城市建設中的環境工程地質問題研討

石紹民

武漢緯途巖土工程技術有限公司 湖北 武漢 430024

環境工程地質是指在天然地質應力和人類生產生活的共同作用下，人類生存環境產生的地質災害、地質問題或者現象。近些年來，我國的城市規模不斷擴大，城市建設當中的工程活動對地質環境的改造和破壞也越來越明顯，引發的環境工程地質問題越來越多，包括地下水污染、滑坡、泥石流、地面沉降等。城市環境地質的主要研究內容包括地基條件勘察、區域地殼穩定性評價、水資源相關問題、城市廢棄物問題等，能夠為城市規劃建設提供工程地質依據，提高城市規劃建設的科學性。

1 環境工程地質對城市規劃的影響

環境工程地質與城市規劃發展之間具有十分緊密的聯系，實際上，城市規劃首先要考慮環境工程地質，只有充分考慮環境工程地質問題，做好應對措施，才能提高地上建筑的穩定性，推動城市規劃建設健康發展。城市的規劃和建設直接關系到水資源的利用以及地下水環境的改變，同時還會牽涉到城市中土壤環境的變化，如果沒有充分考慮城市環境地質，就有可能影響后期的城市運營和發展。因此，在城市規劃建設中，相關部門首先要考慮地層結構問題、水資源分布問題等。其中，在地層結構方面，一些處于地震帶上的城市在建設中需要充分考慮地層結構的特點，提高建筑的抗震性，降低建筑的安全風險。另外，廣州、深圳等地區的地層比較松散，含水量較大，部分區域含有地下泥沙，需要采取獨特的地基工程和維護手段。在水資源分布方面，城市規劃建設需要密切關注地表水分布及地下水的走向，避免城市在后期運營中出現供水困難的問題，防止雨水倒灌沖擊路面，影響市容市貌。總而言之，環境工程地質會對城市規劃造成直接影響，城市規劃建設需要全面加強對環境工程地質的勘察和研究，提高城市建設的科學性。

2 城市環境地質的主要研究內容

2.1 地基條件勘探

地基條件勘探是城市環境地質的重要研究內容，勘探內容包括巖土體結構及物理學性質、微地貌、水文條件、地質條件等。通過地基條件勘探，可以掌握不同區域城市的土質，減少工程建設當中的地質問題。在城市建設中，軟土是一種比較特殊的土質，這種土具有松軟、孔隙比大、壓縮性高、強度低的特點，容易給工程建設帶來較多問題。從總體上來說，我國的軟土主要分布于沿海城市，例如天津、浙江、福建等。如果在軟土地基上建設建筑物，就有可能在后期使用中出現墻體開裂、地面開裂等問題，建筑物容易發生不均勻沉降。因此，做好地基條件勘探，掌握地基土體的結構特征、物理學性質至關重要。

2.2 區域地殼穩定性評價

區域地殼穩定性是指在地震運動、現代構造運動、巖漿活動的影響下，地殼的穩定程度。區域地殼穩定性評價主要涉及到地震活動或者其他構造成因的地裂縫、火山活動等，能夠對不良地質作用的強度進行評價，為城市規劃建設提供重要依據。由于地球巖石圈的強烈活動和調整，在近幾十年以來，很多城市都出現了地裂、滑坡、泥石流、地下水異常等問題，引發了復雜的地質災害，城市建設需要加強對地殼穩定性的研究，提高建筑物的綜合抗震能力。

2.3 水資源相關問題

水資源相關問題包括城市供水問題、水污染問題等，這是城市環境地質的重要研究內容。當前，隨著社會經濟的發展和城市人口數量的不斷增加，城市的供水量快速提升，供水壓力不斷加大，水資源問題成為制約城市發展的重要因素。在城市建設中，環境地質對水資源相關問題的研究主要包括地下水源的選擇和評價、地下水的調節和利用、水資源的合理開發、地下水人工回灌等，能夠為城市規劃發展奠定堅實基礎，全面加強對城市水資源的保護[1]。

2.4 城市人為物理化學場

城市當中人為的物理化學場也是環境工程地質的重要研究內容。在城市建設中，人類工程建設以及其他的經濟活動很容易造成自然物理場的變化，具體涉及到地球化學場、地電場、輻射場、熱力場、重力場、水動力場等，此外還包括地震效應場。這些場的變化會對自然環境產生擾動，影響生物圈、大氣圈、水圈、地殼表層巖土體，改變某些地質現象，轉變生態平衡條件，使城市的自然工程地質環境質量發生改變。通過加強環境工程地質研究，有關部門能夠加強對城市人為物理化學場的研究，對熱島效應等進行評價，促進城市生態環境的平衡。

