芜湖市城市建设过程中城市地质环境问题及防治策略研究

江涛

[摘要]在城市发展与建设的过程中，城市地质环境也存在着一定的问题，这严重影响了生态文明建设。通过对地质环境和城市地质环境的概念及重要性进行阐述，针对当前芜湖市城市环境地质存在的诸多问题，提出具体有效的解决策略，旨在推动城市现代化建设的进程，保护生态环境，将城市发展与环境保护相结合。

[关键词]城市地质环境；环境地质问题；策略

随着当前现代化进程的快速发展，城市建设也越来越得到重视，人们进行了一系列的工程建设活动，而随之带来的诸多城市环境地质问题也应得到一定的重视。并提出当前我国城市环境地质问题的具体有效的解决策略，以保障城市现代化建设和生态文明建设的平稳进行，避免一些地质因素对城市环境带来的不利影响，推动城市的发展。

1 地质环境与城市地质环境

1.1 地质环境与城市地质环境的概念

1.1.1 地质环境

与人类的生存发展相互影响的地球表面物质得以生存的空间，是构成自然环境的主要部分之一，一定程度上影响着社会经济建设。其与其他自然环境的组成部分共同作用、进行着能量互换，对整个自然环境有一定的有利影响和不利影响，同时也影响着人们的生存、发展。地质环境既受到内部地质作用的影响，也受到外部人为因素的影响，并且一旦遭到破坏很难恢复。其对社会经济的发展以及人类生产生活有着一定影响。地质环境具体可分为三种：

第一种地质环境是指没有被人类活动所影响的环境，也可以说是天然地质环境。第二种地质环境是指遭受人类各种生产生活活动影响的地质环境，也可以说是城市派生的地质环境。第三种地质环境是将人类生产生活活动同天然地质环境与派生地质环境相结合的地质环境，最具代表性的就是城市地质环境。

1.1.2 城市地质环境

在城市发展建设的过程中，将所利用的一些自然资源、自然条件以及产生的一些自然环境问题等统一起来的整体，是城市范围内的地质环境的体现。在城市中，主要以地质作用和人类生产生活活动相结合的派生的地质环境为主，天然环境少之又少几乎相当于没有。所以常说的城市地质环境实质上就是第三种地质环境。

城市地质环境既拥有一些良好的自然资源、自然条件，也包括产生的一些自然环境问题等。

1.2 城市地质环境在城市建设中的重要性

城市地质的一般来讲包括了很多方面，国土资源部在《关于加强城市地质工作的指导意见》中提出要全面加强城市地质基础工作、健全完善城市地质安全监测预警体系等多个方面的指导意见。因此，加强城市的生态文明建设和现代化建设，对城市各方面建设的相关地质情况进行详细的调查，从而避免城市建设过程中对城市地质环境造成破坏，对城市的发展、城市化建设的推进有着相当重要的作用，符合可持续发展目标。

2 芜湖市城市主要环境地质问题

环境地质问题主要是指给人们生产生活带来消极影响的、不利于人类社会发展的地质情况与地质作用。芜湖市城市环境地质问题主要有以下几种：

2.1 地下水污染

2.1.1 地下水污染源类型

调查显示，芜湖市地下水污染源主要可分為三种，一般都来自于工业、农业以及生活污染。

2.1.2 地下水污染形式及污染路线

地下水污染形式主要包括直接和间接污染两种。直接污染就是指污染成分直接从污染源出现进入到地下水中，在整个污染环节中污染成分并没有任何实质上的变化，这是水污染最关键的原因。而间接污染与之相反，其是指水中的污染成分不是从污染源出现就直接进入到水中，实际上是污染成分与其他物质成分发生了反应，从而导致地下水被污染。可能会导致地下水质变硬、水中的分子态氧变少等。间接污染由于其污染的整个流程过于繁琐，因此不容易查明污染源和污染渠道。

地下水污染路线指的是污染成分从污染源流入地下水的整个过程。根据以水为代表的液体的宏观机械运动规律来讲，地下水污染路线基本可以分为以下四种：

（1）间歇入渗型

此种污染路线主要是指污染物质经过降雨等方式使得固体废弃物、土壤表面甚至是地下含水层中的毒性物质，经地表土层进入或以饱水状态不断进行渗入。这种类型的污染对象主要是潜水（图1）。

