蕪湖市城市建設(shè)過程中城市地質(zhì)環(huán)境問題及防治策略研究

江濤

[摘要]在城市發(fā)展與建設(shè)的過程中，城市地質(zhì)環(huán)境也存在著一定的問題，這嚴(yán)重影響了生態(tài)文明建設(shè)。通過對地質(zhì)環(huán)境和城市地質(zhì)環(huán)境的概念及重要性進(jìn)行闡述，針對當(dāng)前蕪湖市城市環(huán)境地質(zhì)存在的諸多問題，提出具體有效的解決策略，旨在推動(dòng)城市現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，將城市發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合。

[關(guān)鍵詞]城市地質(zhì)環(huán)境；環(huán)境地質(zhì)問題；策略

隨著當(dāng)前現(xiàn)代化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市建設(shè)也越來越得到重視，人們進(jìn)行了一系列的工程建設(shè)活動(dòng)，而隨之帶來的諸多城市環(huán)境地質(zhì)問題也應(yīng)得到一定的重視。并提出當(dāng)前我國城市環(huán)境地質(zhì)問題的具體有效的解決策略，以保障城市現(xiàn)代化建設(shè)和生態(tài)文明建設(shè)的平穩(wěn)進(jìn)行，避免一些地質(zhì)因素對城市環(huán)境帶來的不利影響，推動(dòng)城市的發(fā)展。

1 地質(zhì)環(huán)境與城市地質(zhì)環(huán)境

1.1 地質(zhì)環(huán)境與城市地質(zhì)環(huán)境的概念

1.1.1 地質(zhì)環(huán)境

與人類的生存發(fā)展相互影響的地球表面物質(zhì)得以生存的空間，是構(gòu)成自然環(huán)境的主要部分之一，一定程度上影響著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。其與其他自然環(huán)境的組成部分共同作用、進(jìn)行著能量互換，對整個(gè)自然環(huán)境有一定的有利影響和不利影響，同時(shí)也影響著人們的生存、發(fā)展。地質(zhì)環(huán)境既受到內(nèi)部地質(zhì)作用的影響，也受到外部人為因素的影響，并且一旦遭到破壞很難恢復(fù)。其對社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人類生產(chǎn)生活有著一定影響。地質(zhì)環(huán)境具體可分為三種：

第一種地質(zhì)環(huán)境是指沒有被人類活動(dòng)所影響的環(huán)境，也可以說是天然地質(zhì)環(huán)境。第二種地質(zhì)環(huán)境是指遭受人類各種生產(chǎn)生活活動(dòng)影響的地質(zhì)環(huán)境，也可以說是城市派生的地質(zhì)環(huán)境。第三種地質(zhì)環(huán)境是將人類生產(chǎn)生活活動(dòng)同天然地質(zhì)環(huán)境與派生地質(zhì)環(huán)境相結(jié)合的地質(zhì)環(huán)境，最具代表性的就是城市地質(zhì)環(huán)境。

1.1.2 城市地質(zhì)環(huán)境

在城市發(fā)展建設(shè)的過程中，將所利用的一些自然資源、自然條件以及產(chǎn)生的一些自然環(huán)境問題等統(tǒng)一起來的整體，是城市范圍內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境的體現(xiàn)。在城市中，主要以地質(zhì)作用和人類生產(chǎn)生活活動(dòng)相結(jié)合的派生的地質(zhì)環(huán)境為主，天然環(huán)境少之又少幾乎相當(dāng)于沒有。所以常說的城市地質(zhì)環(huán)境實(shí)質(zhì)上就是第三種地質(zhì)環(huán)境。

城市地質(zhì)環(huán)境既擁有一些良好的自然資源、自然條件，也包括產(chǎn)生的一些自然環(huán)境問題等。

1.2 城市地質(zhì)環(huán)境在城市建設(shè)中的重要性

城市地質(zhì)的一般來講包括了很多方面，國土資源部在《關(guān)于加強(qiáng)城市地質(zhì)工作的指導(dǎo)意見》中提出要全面加強(qiáng)城市地質(zhì)基礎(chǔ)工作、健全完善城市地質(zhì)安全監(jiān)測預(yù)警體系等多個(gè)方面的指導(dǎo)意見。因此，加強(qiáng)城市的生態(tài)文明建設(shè)和現(xiàn)代化建設(shè)，對城市各方面建設(shè)的相關(guān)地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，從而避免城市建設(shè)過程中對城市地質(zhì)環(huán)境造成破壞，對城市的發(fā)展、城市化建設(shè)的推進(jìn)有著相當(dāng)重要的作用，符合可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

2 蕪湖市城市主要環(huán)境地質(zhì)問題

環(huán)境地質(zhì)問題主要是指給人們生產(chǎn)生活帶來消極影響的、不利于人類社會(huì)發(fā)展的地質(zhì)情況與地質(zhì)作用。蕪湖市城市環(huán)境地質(zhì)問題主要有以下幾種：

