城镇环境工程地质工作方法浅论

张艳红

摘要城镇环境工程地质研究思路服从环境工程地质一般研究思路。对城镇环境工程地质来说，就是必须同时紧密顾及城镇地质作用和城镇地质环境，注意从地质环境演变动态、城市类型与功能两个方面进行研究。

关键词城镇环境工程地质

1．城镇地质环境演变与城镇地质作用

环境演变动态，可分为原生地质环境动态与次生地质环境变迁两方面。

原生地质环境的演变史和对其未来变化的预测，是研究城市环境工程地质的基础。这些变化常以地壳稳定性状为代表，包括地应力场、水热物理场、岩土水理及物理力学性质场等在地质历史中发生的变化。次生地质环境的变迁，如地貌形态、表层岩土介质与特性、地下水分布运移场等的变化。这种变迁常以各种工程地质现象的发生发展为代表，受控于城镇活动，在很大程度上是可控的，成为城市环境工程地质研究的重点和主要内容。

认识和划分两类动态的意义在于，既可服务于城市布局，以减少目前尚无法抵御的地质灾害可能造成的损失，又可服务于具体的城市，使研究工作直接服务于实践。

两类动态的划分，还可以明确城市环境工程地质学研究的主攻方向，以第一类动态研究作为基础，以第二类动态研究作为重点。若以自然年为时间单元，还可视第一类动态研究为相对静止，突出对次生地质环境演化的研究。

对城镇地质作用的研究，要把握城镇的类型和功能。城镇的类型、功能不同，城镇的地质作用和产生的环境工程地质问题也就不同，所以把握了它，就把握了城镇地质作用的主体，使对一个具体城镇所具有的环境工程地质问题的产生机制及根源，可以有更清楚的认识。

2．基础研究

这方面研究与编图的具体内容，一般包括地质、地形、地貌、水文、气象、植被等基础自然条件；矿产、地下水、热矿水、土地等资源的分布；地下水化学类型、岩土体工程地质类型、特殊土分布特征、活动性构造与地震等内容。同时要研究它们的动态特征，研究动力地质作用及自然地质灾害，对地质环境的质量进行评价。主要考虑的是与可能出现城镇环境工程地质问题有关因素。对于不同类型、不同功能的城市（区），由于可能产生的环境工程地质问题不一样，相对于产生这些问题的地质条件也不一样，还应有选择地突出这些因素。

以上内容，实际上包含了自然（基本的）地质环境条件（包括地质资源）以及天然地质环境条件对城市活动与发展的影响等基本内容，是产生环境工程地质问题的重要物质基础。具体编图时，可根据编图对象的繁简程度决定。当内容较简单时，可编综合图；内容复杂时，应考虑分区图、各种单图子图等。

3.评价研究

研究和编图的内容，一般可包括：（1）地质环境开发利用状况，包括水资源开发利用现状、地热资源开发利用现状、城镇地质环境有关的土地及生物资源（森林、草原等）开发利用现状，矿产（含天然建材）资源开发利用现状等，以及其开发利用所引起的环境工程地质问题。例如过量抽汲地下水或液态矿产引起的地面沉降、裂缝、塌陷；破坏森林、草原引起的斜坡失稳和土地沙化问题；采石引发的滑坡，甚至地震问题等。（2）各类工程建设引起的环境工程地质问题，如山区城镇由于大量挖方和填方引发滑坡、泥石流问题，破坏植被引发水土流失问题以及抽排地下水引发的岩溶塌陷问题等。在特殊土地区，还会引发诸如湿陷、膨胀、裂缝等一类特殊问题。部分城市还存在人防工程引起的沉陷、塌陷问题。（3）废弃物处置状况及其引起的城市地质环境污染问题。例如工业“三废”、生活垃圾、建筑废墟、核废料等，因处置不当而引起的对城市土地、地表地下水资源的污染，以及对地基土的破坏等。

