[PPT]城市环境地质问题调查评价培训班_ppt

1、1论城市环境地质研究7/22/20222Studying Statuses and Developing Trends for Landslide PredictingG目 录一、城市环境地质研究的目的意义及其学科地位二、城市环境地质研究的主要内容三、值得探讨的一些问题3城市环境地质研究的目的意义及其学科地位 城市环境地质研究是为城市地质环境保护服务的，其目的是从地质方面保障城市的环境安全和可持续发展。她是环境地质学的一个重要应用领域。 环境地质学是专门研究人类生活、生产活动与地质环境之间的相互影响，着重于保护地质环境的一门新兴科学。 4城市环境地质研究的目的意义及其学科地位 地质环境是指由影

2、响人类生存与发展的地质体与地质作用构成的综合环境系统。它是人类自然环境的五大系统之一，其余还有水系统、大气环境、生态环境和空间环境。如图1所示。5城市环境地质研究的目的意义及其学科地位6城市环境地质研究的目的意义及其学科地位 环境地质学从保护地质环境出发，着重研究人类活动与地质环境相互作用所产生的对人类生存与发展有不良影响的问题，即所谓环境地质问题。环境地质问题从作用性质及影响方面看，可概分为两大类：主要作用表现在岩土体变形，影响工程建筑及其相关环境安全者，统称环境工程地质问题；主要作用表现在地下水的质、量状况恶化，影响水资源开发及相关环境安全者，称为环境水文地质问题。7城市环境地质研究的目的

3、意义及其学科地位 环境地质问题发展到严重程度，对人民生命、财产和国家建设事业造成危害者，即为地质灾害。研究环境地质问题要落脚到防治地质灾害。搞好了地质灾害防治，也就切实保护了地质环境。8 环境地质研究的学术内容包括环境工程地质问题研究、环境水文地质问题研究和地质灾害防治的理论方法研究。通过这三方面的研究，正在形成或萌生环境工程地质、环境水文地质和地质灾害防治三个新兴子学科，这也就是环境地质学的三个主要学术性分科。 城市环境地质研究的目的意义及其学科地位9城市环境地质研究的目的意义及其学科地位 环境地质研究要为国家经济建设和可持续发展服务，必须紧密围绕经济发展建设的重点地区进行，主要是城市地区、

4、矿山区、水利工程区、生态保护区和旅游区等。在不同的开发建设区，需要研究的环境地质问题和地质灾害常有各具特色的不同表现，其研究内容与方法也有不同。通过上述各类开发建设区的环境地质研究，也正在逐渐形成着城市环境地质、矿山环境地质、水利环境地质、生态环境地质及旅游环境地质等若干个环境地质学的应用分支。10城市环境地质研究的目的意义及其学科地位环境地质学的学科地位及其学术分科与应用分支关系如图2所示。11从上述可知，城市环境地质研究是环境地质学的一个重要应用分支，其学术支撑是环境工程地质、环境水文地质和地质灾害防治的理论、方法。城市环境地质研究的目的意义及其学科地位12城市环境地质研究的目的意义及其学

5、科地位 城市人口集中，建筑设施密集，工程活动强烈，易于发生环境地质问题和造成严重地质灾害损失。因之是环境地质研究的首要地域目标。城市地区围绕城建工程和城市洪水，环境工程地质问题和环境水文地质问题常同时存在；城市多位于平原及沿海地区，也有不少位于山区，其环境地质问题常随所处地区不同而多种多样；故其环境地质研究涉及面广，代表性强，在这里取得科技进步和突破，可以带动整个环境地质科学的发展。所以城市环境研究具有特别重要的科学、实用意义。13 城市环境地质研究的内容，也就是城市地区常见的环境工程地质问题、环境水文地质问题和地质灾害防治三大方面。城市环境工程地质问题主要是与城市工程建设有关地质环境稳定问题

6、，包括地壳稳定性问题、地面及斜坡稳定性问题、建筑物地基及基坑稳定性问题和地下工程围岩稳定性问题。城市环境水文地质问题主要是由三废排放引起的水土污染问题和与地下水开采有关的水资源枯竭及海水入侵等问题。 城市环境地质研究的主要内容14城市环境地质研究的主要内容 地壳稳定性问题包括地震、断裂错动及构造地面升降等。地震与断裂错动在构造活动强烈地区，特别是强地震带上，常是影响城市安全的首要环境地质问题。构造性地面升降显著者对滨海城市可有重要影响。 15地震有天然地震（构造地震）和人工地震（水库诱发地震、爆破地震等）之分。天然地震是城市环境地质研究中应予普遍关注的对象，人工地震只在有诱发条件的地区才须考虑

