城市地質調查與地質災害治理在工程建設中的作用探究

李曉旭

遼寧省地質礦產調查院有限責任公司（110032）

1 地質災害現象

1.1 地質軟土層造成的地面下沉

不同地質的受力程度是各不相同的，土地的受力不僅僅需要看土地的厚度，還需要分析土地的地質情況[1]。在一些地區，雖然經過人類活動及后期的建設，其地質的土層比較厚實，但由于其地質主要為軟土層，所以承受力不足，地面會呈現不均勻沉降。而地面的變化會導致建筑物產生裂縫，嚴重影響了建筑物的正常使用，嚴重時會影響居民的生命安全。

1.2 地下水和巖土體相互作用產生的危害

地下水對于巖體、土體一般有以下幾個作用:第一，物理作用，其中包括對地質的軟化、潤滑、泥化等；第二，化學作用，包括水中各種離子與土體中離子的轉化，土壤的水解、溶蝕等；第三，力學作用，地下水給予土壤一個壓力，以支撐土壤，包括靜水壓力和流水壓力。這三種作用都有可能帶來地質災害，比如地震、滑坡以及地面沉降等。只有應對這幾種作用的相互影響，才能有效地預防及治理地質災害。

2 由于地質因素在城市建設中發生的災害現象

不同時期、不同地質條件形成的各種巖土層，在物理性質、化學性質上有著很大的區別，并且在建設城市的時候，這種差別就會非常明顯地顯現出來。在城市建設的過程中，地質的影響容易引發地質災害，下面幾種是比較典型的地質災害案例。

2.1 地質構造引起的隧道塌方

南京鼓樓隧道建設的時候，在湖熟一小丹陽斷裂和東西斷裂之上，第四系覆蓋下的白堊紀紫紅色砂巖在這個地方已經破碎了。這種地質結構比較脆弱，難以符合施工要求。所以在開挖的時候，要加強地質構造，提高支護的強度，并且要做好調查研究，避免由于地質結構引起的塌陷、隧道塌方等。

2.2 軟土層引發地面建筑不均勻沉降

一般河流流域的土層容易出現軟土層，如淤泥質粉質黏土層，黏土層的力學性質比較差，很難對建筑物起到支撐的作用。如果不對黏土層做好處理工作，極容易產生不均勻沉降，從而導致房屋開裂。

2.3 地下水作用引起的深基坑漏水

以南京為例，南京的東邊為紫金山，北方和西方被長江圍繞，基巖面整體構造為東高西低，地下水的流勢為東西走向。南京城內的地質結構大部分為地下3～11 m 為砂層，而砂層的含水量比較豐富。砂層往下是一層黏土隔水層。由于地下水的流動壓力，在隔水層之上、砂層之下會形成一個壓力水差，水流非常大。由于東西向的砂土層中地下水比較豐富，并且流速很大，所以在這里施工的時候，如果不做好前期工作，就容易造成水土流失，從而發生漏水。

2.4 人類活動造成的影響

一些地區本身地質的結構比較簡單，但是由于人類活動，如修建城市的時候未做好排水系統，導致地下水的流向、滲透方向受到改變，從而造成地區的山體滑坡、建筑物開裂的情況。一些地區過分開采地下水，導致土層地下水補充不足，形成地下空腔，靠海城市還會發生地下海水倒流的情況。有些地區由于地下水的壓力減少，導致地面發生沉降。

2.5 地質災害對名勝古跡的影響

在保護名勝古跡的過程中，應當重視地質災害對古跡產生的不利影響。如古建筑由于地質的影響，墻體發生開裂。為了保護具有文化價值的古建筑，需要采用科學的措施使古建筑免于地質災害的侵擾。

3 城市地質災害調查與治理的可操作性

3.1 基礎地質調查資料的二次利用

我國早在20 世紀50 年代就開始進行大規模的基礎地質調查工作，在21 世紀初期，全國1∶50萬、1∶20 萬、1∶5 萬區域地質調查工作已經基本完成[2]。目前，我國各大中城市的工程地質勘查和水文資料已經比較完善，所以現階段對地質災害調查工作的重點不應該是資料的收集，而是應當將現有的資料進行開發利用，并且結合現代高科技方法，利用計算機輔助計算，在節約人力的同時，盡可能地對現有資料進行系統的整理。由于地質構造的復雜程度不同，對于資料的整理分級也應該區別對待，可以采用分區、分片、分等級的方式進行資料的整理，讓整理的資料成為指導城市規劃及城市保護的重要依據。