城镇环境工程地质的评价，属于针对性评价：（1）局部地区（或称小区域）环境工程地质评价。环境的特点是：主导环境因素作用明显和具体，从属因素作用较弱，而激发因素十分突出（如山区城镇人工边坡引起滑坡、工矿城镇采空塌陷等）。环境质量局部差异性明显，孕灾作用往往以个别灾害种类为主。评价应包括：①环境质量区划。根据环境因素良性平衡程度，将环境划分为良好、中等、有害和灾害四个等级。②对有害、灾害区进行孕灾条件的评价，指出孕灾的主导因素和激发因素，以及可能出现的灾情程度。（2）单项工程的环境工程地质评价。在城镇环境工程地质评价中时有出现，如某些城镇或城市的某城区为大型工矿企业所在地，它可能涉及同一环境因素体系内的若干种灾害类型。评价主要包括：①工程地基承载力条件及岩体稳定性的动态评价。应论证当与地基承载力或岩体稳定有关的环境因素发生变化时，它们是否会发生危害工程的变化。②分析与该项工程有关的各种地质灾害的孕育机制，论证可能出现何种灾害以及灾害程度、复发频率等。③进行环境质量区段划分。（3）单项灾害的环境工程地质评价。这是环境工程地质评价中最基本的内容，也是较简单的一种。其主要内容是：①进行孕灾环境因素分析，提出并区分主导因素、从属因素及其孕灾机制；②确定灾害的激发因素，进行激发机制分析；③对灾害程度进行评价。

4.预测防治研究

预测研究的任务是对城镇地质作用及其引起的地质环境变化的趋势作出预测，并提出相应的预测图件。

（1）“高”，指高层建筑，几十层的大厦在国内发展很快，趋势是上百层的建筑以至过百层建筑也会增加。这些高层建筑对地基的承载性能和抗震性能要求极高。（2）“大”，建筑物的规模日益宏大，如高速公路、机场、港口、桥梁等的规模，其发展都十分迅速。（3）“深”，许多建筑物向地下发展，如地下铁道、地下仓库、商场、过江过海隧道等。

这样，现代建筑不仅对地质环境提出了更高的要求，也大大提高了塑造次生地质环境的强度，从而引起环境工程地质问题日趋严重化。城市的选址定位，必然会涉及众多的恶劣地质环境，如区域地壳不稳定、不良工程地质性质的岩土介质分布等。这样，又会使环境工程地质问题复杂化。由于城市地质作用及作用对象的变化，必将引起环境工程地质出现一些新的情况，这些都是预测应考虑的内容。具体的预测防治方法和内容如下：

（1）城镇或城区环境工程地质问题的预测和防治。①城镇地质作用发展趋势预测，结合城镇发展规划和现代技术发展趋势进行。包括单位城市地质环境载入量增加，城镇占地日趋增大，城镇地质灾害的后果趋于严重等。②地质环境演化趋势预测。自然地质环境因素演化的速度是相对缓慢的，因此重点考虑的是人类的城镇地质作用，在对城镇地质作用预测基础上，进行城镇地质环境演化趋势的预测，强调演化中出现灾害的强度和频度。由于小区域环境信息带有局部性和随机性，往往难以进行长期预测，但可以从环境因素演化趋势来进行环境趋势的短期和中期预测。③环境治理方案建议。在预测的基础上，提出环境治理方案建议，从治理和改善某些环境因素入手，提出分阶段、多方位的整治措施。主要内容包括治理步骤、主攻方向、调控环境因素指标（如强度、频度）以及防治灾害的总体目标。对于不可调控的恶劣地质环境，应提出防止灾害外延的措施。

（2）单项工程环境工程地质问题的预测与防治。①预测在人类的工程地质作用下，地质环境的演化趋势及可能出现的环境工程地质问题、地质灾害的程度和频率。②提出治理措施，包括工程稳定措施和环境安全措施。

（3）单项灾害环境工程地质问题的预测与防治。①对灾害发展趋势进行预测，主要是灾害的强度与频度的预测。②提出灾害地质环境整治措施的建议。