地質(zhì)調(diào)查在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

廣西壯族自治區(qū)二七〇地質(zhì)隊(duì)，廣西 柳州 545300

1 地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)環(huán)境概述

1.1 地質(zhì)災(zāi)害

近年來，受暴雨、臺(tái)風(fēng)等各類惡劣天氣的影響，我國較多地區(qū)自然災(zāi)害發(fā)生頻繁，其中，地質(zhì)災(zāi)害是典型的一種自然災(zāi)害。地質(zhì)災(zāi)害指的是在人類活動(dòng)加劇或者自然環(huán)境因素下出現(xiàn)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，引起原有地質(zhì)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、破壞、坍塌等，引發(fā)一系列的問題。根據(jù)當(dāng)前對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的研究，其具有突發(fā)性特點(diǎn)，且破壞性大、誘發(fā)因素多。地質(zhì)災(zāi)害治理的前提是及時(shí)了解不同地區(qū)地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，從而編制有針對(duì)性的治理措施，以保障在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害后能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)。

1.2 地質(zhì)環(huán)境

狹義的地質(zhì)環(huán)境指的是地表面下的堅(jiān)硬殼層，也就是所謂的巖石圈。廣義的地質(zhì)環(huán)境是指大氣圈、水圈、巖石圈等物質(zhì)與能量相互作用，并出現(xiàn)的能量交換，依靠不同物質(zhì)之間的能量交換，形成較穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境體系。地質(zhì)環(huán)境有以下顯著特點(diǎn)：（1）開放性特點(diǎn)。大氣圈、水圈、巖石圈等均與地質(zhì)環(huán)境密切相關(guān)。（2）周期性特點(diǎn)。地質(zhì)環(huán)境的總體變化過程較慢，但是也在發(fā)生周期性變化，且地質(zhì)環(huán)境周期性變化到某一階段后，會(huì)增加地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 地質(zhì)災(zāi)害同地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生同地質(zhì)環(huán)境密切相關(guān)，不同的地質(zhì)環(huán)境對(duì)應(yīng)著不同的地質(zhì)災(zāi)害，不同地形地貌、不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)在特定條件下所引起的地質(zhì)災(zāi)害也是不同的，如丘陵、山地、山間谷底等區(qū)域容易發(fā)生泥石流，而坡度較大的山體則很容易在連續(xù)降雨的情況下發(fā)生滑坡。不同地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害可作為評(píng)價(jià)不同地區(qū)地質(zhì)環(huán)境的依據(jù)。預(yù)防與治理地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，應(yīng)著手不同地區(qū)地質(zhì)環(huán)境的分析，依據(jù)地質(zhì)環(huán)境總結(jié)地質(zhì)活動(dòng)規(guī)律，以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因和特點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害綜合治理。

2 地質(zhì)災(zāi)害治理的現(xiàn)狀

當(dāng)前，地質(zhì)環(huán)境勘察以及監(jiān)測方面有較多的現(xiàn)代化技術(shù)，如典型的“3S技術(shù)”—全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）以及地理信息系統(tǒng)（GIS）。應(yīng)用地理信息系統(tǒng)能夠發(fā)揮存儲(chǔ)、管理以及分析不同地區(qū)的地理信息等作用，同時(shí)結(jié)合地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)模型，可為地質(zhì)災(zāi)害治理提供理論基礎(chǔ)。近年來，通過建立地質(zhì)災(zāi)害治理方面的地理信息系統(tǒng)、地質(zhì)數(shù)據(jù)庫等，包含不同地區(qū)不同階段發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)資料，如地質(zhì)災(zāi)害類型、地質(zhì)災(zāi)害時(shí)間、地質(zhì)災(zāi)害造成的損失、治理措施以及治理效果等[1]，為地質(zhì)災(zāi)害綜合治理提供了數(shù)據(jù)與理論指導(dǎo)。