（2）连续入渗型

此种污染路线主要是指污染物随各种液体连续渗入含水层，这种类型的污染对象亦主要是浅水（图2）。

（3）越流型

此种污染路线主要是指污染物通过层间越流的形式转入其他含水层。其污染来源可能是地下水环境本身的，也可能是外来的，它可能污染承压水或潜水（图3）。

（4）径流型

此种污染路线主要是指污染物通过地下水径流的形式进入含水层。其污染物可能是人为来源也可能是天然来源，可能污染浅水或承压水（图4）。

3 地下水污染情况

通过对芜湖市市区野外采集和收集共计67组地下水样品的分析结果，对芜湖市市区第四系松散岩类孔隙水质量进行综合评价。

根据地下水样品水质分析结果，大部分地下水水质达到Ⅲ类（各项指标的水质等级百分比见表1、图5）。部分pH值、铅、氨氮、砷、锰、硝酸盐、氯化物、亚硝酸盐、硒、铁、氟化物等达到Ⅳ类、Ⅴ类。

芜湖市地下水主要污染项目为硝酸盐、亚硝酸盐，主要原因为农业化肥过量使用、生活污水及工业废水的排放不当引发的。

3.1 地质灾害

3.1.1 崩塌、滑坡

崩塌、滑坡这类灾害通常发生在有地带，一方面是人们为了建造房屋建筑而进行的切坡，使得被切区域遭到毁坏，又由于切坡地势较高且土质疏松，再加上大量的雨水冲刷很容易导致崩塌、滑坡等灾害的发生；另一方面，在城市进行施工建设过程中经常会把一些工程用土大量的堆放，而且堆放的高度也比较高，再加上工程建设中排水设施的不完善，使得排水方面存在问，极易发生坍塌，一旦发生此类地质灾害将直接威胁人民的生命财产安全。

如芜湖市三山区峨桥镇浮城村三房组滑坡，坡体岩性为第四系更新统残坡积（Qpedl）的含碎石粉质粘土，厚0.3～0.8 m；燕山晚期石英闪长玢岩（δoμ53），强风化层厚2.0～6.0 m，山体自然坡度25°～35°。由于坡脚开挖破坏了山体稳定性，导致坡体上部含碎石粉质粘土及强风化的石英闪长玢岩在连续降雨期间沿强弱风化层界面发生滑坡。该滑坡体平面形态呈半网形，长25.0 m、宽20.0m、厚0.5m，规模约150 m3。滑坡产生的原因，主要是降雨沿坡面入渗到第四系残坡积层及强风化层中，而强风化层底部相对为弱透水层，在强弱风化层界面上，地下水饱和并沿坡面渗流，使其抗剪强度降低，而产生滑坡（图6）。

3.1.2 软土

芜湖市软土可划分为两种类型：①为河湖、漫滩相软土，具体成因为冲积、静水沉积型，其土性主要为淤泥质土夹薄层粉土、粉砂；②为沟塘相软土，以静水沉积型为主，其土性主要为淤泥、淤泥质土。

如芜湖“赭山春秋”地块属沟塘相软土。根据岩土工程勘察资料场地软土层为淤泥质粉质粘土。根据施工钻孔，场地内分布3处淤泥质粉质粘土，分别位于场地的西侧、东北侧及中部的北侧，具有明显的局部分布的特点，具体分布范围及物理力学指标见表2。

从软土分布区横断面（图7）的形状可明显看出沟塘相沉积的特点，由于软土层的厚度变化较大，最厚处达到10 m，因此，对建筑物基础形式的设计及基础施工都有很大的影响，且由于软土层上覆一层杂填土，使其分布具隐蔽性的特点，在勘察时需要采取针对性的勘探方法以查明软土层的分布范围。

3.1.3 地面塌陷

城市建设中出现地面塌陷的原因大都是因为对地下水资源的不正当、不合理地开发利用，破坏地层原有结构，使得地下各层地质结构失去平衡，很容易发生危险，特别是一到下雨天，雨水大量的浸入再加上施工影响，使得路面会发生沉降。另外，道路坍塌跟地质有很大关系，道路建在松软的土地上就可能坍塌，地下被水浸入也容易导致塌陷，泥石流，地震也会引起坍塌。还有一部分原因是城市道路建设时在路基的填埋上没有进行严格的把控，缺少相关部门的监督管理，使得施工过程中的一些操作不符合相关规定，从而导致道路的地基建设不科学、缺少质量保障。

3.2 长江岸崩

长江芜湖市段全长约43 km，起点位于三山区河口下，终点在东（西）梁山。根据历年统计长江芜湖市段累计产生岸崩16处，主要分布于右岸八凸子—新埂段、左岸远洋船厂—三坝村段，以窝崩为主。

