城市工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察問題之我見

陳長國+趙維鋼

摘要：當(dāng)前，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)研究是一項十分熱門的學(xué)科，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察在當(dāng)前城市工程建設(shè)中的地位顯而易見，特別對于近些年而言，由于城市的快速發(fā)展，城市范圍不斷外延，工程規(guī)模和數(shù)量逐漸加大，一些以往不曾遇見的地質(zhì)環(huán)境新問題新挑戰(zhàn)逐漸凸顯出來，采取行之有效的對策也極為迫切。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘察；水文地質(zhì)勘察；對策指施

引言：現(xiàn)代化工程建設(shè)一項關(guān)鍵程序為工程地質(zhì)勘察與水文地質(zhì)勘察，而城市工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察因其特有的地理位置而表現(xiàn)出來的問題也有其特殊性，本文重點對城市棄土棄渣堆填區(qū)工程地質(zhì)勘察面臨的參數(shù)取值和沉降變形評價問題以及城市區(qū)污染場地水文地質(zhì)勘察面臨的污染源和污染因子識別困難等問題，探討了所臨問題的應(yīng)對之策，進(jìn)而對城市工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察工作具有深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。

一、工程地質(zhì)勘察存在的問題及應(yīng)對之策

近年來，作為直轄以來的重慶，城市建設(shè)迅速，其主城區(qū)主要位于構(gòu)造剝蝕丘陵地貌區(qū)，以侏羅系紅色地層為主，由于地形上的起伏不平，工程建設(shè)時需挖山填溝，往往將棄土棄渣隨意堆填在一些尚未開發(fā)建設(shè)區(qū)域的地勢低洼處，堆填體方量大，范圍廣，厚度大，一般厚度可達(dá)20～80m，并在部分區(qū)段形成填土高邊坡，高度可達(dá)20～60m。隨意堆填的深厚填土成分以砂、泥巖碎塊石為主，部分渣體也會夾有生活垃圾或建筑垃圾等，塊碎石粒徑變化大，填土成分復(fù)雜，均勻性差，多呈松散狀態(tài)，孔隙率高，具濕陷性。在這些填土區(qū)進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時，填土的性質(zhì)的不確定性讓工程地質(zhì)分析評價變得十分困難，往往遇到以下兩個方面的工程地質(zhì)問題。

一方面是填土邊坡的穩(wěn)定性評價所需物理力學(xué)參數(shù)取值是否合理和科學(xué)的問題，高填邊坡在堆填過程中一開始并未清除原坡面的殘坡積土并分層壓實，這類高填邊坡存在沿原巖土界面整體滑移破壞的可能，存在著安全隱患。邊坡穩(wěn)定性評價時所需的物理力學(xué)參數(shù)由于室內(nèi)試驗不具操作性而室外測試又因其成分復(fù)雜，性質(zhì)差異大，使得測試成果數(shù)據(jù)變異性大，分析統(tǒng)計困難，無法提供依據(jù)充分的參數(shù)值，常常依據(jù)工程技術(shù)人員的個人經(jīng)驗提出，這類經(jīng)驗值隨意性較大，往往不具針對性和準(zhǔn)確性，從而導(dǎo)致穩(wěn)定性評價結(jié)果的可靠性差可信度低。

另外一方面則是深厚填土的沉降變形評價問題，填方體在堆填過程中一開始并未按照設(shè)計要求分層壓實，只是在后期上層填土堆填施工中進(jìn)行了分層碾壓和強(qiáng)夯處理。填土的沉降固結(jié)是一個長期的過程，造成的影響要在多年后才會表現(xiàn)出來。填土在壓實初期由于巖石尚未完全風(fēng)化，碎塊石緊密接觸，可類比卵石土，硬度大，緊密接觸時其承載力高，壓縮性低，但砂泥巖塊碎石受長期的物理化學(xué)風(fēng)化后，最終會風(fēng)化成粘土或砂質(zhì)粘土，其承載力必將大幅度降低，壓縮性增大，從而引起地面沉降，特別容易形成差異沉降。這類沉降過程需要多長時間，目前尚無統(tǒng)一和權(quán)威的定論。