7、。对地震问题国家有专门机构进行监测研究。特别是强震区的城市地震问题也常是地震部门研究的重点。区域性的地震基本烈度划分和重大工程场地的基本烈度鉴定及建（构）筑物的地震危险性分析一般皆由地震部门进行。环境地质研究也要掌握有关情况，而其关注的重点是地震地质灾害问题，包括由地震诱发的派生地质灾害，如地震引起的崩塌、滑坡，和由特殊地质条件造成的加重地震灾害，如砂基液化等。对此类问题要根据可能的地震强度，做出预测评价。城市环境地质研究的主要内容16 地面稳定性问题在不同地区常有不同表现。在山区主要是斜坡稳定性及崩塌、滑坡、泥石流等灾害；在平原区以地面沉降、地面开裂及地面塌陷为主；在河海沿岸地带则常有塌岸发

8、生。城市环境地质研究的主要内容17城市环境地质研究的主要内容崩塌、滑坡、泥石流（简称崩滑流）是山区普遍常见问题和主要地质灾害。山区城市除会遭受天然崩滑流的危害外，还因城市工程建设的地面地下开挖、弃土、排水等活动而诱发新的人为崩滑流，从而增加对工程本身和外围环境的危害。保护山区城市自然环境安全的首要问题是防止崩滑流灾害的发生，因之是环境地质研究的重点。182003年7月13日 三峡库区沙镇溪发生千将坪滑坡，致使24人失踪。1920下滑方向下滑方向湖北省秭归县境内新滩滑坡长江1985年 3000万立方米堵江 埋没新滩镇212001年元月17日云阳五峰山滑坡22巫山登龙街滑坡1999年，50万方，3

9、000人无家可归23巴东县白岩沟滑坡98年滑动，22万方241995年6月10日发生，体积4万立方米，造成5死9伤和1千万元的经济损失。湖北省巴东县城二道沟滑坡25采煤诱发山体 开裂崩塌碎屑流全景26盐池河山崩前 盐池河山崩后27云南新平县泥石流28泥石流堆积扇全貌 四川省丹巴县岳扎乡鹅狼沟 “2003.626”特大泥石流灾害,死亡66人292003年7月11日 被称为“美人谷”的四川省丹巴县发生特大泥石流灾害，致使51人死亡和失踪。3031城市环境地质研究的主要内容 城市地面沉降可由地壳构造沉降、土层释水压密沉降及地面荷载压缩沉降等多种原因造成。不同成因的地面沉降，都有与其诱发动力活动密切相

10、关 的时、空、强特征。通过周密的动态观测和相关分析，不难确定特定城市地面沉降的具体原因。已有资料表明，过量开采地下水引起的土层释水压密已经成为很多城市地面沉降的主因。对由抽水引起的地面沉降的形成机制、与抽水活动相关的演化规律及防治对策，经过各地多年研究已经取得了不少理论成果和初步成效。但还不能认为问题已得到完全解决，还需要通过进一步的监测、试验加强研究，以期获得成熟经验，彻底解决当地的问题，并向新区推广。 32值得指出的是：分层监测在查明地面沉降的成因和规律上起了重大作用。但分层标的最下设置深度是否一定都要到基岩则值得研究，为确定土层释水压密沉降的发生层位，只要能控制到不受抽水影响与基岩或自身

11、纵深同步升降的稳定土层即可。通过已有的含基岩标分层监测成果的分析，若能找出这种稳定土层的埋深规律（与抽水层的位置关系），作为新区的设标借鉴，也是一个很有意义的。 城市环境地质研究的主要内容33 地面开裂也有构造断裂，抽水或荷载等引起的土层不均匀沉降开裂及膨胀土收缩开裂等类型。其时、空、强特征也常与其成因作用密切相关。有的城市土层不均匀沉降开裂的主要沉降变形量由抽水引起，而裂缝位置及两盘土层位移性质却受先存的断裂面控制，对此种地面开裂，除按抽水开裂研究其变形破坏的防治对策外，也应从中寻取新构造活动信息，作为评价地壳稳定性的重要依据。城市环境质研究的主要内容34 北京顺义地裂缝35西安地裂缝西安地

12、裂缝自50年代后期发现，特别是进入80年代以来，由于过量开采承压水导致地裂缝两侧不均匀地面沉降，进一步加剧了地裂缝的活动现有地裂缝13条。地裂缝的活动错断了地下供水，输气管道、毁坏了农田。36地面塌陷也有溶洞顶板塌陷、岩溶区覆盖层土洞塌陷及地下采空区顶板塌陷等不同类型。平原区城市地面塌陷多属岩溶区土洞塌陷。其发生有土洞形成和塌陷两个阶段。土洞形成系由岩溶地下水的垂直运动潜蚀（砂性）或吸蚀（粘性）上覆土层的结果；土洞塌陷则由其本身不断扩大难以自撑或加地面荷载等造成。岩溶水的垂直运动多由深井抽水引起，有的也与江河水位的强烈波动有关。对其环境地质研究主要是查明已有塌陷的形成条件，预测潜在危险区，提出

