施使古建筑免于地质灾害的侵扰。

3 城市地质灾害调查与治理的可操作性

3.1 基础地质调查资料的二次利用

我国早在20 世纪50 年代就开始进行大规模的基础地质调查工作，在21 世纪初期，全国1∶50万、1∶20 万、1∶5 万区域地质调查工作已经基本完成[2]。目前，我国各大中城市的工程地质勘查和水文资料已经比较完善，所以现阶段对地质灾害调查工作的重点不应该是资料的收集，而是应当将现有的资料进行开发利用，并且结合现代高科技方法，利用计算机辅助计算，在节约人力的同时，尽可能地对现有资料进行系统的整理。由于地质构造的复杂程度不同，对于资料的整理分级也应该区别对待，可以采用分区、分片、分等级的方式进行资料的整理，让整理的资料成为指导城市规划及城市保护的重要依据。

在城市工程建设规划初期、城市工程规划设计前期，应当充分结合现有的地质资料，对城市建设开发区域的地质特征进行充分的了解，并结合地质特征进行相应的布局。在地质勘查的时候要采用正确的勘察手段，以防由于地质灾害的发生而对城市造成不必要的损失。

3.2 建设一支理论与实践结合的地质勘查队伍

我国在1980 年就开始对城市地质进行勘查，工程量巨大。此项工作意义非凡，但难度极高，需要有十分扎实的理论基础及丰富的调查治理经验。我国相关项目的工作人员，依靠地质构造研究、地下水观测等方法，成功地完成了这一任务，也积累了大量的经验。未来城市地质灾害调查与治理工作能够顺利进行，必须重视建设勘查队伍，让其在城市建设地质灾害与治理工作中发挥自己的价值。

4 对城市地质灾害调查与治理的设想

4.1 城市地质灾害的基本特点

从我国的各个大中城市来看，每个城市所处的地质构造是各不相同的，而且在同一个城市里也可能会存在不同的地质构造分区[3]。如南京处于宁镇弧形结构的西段、宁芜火山盆地的北端。虽然南京的地质结构整体为丘陵地貌，但是东部与西部的地质结构差异比较大。南京东部地质结构为侏罗纪象山砂砾岩、三叠纪粉砂岩、白垩纪紫红色粉砂质泥岩，并且土壤的上层覆盖有不均匀的粉质黏土层，个别的区域还存在膨胀土，冲沟比较发达，地质结构复杂，工程地质的变化比较明显。南京的西部是长江河漫滩沉积形成的，地质结构以淤泥质粉黏土、粉细砂为主，地质结构比较单一，但是工程地质性却比较差。

可以看出，即便位于同一个城市，但是其地质结构可能存在着很大的差异。南京的地质结构东西差异比较大。我国各个大中城市的地质结构也存在差异。所以如何将我国各个城市的地质结构特征进行分类和对各个城市的地质灾害作一个评估与整理，将是未来我国地质灾害调查与治理的重要工作。

4.2 建立一个城市地质灾害治理的相关部门

一个城市的发展离不开城市的规划建设，也离不开对城市地质灾害的调查与治理。从我国目前的情况来看，我国有不少地质灾害评估机构，但是缺乏一个专门进行地质灾害治理的机构。有一些单位虽然已经获得了地质灾害治理的资质，但是由于大部分单位对地质结构、地质灾害资料没有进行系统的分类，也没有进行专门的整理、研究，没有深入地了解城市地质灾害发生的原因及城市地质的构造,导致在城市地质灾害综合治理效果不明显。所以为了提高城市地质灾害的综合治理，应当在原有的基础上，组建一个城市地质调查与城市地质灾害治理的有关机构，并且与城市的规划、建设部门之间相联合，共同治理城市，为城市建设服务。