3 當前城市建設中的環境工程地質問題

3.1 地面沉降等地質災害

當前，在城市規劃建設的過程中，地面沉降、地面塌陷、地裂縫等地質問題比較嚴重，其中，地面沉降是由多種因素造成的地表海拔緩慢降低的現象，屬于緩慢變化的地質災害。地面塌陷是指地表巖層受到破壞，巖土體下陷、塌落，地面出現空洞的現象。地裂縫是指地表的巖土體在自然因素和人為因素的雙重作用下，出現裂縫的現象。當前，在一些城市的發展和建設中，由于過度抽取地下水、石油、天然氣，很多區域都出現了嚴重的地面沉降問題或者地面塌陷問題，一些地下礦層受到了不合理的采空，出現了大型崩塌，這些災害會嚴重影響城市發展，同時還會危害民眾的生命財產安全，需要有關部門提高重視力度，采取科學有效的應對措施。

3.2 水資源短缺問題

在我國城鎮化的發展中，水資源短缺問題日益嚴峻，已經成為制約城市建設的重要難題。水是城市建設和人民群眾生產生活的基礎，在城市化的發展進程中，工業用水和生活用水大幅度提升，一些城市出現了嚴重的供水不足問題，不得不采取遠距離調水、超量開采地下水的方式進行解決，但這種方法不但需要投入大量資金，還會影響生態環境平衡，引發地面沉降問題，形成惡性循環。從整體上來說，我國水資源短缺、區域水資源分布不均的問題已經非常嚴重，其中，北京、天津的人均水資源占有量僅為119立方米和116立方米，遠遠低于國際人均水資源占有量1000立方米，河北省大部分地區都存在嚴重的水資源缺乏問題，且城市建設中大部分水都是通過地下開采的方式獲取的，因此，解決水資源短缺問題非常重要。

3.3 水污染問題

水污染問題會進一步加劇水資源短缺，嚴重的水污染還會危害人們的身體健康，給生態環境帶來破壞。在現代城市建設中，一些城市屬于礦業城市，這些城市將礦業作為經濟發展的支柱，通過人為手段改變滲流場，大量的洗礦廢水被排放，這些水中含有較多重金屬、礦物質甚至放射性元素，會污染地表水和地下水，使有害元素進入到水資源中，造成水污染。從總體上來看，當前城市水污染的原因主要包括人類活動造成的污染以及工業廢水的污染，其中，人類活動的水污染主要源自廚房污水、浴室和廁所排出的污水，這些污水當中含有碳水化合物、蛋白質、尿素、合成洗滌劑、肥皂等，還有一些細菌、病毒等微生物，會造成水體富營養化。工業生產排出的廢水成分比較復雜，具有毒性大、難處理、種類多等特點，如果廢水處理不到位，就會造成比較嚴重的水污染。在這種情況下，城市建設需要高度重視水污染和水資源短缺之間的聯系，提高民眾的節水意識，最大程度的減少生活污水排放，加強對工業廢水的治理。此外，有關單位需要加大力度研發污水凈化技術，建設雨污分流系統，這樣才能緩解當前的水污染問題[2]。

3.4 沿海城市海水入侵

沿海城市海水入侵也屬于城市建設中嚴重的環境工程地質問題，在城市的建設和發展當中，濱海地區的地下水動力條件會發生變化，從而引起海水入侵，致使生態環境遭受破壞，阻礙區域經濟發展。早在1964年，大連市就由于過量開采地下水而出現海水入侵問題，當前，我國很多沿海城市都受到了海水入侵問題的困擾，包括秦皇島、葫蘆島、營口、萊州、煙臺、威海等。除過度開采地下水之外，一些沿海城市引海水入內陸養蝦，也會造成海水入侵。海水入侵問題會使淡水水質惡化，造成城市地下水中的氯離子含量大幅度提升，使土壤表面鹽漬化，對生態環境具有巨大危害。通常情況下，海水入侵是一個由點到面的過程，如果不及時采取措施，就會造成巨大的經濟損失。因此，沿海地區的城市建設需要高度重視海水入侵問題，避免超量開采地下水，通過人工回灌等方式提高地下水水位，保護生態環境。

3.5 城市廢棄物問題

在城市建設和發展中，主要的垃圾包括生活垃圾、工業廢料、廢渣等，此外還有大量的建筑垃圾。隨著城市規模的不斷擴大，城市廢棄物也越來越多，這對城市建設和城市發展造成了嚴重的干擾，容易產生地表污染、泥石流、垃圾流等，致使地表地質環境質量大幅度下降，生態環境持續惡化。環境學專家表示，當前城市建設中龐大的垃圾山已經對地球的生物圈造成了不利影響。由于缺乏完善的垃圾處理機制，很多城市的垃圾長期得不到有效處理，在城市郊區長期堆放，受到天然降水的濾淋，垃圾中滲出的液體會隨著雨水一起進入地下，或者匯入到河流當中，對地表水和地下水造成污染。