13、防治对策。城市环境质研究的主要内容37 武汉市有两大环境地质问题，一是岩溶地面塌陷，二是深基坑的变形破坏。武汉市的岩溶地面塌陷问题由来已久，解放初期就在武昌区武泰闸附近的江边发生过较大规模的地面塌陷，形成了“倒口湖”。1977年9月，又在汉阳区中南轧钢厂内发生了三个直径20米左右的塌陷坑。经调查、勘探查明该处塌陷系发生在下伏石灰岩洞穴顶上的沙土层中，由附近一家工厂的深井抽水所引起。建议用粘土填坑，并停止该井的抽水处理，其后未见活动。 城市环境质研究的主要内容38城市环境质研究的主要内容此后在武昌区又断续出现几次地面塌陷。最近发生的一次规模最大的是青菱乡峰火村的塌陷，出现大小十多个陷坑，最大的直

14、径有60米，毁房数十间，但无人伤亡。市里请我任技术顾问，指导进行调查处理，结合此次塌陷灾害处理，组织进行了武汉市主要石灰岩分布区岩溶塌陷的形成条件与作用机制的调查研究，进行了危险区划分。为武汉市在城市建设中对岩溶塌陷问题的防治提供了区域性地质依据。 391977年9月汉阳中南轧钢厂塌陷 40411988年5月武昌陆家街塌陷42洪山区青菱乡烽火村塌陷12号塌坑2000年4月洪山区青菱乡烽火村塌陷43 武汉市深基坑变形问题是改革开放后，随着高楼大厦及高层小区蓬勃兴建而出现的。修建高楼需要将基础向下深埋，因而也就必须开挖较深的地基基坑，深度一般从5、6米到17、18米不等。武汉市区很多地方（主要是沿

15、江阶地平原区），地质条件复杂，地下常有淤泥质软土和含承压水的沙层存在。这些地方开挖深基坑，很容易引起边坡土体变形，底板凸起，涌泥涌水，影响基坑的正常施工，并会引起早打下去的地基基桩倾斜、折断和基坑周围的地面沉陷、开裂，房屋开裂变形，地下水管、气管破裂等环境灾害。为处理此类问题，需要投入大量额外建筑资金，还曾造成过群众静坐请愿等社会安定事件。城市环境质研究的主要内容44新世界深基坑工程45东湖花园深基坑工程46城市环境质研究的主要内容 水土污染主要指的是地下水污染和相关的土地污染。城市三废的无处理排放，都会直接间接造成水土污染（废水是直接污染源，废渣经过水的淋滤，废气通过酸雨转化）。地下水的污染

16、在很多情况下是经由地表水及土地污染传递而来。故其研究必须与后者联系起来进行。地下水污染的研究要按有关标准做出水的质量和污染程度评价，并预测其变化趋势，提出污染防止措施。地下水较之地表水不易遭受污染，而一旦遭受污染也难以恢复。故研究重点在于防。47 垃圾处理的地质环境条件的调查研究：场址选择应在城市长远规划区范围之外,地质环境要具备良好的防渗条件,若地质环境条件不能完全满足可进行防渗处理。城市环境质研究的主要内容48城市环境质研究的主要内容 地下水资源枯竭系指由于人为或天然原因，造成水源地水量持续减少，失去供水能力或至干枯。水源地过量抽采引起地下水位持续下降，出现不断发展的水位降落漏斗，形成疏干

17、性开采和由于抽排水引起地面塌陷，吸断河、泉水流，造成依其供水的水源消失，是已知地下水资源枯竭的两种主要表现。49城市环境质研究的主要内容 地质灾害的防治研究应包括致灾地质作用的成因机制、发育规律、发展趋势、致灾危险性、成灾危害性及灾害防治对策与治理措施等全过程。纳入城市环境地质研究中统一进行的地质灾害防治研究，则可基于有关环境地质问题研究获得的致灾作用的发育情况，做出其致灾危险性评价，结合可能受灾区的社会经济调查做出其成灾危害性评估，提出对潜在的和已有的地质灾害的防治对策与措施。50城市环境质研究的主要内容 地质灾害通常都是经由致灾地质作用发生和与受灾对象（人、物、设施）遭遇两个环节形成的。相

18、应地，地质灾害防治途径也有两条：一是防止致灾作用发生，二是防止受灾对象与之遭遇。据此，地质灾害防治的基本对策有“防”、“避”、“治”、“撤”四种。51“防”指事先预防，即采用行政或技术措施，预防、杜绝可能出现的致灾作用发生；“避”指事先躲避，即在拟建工程设施选址时，避开灾害危险区；“治”指工程治理，即动用整治工程制止已出现的险情或成灾作用，或控制其不与欲保护的对象遭遇；“撤”指灾前撤离，即将已在危险区中的居民及可移动设施撤出危险区。城市环境质研究的主要内容52 显然，“防”、“避”是上策。“治”与“撤”都要付出较高代价，必要时须在两者中经过经济、安全等方面的比较论证择优选定。 地质灾害的治理措施须视具体的灾情险情制定。治理方案应经过可行性论证。城市地质灾害的治理工程应尽可能与有关的市政工程建设结合进行。城市环境质研究