2.1 地下水污染

2.1.1 地下水污染源類型

調(diào)查顯示，蕪湖市地下水污染源主要可分為三種，一般都來自于工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及生活污染。

2.1.2 地下水污染形式及污染路線

地下水污染形式主要包括直接和間接污染兩種。直接污染就是指污染成分直接從污染源出現(xiàn)進(jìn)入到地下水中，在整個(gè)污染環(huán)節(jié)中污染成分并沒有任何實(shí)質(zhì)上的變化，這是水污染最關(guān)鍵的原因。而間接污染與之相反，其是指水中的污染成分不是從污染源出現(xiàn)就直接進(jìn)入到水中，實(shí)際上是污染成分與其他物質(zhì)成分發(fā)生了反應(yīng)，從而導(dǎo)致地下水被污染?？赡軙?huì)導(dǎo)致地下水質(zhì)變硬、水中的分子態(tài)氧變少等。間接污染由于其污染的整個(gè)流程過于繁瑣，因此不容易查明污染源和污染渠道。

地下水污染路線指的是污染成分從污染源流入地下水的整個(gè)過程。根據(jù)以水為代表的液體的宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律來講，地下水污染路線基本可以分為以下四種：

（1）間歇入滲型

此種污染路線主要是指污染物質(zhì)經(jīng)過降雨等方式使得固體廢棄物、土壤表面甚至是地下含水層中的毒性物質(zhì)，經(jīng)地表土層進(jìn)入或以飽水狀態(tài)不斷進(jìn)行滲入。這種類型的污染對象主要是潛水（圖1）。

（2）連續(xù)入滲型

此種污染路線主要是指污染物隨各種液體連續(xù)滲入含水層，這種類型的污染對象亦主要是淺水（圖2）。

（3）越流型

此種污染路線主要是指污染物通過層間越流的形式轉(zhuǎn)入其他含水層。其污染來源可能是地下水環(huán)境本身的，也可能是外來的，它可能污染承壓水或潛水（圖3）。

（4）徑流型

此種污染路線主要是指污染物通過地下水徑流的形式進(jìn)入含水層。其污染物可能是人為來源也可能是天然來源，可能污染淺水或承壓水（圖4）。

3 地下水污染情況

通過對蕪湖市市區(qū)野外采集和收集共計(jì)67組地下水樣品的分析結(jié)果，對蕪湖市市區(qū)第四系松散巖類孔隙水質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

根據(jù)地下水樣品水質(zhì)分析結(jié)果，大部分地下水水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類（各項(xiàng)指標(biāo)的水質(zhì)等級(jí)百分比見表1、圖5）。部分pH值、鉛、氨氮、砷、錳、硝酸鹽、氯化物、亞硝酸鹽、硒、鐵、氟化物等達(dá)到Ⅳ類、Ⅴ類。

蕪湖市地下水主要污染項(xiàng)目為硝酸鹽、亞硝酸鹽，主要原因?yàn)檗r(nóng)業(yè)化肥過量使用、生活污水及工業(yè)廢水的排放不當(dāng)引發(fā)的。

3.1 地質(zhì)災(zāi)害

3.1.1 崩塌、滑坡

崩塌、滑坡這類災(zāi)害通常發(fā)生在有地帶，一方面是人們?yōu)榱私ㄔ旆课萁ㄖM(jìn)行的切坡，使得被切區(qū)域遭到毀壞，又由于切坡地勢較高且土質(zhì)疏松，再加上大量的雨水沖刷很容易導(dǎo)致崩塌、滑坡等災(zāi)害的發(fā)生；另一方面，在城市進(jìn)行施工建設(shè)過程中經(jīng)常會(huì)把一些工程用土大量的堆放，而且堆放的高度也比較高，再加上工程建設(shè)中排水設(shè)施的不完善，使得排水方面存在問，極易發(fā)生坍塌，一旦發(fā)生此類地質(zhì)災(zāi)害將直接威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

如蕪湖市三山區(qū)峨橋鎮(zhèn)浮城村三房組滑坡，坡體巖性為第四系更新統(tǒng)殘坡積（Qpedl）的含碎石粉質(zhì)粘土，厚0.3～0.8 m；燕山晚期石英閃長玢巖（δoμ53），強(qiáng)風(fēng)化層厚2.0～6.0 m，山體自然坡度25°～35°。由于坡腳開挖破壞了山體穩(wěn)定性，導(dǎo)致坡體上部含碎石粉質(zhì)粘土及強(qiáng)風(fēng)化的石英閃長玢巖在連續(xù)降雨期間沿強(qiáng)弱風(fēng)化層界面發(fā)生滑坡。該滑坡體平面形態(tài)呈半網(wǎng)形，長25.0 m、寬20.0m、厚0.5m，規(guī)模約150 m3。滑坡產(chǎn)生的原因，主要是降雨沿坡面入滲到第四系殘坡積層及強(qiáng)風(fēng)化層中，而強(qiáng)風(fēng)化層底部相對為弱透水層，在強(qiáng)弱風(fēng)化層界面上，地下水飽和并沿坡面滲流，使其抗剪強(qiáng)度降低，而產(chǎn)生滑坡（圖6）。