4 城市建設中環境工程地質問題的解決措施

4.1 控制城市建設的步伐

城市的建設和發展需要高度重視地質環境容量，只有控制好城市建設的規模和發展速度，才能避免城市建設超過環境工程地質的承受能力，引發嚴重的環境工程地質問題。因此，在城市規劃和建設當中，有關部門需要高度重視人與生態環境之間的關系，正確看待當下的環境工程地質問題，從更加宏觀、長遠的角度對城市進行規劃建設，不能片面重視眼前利益，這樣才能有效避免城市建設對環境工程地質的破壞。當前，有些城市在建設和開發中片面求快，忽略環境問題，沒有盡早處理垃圾和廢棄物，對廢水治理不夠嚴格，產生了較多的環境地質問題。為避免類似情況，有關部門需要在城市建設方面制定三年規劃、五年規劃、十年規劃，不但要規劃城市建設規模，還要對城市的污水處理、垃圾處理、地質問題處理等作出規劃，提高城市建設的質量。

4.2 建設城市環境地質數據庫

為解決城市建設中的環境工程地質問題，有關部門需要高度重視工程地質數據庫的建設，對專家系統、制圖技術進行研究，讓城市環境地質數據庫應用于城市建設當中，為城市建設提供數據基礎。在城市環境地質問題的管理中，環境地質空間信息和非空間信息比較復雜，傳統紙質文件的管理方法難以滿足城市環境地質的管理需求，需要采取更加有效的管理手段。在具體操作中，有關部門可以將MAPGIS作為支撐，建立地質環境數據庫，對城市的環境地質問題進行調查和監測，將影響環境工程地質的數據整合起來，包括地基穩定性、受環境污染數據、地下水資源、巖土性質、地質災害等。

4.3 加強環境工程地質監測

為解決當前城市建設中的環境工程地質問題，有關部門必須全面加強環境工程地質監測，構建三維空間的環境工程地質監測體系，采取多樣化的預測和評價方法。在城市建設當中，環境工程地質問題越來越多，只有全面加強對人類工程活動的監測，掌握其對地質環境的影響，才能明確環境工程地質問題出現的原因，區分出不利于地質環境的人類活動。環境工程地質監測系統應該覆蓋到各個領域中，實現精準監測。例如，在地下水及地質環境的監測中，有關部門需要建立覆蓋地下水、地熱、地質災害、海洋地質等方面的環境監測網絡，做好數據采集、傳輸、存儲、管理、分析等工作，加強地質災害防治，為預防環境工程地質問題提供技術支撐，及時發現水文地質環境演變的規律，從而提高城市建設的科學性[3]。

4.4 開展環境地質保護宣傳

城市的建設以及自然環境的變化與每個人的命運息息相關，當前，城市建設過程中面臨著十分嚴峻的環境工程地質問題，包括水資源缺乏、水污染加劇、地面沉降等，這些問題會直接影響城市發展，同時也會影響到每個人的生活。因此，有關部門需要通過多種渠道開展環境地質保護宣傳，調動廣大人民群眾的力量，引導人民群眾在生活中節約水資源，不使用一次性餐盒，減少生活垃圾，做好垃圾分類。此外，人們還需要加強對城市環境工程地質問題的監督，對廢水排放、建筑不均勻沉降、地表塌陷等問題進行上報，參與到城市地質環境的保護當中。通過調動廣大民眾，人們能夠在生活中高度重視自然環境的保護，及時發現環境工程地質問題，做到防患于未然，推動城市健康穩定發展[4]。

4.5 引入新技術和新方法

科學技術是解決當前城市建設環境工程地質問題的重要手段，無論是水污染防治，還是固體垃圾的處理，都需要新技術和新方法的應用。例如，在水污染防治方面，住宅區、商場等可以引入智能化節水用具，有效減少生活用水中的浪費問題，從源頭降低用水量，從而減少污水排放量。另外，在工業廢水的排放方面，有關部門可以向區域內的主要工業生產企業推廣循環用水系統，為工業企業提供技術支持，將污水治理和技術扶持結合起來，全面加大資金投入，最大程度的減少工業廢水的排放，使工業廢水得到科學處理，實現循環利用。

5 結束語

綜上所述，在城市的規劃和建設當中，很多環境工程地質問題都會限制城市的發展，給人們的生命財產安全帶來威脅，產生巨大的經濟損失。在這種情況下，城市建設需要遵循可持續發展原則，高度重視水資源短缺、水環境污染、城市廢棄物等問題，全面控制城市的發展速度，防止環境進一步惡化。