針對上述問題一個行之有效的解決辦法就是加強(qiáng)填方體的長期監(jiān)測，通過建立多場地長時間監(jiān)測系統(tǒng)，獲取大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)處理，反分析演算填方體的變形破壞及沉降變形過程，建立分析評價模型并獲取特征參數(shù)，以用于今后的填土工程地質(zhì)評價。

二、水文地質(zhì)勘察存在的問題及應(yīng)對之策

城市化大規(guī)模的建設(shè)讓能開發(fā)的城市用地日趨緊張，而外遷的一些老工業(yè)廠礦區(qū)則為城市開發(fā)解了燃眉之急，但這些工礦場地往往土壤污染嚴(yán)重，開發(fā)為住宅或商業(yè)區(qū)會對人體健康造成傷害，一般而言工程建設(shè)前場地環(huán)境影響評價工作之一就是需做專門的污染場地水文地質(zhì)勘察。

水文地質(zhì)勘察前可通過收集工礦企業(yè)生產(chǎn)活動情況和歷史變遷過程資料，了解其所在場地存在的基本污染物和污染源，了解場地的基本水文地質(zhì)條件，為地下水質(zhì)量評價提供基礎(chǔ)資料。但由于一些老工礦企業(yè)生產(chǎn)年代久遠(yuǎn)，建設(shè)初期的原始資料缺乏，廠礦周邊環(huán)境又隨著城市建設(shè)而不斷變遷，造成地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件的改變，為水文地質(zhì)勘察提出了不少挑戰(zhàn)。

首先工礦企業(yè)場地污染物和污染源的識別困難，特別是鋼鐵廠、化工廠和紡織企業(yè)等場地區(qū)土壤化學(xué)成分多而復(fù)雜，排污地下管道交織老舊，常有滲漏現(xiàn)象，地表雨水下滲和污水泄?jié)B后對地下水常造成嚴(yán)重污染，使得地下水的污染成分識別和污染源的準(zhǔn)確定位十分困難。

其次城市建設(shè)不斷地改造著場地周邊的地質(zhì)環(huán)境，為地下水污染情況的查明制造了較大困難。隨著市政道路、大型廣場及住宅小區(qū)等的瀝青路面及水泥硬化地面的面積越來越大，特別是自然植被的大面積破壞，致使原有自然裸露的地表大面積被隱埋，造成地表徑流量增加，地表水大量流失，以往降水分散向地下補(bǔ)給的情形不復(fù)存在，嚴(yán)重影響了城市地下水原有的自然凈化平衡狀態(tài)，顯著增加的卻是雨污水的集中排放，局部土壤的污染成分富集，形成新的污染源，地下水質(zhì)逐步惡化，使得水文地質(zhì)勘察中準(zhǔn)確查明因周邊環(huán)境改變而造成較大區(qū)域地下水污染狀況的難度加大。

遵循基本資料收集、現(xiàn)場勘查與采樣、室外室內(nèi)測試以及監(jiān)測的技術(shù)程序是解決上述難題的最基本手段，同時也要注意勘察過程應(yīng)分階段進(jìn)行，可分初步勘察和詳細(xì)勘察兩個階段，分析應(yīng)由淺入深，才能全面查明污染場地的水文地質(zhì)條件。

結(jié)束語：總而言之，城市區(qū)當(dāng)前工程地質(zhì)勘察及水文地質(zhì)勘察面臨著一些新問題新挑戰(zhàn)，只有在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗并找出行之有效的科學(xué)技術(shù)方法去應(yīng)對解決，才能有效指導(dǎo)城市建設(shè)工作，提高城市建設(shè)的社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張玉蘭.淺談污染場地的環(huán)境水文地質(zhì)勘察[J].中國科技博覽.2014.（3）：117.

[2]張曉.淺議水文地質(zhì)勘察的基本內(nèi)容[J].現(xiàn)代工程勘察.2012.（8）：46-48.