3.1.2 軟土

蕪湖市軟土可劃分為兩種類型：①為河湖、漫灘相軟土，具體成因?yàn)闆_積、靜水沉積型，其土性主要為淤泥質(zhì)土夾薄層粉土、粉砂；②為溝塘相軟土，以靜水沉積型為主，其土性主要為淤泥、淤泥質(zhì)土。

如蕪湖“赭山春秋”地塊屬溝塘相軟土。根據(jù)巖土工程勘察資料場地軟土層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。根據(jù)施工鉆孔，場地內(nèi)分布3處淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，分別位于場地的西側(cè)、東北側(cè)及中部的北側(cè)，具有明顯的局部分布的特點(diǎn)，具體分布范圍及物理力學(xué)指標(biāo)見表2。

從軟土分布區(qū)橫斷面（圖7）的形狀可明顯看出溝塘相沉積的特點(diǎn)，由于軟土層的厚度變化較大，最厚處達(dá)到10 m，因此，對建筑物基礎(chǔ)形式的設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)施工都有很大的影響，且由于軟土層上覆一層雜填土，使其分布具隱蔽性的特點(diǎn)，在勘察時(shí)需要采取針對性的勘探方法以查明軟土層的分布范圍。

3.1.3 地面塌陷

城市建設(shè)中出現(xiàn)地面塌陷的原因大都是因?yàn)閷Φ叵滤Y源的不正當(dāng)、不合理地開發(fā)利用，破壞地層原有結(jié)構(gòu)，使得地下各層地質(zhì)結(jié)構(gòu)失去平衡，很容易發(fā)生危險(xiǎn)，特別是一到下雨天，雨水大量的浸入再加上施工影響，使得路面會(huì)發(fā)生沉降。另外，道路坍塌跟地質(zhì)有很大關(guān)系，道路建在松軟的土地上就可能坍塌，地下被水浸入也容易導(dǎo)致塌陷，泥石流，地震也會(huì)引起坍塌。還有一部分原因是城市道路建設(shè)時(shí)在路基的填埋上沒有進(jìn)行嚴(yán)格的把控，缺少相關(guān)部門的監(jiān)督管理，使得施工過程中的一些操作不符合相關(guān)規(guī)定，從而導(dǎo)致道路的地基建設(shè)不科學(xué)、缺少質(zhì)量保障。

3.2 長江岸崩

長江蕪湖市段全長約43 km，起點(diǎn)位于三山區(qū)河口下，終點(diǎn)在東（西）梁山。根據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)長江蕪湖市段累計(jì)產(chǎn)生岸崩16處，主要分布于右岸八凸子—新埂段、左岸遠(yuǎn)洋船廠—三壩村段，以窩崩為主。

岸崩主要是由于豐水期水流沖刷岸坡，使邊坡變陡；枯水期水位降速，形成較大的滲水壓力，導(dǎo)致岸坡失穩(wěn)而崩塌（圖8）。

4 蕪湖市城市環(huán)境地質(zhì)問題的防治策略

4.1 地下水污染防治對策建議

隨著蕪湖市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市建設(shè)的加快，城市人口的大幅度上升，工業(yè)三廢的排放、生活廢棄物的增多、大量農(nóng)藥及化肥的使用，不可避免地會(huì)對地下水的環(huán)境質(zhì)量造成-定的影響。如不積極加以科學(xué)的管理，將會(huì)惡化賴以生存的地下水環(huán)境質(zhì)量，因此，加強(qiáng)地下水污染的防治工作顯得愈發(fā)重要。要把預(yù)防作為重點(diǎn)內(nèi)容，將預(yù)防污染的理念放在前面，不能采取先污染后治理的理念，加大宣傳力度，提升公民保護(hù)地下水資源的意識(shí)，減少對地下水資源的污染行為；城市規(guī)劃區(qū)盡量不要引進(jìn)污染環(huán)境的廠礦企業(yè)或盡量將此類企業(yè)安排在地下水防污性能較好的區(qū)段，以減小對地下水的污染；加強(qiáng)對已有工企業(yè)的管理力度。對生產(chǎn)過程中污染物較多的企業(yè)，應(yīng)建立凈化設(shè)施，達(dá)標(biāo)后方可排放；嚴(yán)格控制和加快改造淘汰高消耗、高污染的企業(yè)，減少廢棄物排放量；減少農(nóng)業(yè)活動(dòng)對地下水的污染，提高肥料利用率，推廣無公害、高效、低殘留化學(xué)農(nóng)藥，以減輕化肥、農(nóng)藥造成的面源污染；城市建設(shè)過程中應(yīng)避免利用溝塘河湖作為排污場地，切勿利用污水灌溉，以免造成土壤和地下水的進(jìn)一步污染；做好地下水監(jiān)測工作，地下水監(jiān)測是維護(hù)和管理地下水資源的重要途徑，通過監(jiān)測可以準(zhǔn)確地掌握地下水水質(zhì)狀況，一旦發(fā)現(xiàn)地下水遭受污染，須及時(shí)采取措施，以防患于未然。