岸崩主要是由于丰水期水流冲刷岸坡，使边坡变陡；枯水期水位降速，形成较大的渗水压力，导致岸坡失稳而崩塌（图8）。

4 芜湖市城市环境地质问题的防治策略

4.1 地下水污染防治对策建议

随着芜湖市经济的不断发展，城市建设的加快，城市人口的大幅度上升，工业三废的排放、生活废弃物的增多、大量农药及化肥的使用，不可避免地会对地下水的环境质量造成-定的影响。如不积极加以科学的管理，将会恶化赖以生存的地下水环境质量，因此，加强地下水污染的防治工作显得愈发重要。要把预防作为重点内容，将预防污染的理念放在前面，不能采取先污染后治理的理念，加大宣传力度，提升公民保护地下水资源的意识，减少对地下水资源的污染行为；城市规划区尽量不要引进污染环境的厂矿企业或尽量将此类企业安排在地下水防污性能较好的区段，以减小对地下水的污染；加强对已有工企业的管理力度。对生产过程中污染物较多的企业，应建立净化设施，达标后方可排放；严格控制和加快改造淘汰高消耗、高污染的企业，减少废弃物排放量；减少农业活动对地下水的污染，提高肥料利用率，推廣无公害、高效、低残留化学农药，以减轻化肥、农药造成的面源污染；城市建设过程中应避免利用沟塘河湖作为排污场地，切勿利用污水灌溉，以免造成土壤和地下水的进一步污染；做好地下水监测工作，地下水监测是维护和管理地下水资源的重要途径，通过监测可以准确地掌握地下水水质状况，一旦发现地下水遭受污染，须及时采取措施，以防患于未然。

4.2 崩塌、滑坡防治对策建议

①工程建设如建房、修路、取土切坡应符合有关规范确定的边坡角，坡率应根据具体挖方段岩土层密实程度、岩层走向、裂隙发育状况、风化及破碎程度确定。挖方边坡及时按有关规范进行防护。如坡面设置排水工程、坡顶设置截水沟、坡脚设置排水沟、坡面挂网喷素混凝土等，以防止或减少坡面雨水的冲刷及渗入坡体内；也可采用加固等措施。

②在城市地下空间开发、地基基础工程建设中应特别注意岩土体类型、地下水埋深及地层情况，采取科学的工程治理措施以预防次生灾害的发生。

③对易受崩塌、滑坡地质灾害威胁的住户（破旧房屋）建议采取搬迁避让措施。

④对关闭露采矿山遗留的边坡，由于一般都较高、较陡，一旦失稳，其产生的危害也较大，建议分期分批进行综合治理。

⑤对危害较大的不稳定斜坡，除采取工程治理措施外，还应加强边坡的监测，可采用多方面的、不同方式的监测，以实时监控边坡的稳定状态。

4.3 软土防治对策建议

①工程建设时，根据岩土工程勘察结论，确定适宜的地基处理措施和基础形式。禁止使用未经处理加固的软土层作为天然地基持力层。

②重要工程及荷载较大、沉降限制严格的建（构）筑物，须采用桩基础，并根据勘察报告结论及工作区工程建设经验，选择合适的桩端持力层，以达到有效减小沉降量和差异沉降的目的。

③荷载较小的建筑物或道路工程，若软土埋藏较浅厚度较小，可采取换填处理；当软土埋深较大时，可采取真空预压、CFG桩、粉喷桩、预制桩等方法进行处理。

④对于低层建筑（4层以下）且对沉降要求不敏感的工程，宜利用表层粉质粘土层（又称“硬壳层”）作天然地基，天然地基施工时，应采取措施不要扰动下伏软土层。

⑤对于软土基坑工程，若浅基坑可采取放坡和挂网喷浆等方法处理，对于深基坑可采用排桩、锚杆+钢筋混凝土、地下连续墙等支护工程。同时，应控制坑边超载，并加强基坑监测。

4.4 长江岸崩防治对策建议

芜湖市濒临长江，长江岸线较长，岸崩较为强烈，岸崩造成大片土地塌入江中。因此，对岸崩的治理须加快整治力度，加大资金投入。治理岸崩的方法应因地制宜，水上部分，岸坡可采用块石砌护；水下部分，采用抛石、设置人工节点，但在其前缘临水面处（以枯水位）设置拦挡桩或带小孔洞的拦挡墙，以防坡面护坡石松动滑落。

5 结语

综上所述，在经济发展和城市建设过程中，必须重视城市环境地质问题，在进行一切经济活动时始终要把不破坏环境作为前提，保护生态环境，合理利用和开发资源，防止环境污染和破坏，为加快城市现代化建设的步伐和促进生态文明发展提供强有力的支持，避免一些地质因素对城市环境带来的不利影响，推动城市的发展，真正做到环境保护与经济发展相结合。