地質(zhì)災(zāi)害綜合治理方面也取得了一定進(jìn)展，如建立健全了地質(zhì)災(zāi)害防治責(zé)任體系，加大了對(duì)地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)以及安全隱患點(diǎn)的有效排查力度，加大了地質(zhì)災(zāi)害知識(shí)的宣傳力度，增加了地質(zhì)災(zāi)害綜合治理費(fèi)用支出等。同時(shí)，形成了新的理念以及綜合治理方法，如加強(qiáng)了不同地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的防治規(guī)劃，積極強(qiáng)化了三維城市地質(zhì)調(diào)查，持續(xù)進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害鏈研究，研發(fā)了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測與監(jiān)測系統(tǒng)，不斷完善了地質(zhì)災(zāi)害防治標(biāo)準(zhǔn)等，并依靠多種措施的綜合應(yīng)用，提高了地質(zhì)災(zāi)害治理能力。

3 地質(zhì)勘察的主要任務(wù)

鑒于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與地質(zhì)環(huán)境有著密切關(guān)系，因而需要不斷加大對(duì)地質(zhì)環(huán)境方面的研究，通過地質(zhì)勘察了解地質(zhì)環(huán)境，依靠地質(zhì)勘察為應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害問題提供依據(jù)。地質(zhì)勘察方面涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，如初步勘察、勘察分析等。圍繞地質(zhì)災(zāi)害問題，詳細(xì)分析不同地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)、災(zāi)害發(fā)生機(jī)制、影響機(jī)制等，這有利于在地質(zhì)環(huán)境勘察后預(yù)測其可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害類型。

地質(zhì)勘察初期可選擇易操作、簡單的勘察方法。常用的勘察方法有電阻法、磁法等。相關(guān)工作人員需要在初步了解地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行詳細(xì)勘察，此時(shí)可選擇電法、井法等實(shí)施詳細(xì)勘測，便于在地質(zhì)環(huán)境勘察中獲取更多以及更加詳細(xì)的資料，充分發(fā)揮地質(zhì)環(huán)境勘察結(jié)果在地質(zhì)災(zāi)害治理方面的應(yīng)用。

水文地質(zhì)勘察能夠使相關(guān)工作人員充分了解勘察區(qū)域地下水的特點(diǎn)、地質(zhì)與地理環(huán)境的關(guān)系，科學(xué)地進(jìn)行水資源利用，減少水資源使用不當(dāng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境所產(chǎn)生的不良影響。地質(zhì)環(huán)境發(fā)生改變后可能在某些外因作用下引起地質(zhì)災(zāi)害，水文地質(zhì)勘察的目的在于保護(hù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境，減少水文地質(zhì)環(huán)境改變對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞[2]。

環(huán)境地質(zhì)勘察是進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治的關(guān)鍵。環(huán)境地質(zhì)勘察內(nèi)容是可能引起環(huán)境破壞的相關(guān)因素，通過對(duì)影響地質(zhì)環(huán)境因素進(jìn)行分析，及時(shí)進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防。不同地區(qū)的地形地貌、巖土類型、氣象條件、人為活動(dòng)等都是地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的重要方面，只有綜合多方面的因素，才能更好地消除不同影響因素，減少可控因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響，降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

4 地質(zhì)調(diào)查在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

4.1 滑坡地質(zhì)調(diào)查

滑坡是最常見的一種地質(zhì)災(zāi)害，通常滑坡發(fā)生后會(huì)引起道路中斷，影響正常的交通運(yùn)行。滑坡現(xiàn)場圖如圖1所示。在調(diào)查滑坡過程中，調(diào)查區(qū)域不應(yīng)局限于滑坡發(fā)生區(qū)域，還應(yīng)對(duì)其周邊地質(zhì)環(huán)境予以調(diào)查，需要重點(diǎn)關(guān)注以下問題。（1）掌握勘察區(qū)域與周邊范圍內(nèi)滑坡同巖性、地形地貌之間的關(guān)系，明確滑坡區(qū)域的水文地質(zhì)條件、斷裂構(gòu)造等，通過分析，評(píng)價(jià)可能誘發(fā)滑坡以及引起再次滑坡的關(guān)鍵性影響因素。（2）調(diào)查滑坡上部分布的所有裂縫，分析不同裂縫產(chǎn)生的時(shí)間順序，明確不同裂縫之間的關(guān)系以及互相影響情況，以及不同的裂縫屬性，這些都能為滑坡的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)、滑坡方向、滑動(dòng)面可能深度、滑動(dòng)的傾角等提供參考。如果調(diào)查中發(fā)現(xiàn)滑坡表面存在很多裂縫，就表明滑動(dòng)面深度應(yīng)該較小。如果單一裂縫或中間夾雜著邊界裂縫，一般滑動(dòng)面深度很大；如果擋墻存在裂縫，那么提示滑動(dòng)面深度不會(huì)太大；如果斜坡發(fā)生位移改變，而擋墻沒有受影響，那么此時(shí)滑動(dòng)面深度較大。對(duì)于巖體滑坡，不整合面、層理面、斷層面都是不能忽視的調(diào)查點(diǎn)，當(dāng)存在滑動(dòng)面時(shí)，傾角會(huì)小于前緣臨空面，并且傾向和坡向有一致性。對(duì)于土體滑坡面，地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中需要分析巖層和土層分界點(diǎn)情況，根據(jù)分界點(diǎn)存在的差異性綜合判斷，為當(dāng)?shù)鼗掳l(fā)生提供參考。