4.2 崩塌、滑坡防治對策建議

①工程建設(shè)如建房、修路、取土切坡應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范確定的邊坡角，坡率應(yīng)根據(jù)具體挖方段巖土層密實(shí)程度、巖層走向、裂隙發(fā)育狀況、風(fēng)化及破碎程度確定。挖方邊坡及時(shí)按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行防護(hù)。如坡面設(shè)置排水工程、坡頂設(shè)置截水溝、坡腳設(shè)置排水溝、坡面掛網(wǎng)噴素混凝土等，以防止或減少坡面雨水的沖刷及滲入坡體內(nèi)；也可采用加固等措施。

②在城市地下空間開發(fā)、地基基礎(chǔ)工程建設(shè)中應(yīng)特別注意巖土體類型、地下水埋深及地層情況，采取科學(xué)的工程治理措施以預(yù)防次生災(zāi)害的發(fā)生。

③對易受崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害威脅的住戶（破舊房屋）建議采取搬遷避讓措施。

④對關(guān)閉露采礦山遺留的邊坡，由于一般都較高、較陡，一旦失穩(wěn)，其產(chǎn)生的危害也較大，建議分期分批進(jìn)行綜合治理。

⑤對危害較大的不穩(wěn)定斜坡，除采取工程治理措施外，還應(yīng)加強(qiáng)邊坡的監(jiān)測，可采用多方面的、不同方式的監(jiān)測，以實(shí)時(shí)監(jiān)控邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)。

4.3 軟土防治對策建議

①工程建設(shè)時(shí)，根據(jù)巖土工程勘察結(jié)論，確定適宜的地基處理措施和基礎(chǔ)形式。禁止使用未經(jīng)處理加固的軟土層作為天然地基持力層。

②重要工程及荷載較大、沉降限制嚴(yán)格的建（構(gòu)）筑物，須采用樁基礎(chǔ)，并根據(jù)勘察報(bào)告結(jié)論及工作區(qū)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，選擇合適的樁端持力層，以達(dá)到有效減小沉降量和差異沉降的目的。

③荷載較小的建筑物或道路工程，若軟土埋藏較淺厚度較小，可采取換填處理；當(dāng)軟土埋深較大時(shí)，可采取真空預(yù)壓、CFG樁、粉噴樁、預(yù)制樁等方法進(jìn)行處理。

④對于低層建筑（4層以下）且對沉降要求不敏感的工程，宜利用表層粉質(zhì)粘土層（又稱“硬殼層”）作天然地基，天然地基施工時(shí)，應(yīng)采取措施不要擾動(dòng)下伏軟土層。

⑤對于軟土基坑工程，若淺基坑可采取放坡和掛網(wǎng)噴漿等方法處理，對于深基坑可采用排樁、錨桿+鋼筋混凝土、地下連續(xù)墻等支護(hù)工程。同時(shí)，應(yīng)控制坑邊超載，并加強(qiáng)基坑監(jiān)測。

4.4 長江岸崩防治對策建議

蕪湖市瀕臨長江，長江岸線較長，岸崩較為強(qiáng)烈，岸崩造成大片土地塌入江中。因此，對岸崩的治理須加快整治力度，加大資金投入。治理岸崩的方法應(yīng)因地制宜，水上部分，岸坡可采用塊石砌護(hù)；水下部分，采用拋石、設(shè)置人工節(jié)點(diǎn)，但在其前緣臨水面處（以枯水位）設(shè)置攔擋樁或帶小孔洞的攔擋墻，以防坡面護(hù)坡石松動(dòng)滑落。

5 結(jié)語

綜上所述，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)過程中，必須重視城市環(huán)境地質(zhì)問題，在進(jìn)行一切經(jīng)濟(jì)活動(dòng)時(shí)始終要把不破壞環(huán)境作為前提，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，合理利用和開發(fā)資源，防止環(huán)境污染和破壞，為加快城市現(xiàn)代化建設(shè)的步伐和促進(jìn)生態(tài)文明發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持，避免一些地質(zhì)因素對城市環(huán)境帶來的不利影響，推動(dòng)城市的發(fā)展，真正做到環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合。