在城市工程建設規劃初期、城市工程規劃設計前期，應當充分結合現有的地質資料，對城市建設開發區域的地質特征進行充分的了解，并結合地質特征進行相應的布局。在地質勘查的時候要采用正確的勘察手段，以防由于地質災害的發生而對城市造成不必要的損失。

3.2 建設一支理論與實踐結合的地質勘查隊伍

我國在1980 年就開始對城市地質進行勘查，工程量巨大。此項工作意義非凡，但難度極高，需要有十分扎實的理論基礎及豐富的調查治理經驗。我國相關項目的工作人員，依靠地質構造研究、地下水觀測等方法，成功地完成了這一任務，也積累了大量的經驗。未來城市地質災害調查與治理工作能夠順利進行，必須重視建設勘查隊伍，讓其在城市建設地質災害與治理工作中發揮自己的價值。

4 對城市地質災害調查與治理的設想

4.1 城市地質災害的基本特點

從我國的各個大中城市來看，每個城市所處的地質構造是各不相同的，而且在同一個城市里也可能會存在不同的地質構造分區[3]。如南京處于寧鎮弧形結構的西段、寧蕪火山盆地的北端。雖然南京的地質結構整體為丘陵地貌，但是東部與西部的地質結構差異比較大。南京東部地質結構為侏羅紀象山砂礫巖、三疊紀粉砂巖、白堊紀紫紅色粉砂質泥巖，并且土壤的上層覆蓋有不均勻的粉質黏土層，個別的區域還存在膨脹土，沖溝比較發達，地質結構復雜，工程地質的變化比較明顯。南京的西部是長江河漫灘沉積形成的，地質結構以淤泥質粉黏土、粉細砂為主，地質結構比較單一，但是工程地質性卻比較差。

可以看出，即便位于同一個城市，但是其地質結構可能存在著很大的差異。南京的地質結構東西差異比較大。我國各個大中城市的地質結構也存在差異。所以如何將我國各個城市的地質結構特征進行分類和對各個城市的地質災害作一個評估與整理，將是未來我國地質災害調查與治理的重要工作。

4.2 建立一個城市地質災害治理的相關部門

一個城市的發展離不開城市的規劃建設，也離不開對城市地質災害的調查與治理。從我國目前的情況來看，我國有不少地質災害評估機構，但是缺乏一個專門進行地質災害治理的機構。有一些單位雖然已經獲得了地質災害治理的資質，但是由于大部分單位對地質結構、地質災害資料沒有進行系統的分類，也沒有進行專門的整理、研究，沒有深入地了解城市地質災害發生的原因及城市地質的構造,導致在城市地質災害綜合治理效果不明顯。所以為了提高城市地質災害的綜合治理，應當在原有的基礎上，組建一個城市地質調查與城市地質災害治理的有關機構，并且與城市的規劃、建設部門之間相聯合，共同治理城市，為城市建設服務。

4.3 發揮城市地質調查在地質災害治理中的作用

為了確保城市建設的安全，消除城市地質災害的隱患，針對可能發生的地質災害作出預案，讓城市地質調查與地質災害治理發揮的作用最大化，應當做好以下幾點工作。

第一，要充分利用好原有的地質調查報告，整理近幾年勘查的城市工程地質資料，根據每個城市的情況不同，將資料進行系統的整理、分級，結合實際情況，將未來施工應當注意的情況標記出來。

第二，對城市易發生的地質災害進行全面的調查與分析，作出定量的結論，結合先進的技術設備，提出合理的治理方案。

第三，要對我國幾十年積累的地質資料進行二次開發，結合可能發生地質災害的調查成果，編制城市地質圖，并加大精度。

第四，對未開發的地塊，要充分進行地質災害評估工作，結合高科技手段進行定量的測量，構建數學模型，對隱含的地質災害進行分級。

5 結語

城市地質調查與地質災害治理對于城市的建設有著重要的作用。城市地基土層能夠對城市建筑物的壽命產生影響，比如城市建筑物的質量以及安全性能等。所以為了城市的安全，在城市建筑施工時，要硬性規定城市地質調查與地質災害治理工作，這樣才能為城市建設起到更好的保護作用。