圖1 滑坡現(xiàn)場圖

4.2 不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)調(diào)查

不穩(wěn)定斜坡也是典型的一種地質(zhì)災(zāi)害，但滑坡存在明顯的滑動(dòng)面，不穩(wěn)定斜坡則不一定有滑動(dòng)面。針對(duì)不穩(wěn)定斜坡在地質(zhì)調(diào)查方面應(yīng)注意以下問題：（1）勘察區(qū)域斷裂、節(jié)理以及裂隙情況；（2）地層的巖性構(gòu)成情況，巖石是否出現(xiàn)風(fēng)化，風(fēng)化的厚度等；（3）山坡的坡度情況、高度以及方向特點(diǎn)；（4）風(fēng)化殘坡積層情況；（5）斜坡同鄰近建筑的關(guān)系；（6）坡向同結(jié)構(gòu)面的關(guān)系。地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中，基本要對(duì)所有可能引起不穩(wěn)定斜坡發(fā)生滑坡或者崩塌等因素進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，然后再結(jié)合調(diào)查結(jié)果預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

不穩(wěn)定斜坡發(fā)生失穩(wěn)的條件如下：（1）坡向上有卸荷裂縫；（2）山坡存在危巖體；（3）斜坡位于水位變動(dòng)區(qū)域；（4）斜坡后緣存在拉裂縫；（5）有向坡外傾向的結(jié)構(gòu)面或者結(jié)構(gòu)面傾角較小；（6）岸邊存在裂縫發(fā)育，表層巖體存在蠕動(dòng)；（7）坡腳或基礎(chǔ)存在軟弱層。如果地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有上述問題，就表明該不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較大。

4.3 裂縫地質(zhì)調(diào)查

現(xiàn)代研究指出區(qū)域性地質(zhì)構(gòu)造斷裂是地裂縫的典型表現(xiàn)，地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中同樣需要對(duì)可能引起地裂縫的因素進(jìn)行調(diào)查。如地下水如果不合理使用，就可能引起地下水位的下降，進(jìn)而影響地面現(xiàn)有荷載，造成地質(zhì)環(huán)境發(fā)生改變，影響局部穩(wěn)定性。對(duì)此，地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中需要了解早期地下水位情況、當(dāng)前地下水位情況、地下水位的變化速度等，從而綜合判斷并限制地下水的不合理使用，預(yù)防可能出現(xiàn)的地裂縫問題[3]。

4.4 地面塌陷地質(zhì)調(diào)查

地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中重點(diǎn)需要加強(qiáng)巖溶地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的調(diào)查，了解不同層面受力與力傳遞問題，進(jìn)而限制該區(qū)域的地面荷載以及鄰近周邊建筑等對(duì)其的影響，降低地面塌陷發(fā)生可能性。當(dāng)然，針對(duì)其他原因引起的地面塌陷也需要重視，如地下空間開發(fā)和利用階段可能引起地面塌陷。

5 結(jié)束語

地質(zhì)環(huán)境調(diào)查對(duì)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、綜合治理等具有重要意義，在地質(zhì)環(huán)境實(shí)際調(diào)查中需要結(jié)合對(duì)不同地質(zhì)災(zāi)害的研究，對(duì)可能產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行全面調(diào)查與綜合分析，預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而采取治理措施，實(shí)現(xiàn)“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的目標(biāo)。