随着工程建设事业的蓬勃发展,环境工程地质问题的重要性愈来愈为人们所认识。第四届国际工程地质会议曾将环境工程地质问题作为中心议题。1987年原国家科委科设[1987]493号文《关于印发工程勘察技术政策要点的通知》中强调指出,要大力开展环境工程地质问题的研究,加强由于自然作用和人类活动而引起的环境变化和工程影响的预测和评价,以确保工程建设的质量,并保护好环境。这是我们工程咨询工作应尽的责任。

  当前出现的主要问题

  一、地面沉降

  我国地面沉降最早发现于沿海工业城市,首先是上海,其次是天津。1981年全国地面沉降学术讨论会时又发现浙江沿海的宁波,以及长江三角洲的常州、无锡、苏州等城市也产生了地面沉降。1982年11月全国环境工程地质会议时媒体还报道了浙江嘉兴等地也发生了地面沉降。究其原因是由于松散介质中过量抽吸开采地下水,使孔隙水压力降低,而使土层固结所致。

  浙江省不少地方由于过量开采含水层的地下水,导致部分地区发生严重地面沉降。例如,1963年杭州九溪由于过量开采地下水,使沿溪流方向出现了地面下沉和地面裂缝,裂缝长达100米、宽3厘米,垂直裂距5厘米,距抽水井150米的三层楼房的墙壁严重开裂。宁波孔浦和江东一带,由于过量开采地下水形成了一个沉降量大于200毫米、面积达3平方公里的沉降中心,中心区沉降速度达26mm/a.地面沉降导致潮水位相对上升,防潮汛能力降低,影响了下水道的排水能力。嘉兴市由于过量开采地下水,已使中心地下水位降至地表以下38.16m,形成了以毛纺厂、冷库、冶金厂为中心的几个地下水降落漏斗。目前,嘉兴市城区中心累计沉降量已达813.6mm.温岭市由于过量开采地下水,使泽国一带水井地下水位从1988年的-21.6米下降到1997年的-32.86米,年平均下降1.25米,并导致地面沉降达500毫米。目前正在建设的浙江大溪至石粘公路,由于过量开采地下水,导致地面沉降,使三座桥梁出现不同程度的下沉现象。

  另外,由于在工程建设中地基基础处理不当,从而引起地面不均匀沉降或大幅度沉降的事例也不少见。如余姚某厂的合成塔,由于基础分跨于淤泥质土和旧余姚县城墙基础上,结果造成不均匀沉降,使十余米高的塔体倾斜16厘米。温州市滨海河口平原地区,由于地基软弱,承载力低,当建筑物荷载超过一定限度,而又未加处理时,常常引起较大幅度的地面沉降,某些建筑物基础沉降量达10-18厘米。永嘉县2001年“8.7”塌楼事故,由于事故责任人忽视地面可能沉降,擅自向江边扩建“空中楼阁”,造成房屋倒塌,13人死亡,教训是十分深刻的。

  二、地表塌陷

  此类环境工程地质问题主要发生在石灰岩喀斯特溶洞区,由于过量开采浅埋溶洞水或排水疏干的喀斯特含水层中渗漏,水力梯度急剧增大,从而引起土层潜蚀,产生土洞,当基岩中水位降至某一临界深度时,上覆土层失去浮托力使土体自重压力和其中的渗透压力大于洞顶土体的抗剪强度,随即发生塌陷。如1976年5月浙江大学土木系教学楼由于过量抽用地下溶洞水,使下面一个深8米、长轴32米、短轴23米的大溶洞发生塌陷,造成大楼严重开裂,裂缝宽达2厘米。后来打了104根高压旋桩,灌进了275吨水泥进行了处理。1979年杭州玉皇前山某疗养院一深井,因过量开采地下石灰岩溶洞水,引起地表严重塌陷,使周围六幢大楼严重开裂,并波及到200米远的地方。江山某厂一回转窑五个窑墩中有三个窑墩建在溶洞上,后由于过量开采溶洞水,施工中使三个窑墩发生沉降,经请专家咨询,决定打混凝土灌注紧急进行处理,才免遭害。项目建成后,沉降观测最大下沉仅1.1厘米,处理效果良好。

  三、滑坡

  滑坡现象一般是一些不稳定岩体或土体在重力作用下,沿一定的滑动面或滑动带整体向下滑动。地表水或地下水的作用,以及人为的不合理活动对斜坡岩、土体稳定性的破坏,是促使滑坡的主要原因。在工程建设中,滑坡往往造成严重的危害,必须引起高度重视。[page]

  浙江省在工程建设中遇到的滑坡现象也不少见。早在建设新安江水电站时,工程勘察咨询人员就注意到大坝左岸堤头的千里岗砂岩的层面裂隙与顺坡节理和一条逆断层三者相互切割,形成一个不稳定的岩体结构面,加之粘土充填,很可能形成滑坡,施工时证实了这一情况,由于预先及时采取有效处理措施,故未造成损失。宁波三江口沿江一带,在工程建设中,由于荷载过大,往往容易引起建筑物开裂、变形或向江中倾斜,甚至滑人江中。据调查分析,宁波三江口沿江一带,当建筑物距岸边约40米,每平方米荷载超过5吨的情况下就可能发生滑坡。温州瓯江沿岸,以及三门健跳码头、舟山部分码头、新安江铁路、杭州至长兴铁路等等,在工程建设过程中,也都遇到过滑坡问题。另据报道,2001年5月1日,重庆市武隆县城江西北段突发切坡垮塌事故,造成一幢建筑面积4061平方米的9层高楼被摧毁掩埋,导致72人死亡的严重事故。经调查认定,这起事故是地质原因和诸多人为因素引起的。

  四、水库蓄水时诱发地震

  目前世界上已有20多个国家50多座水库发生过因水库蓄水而引起的诱发地震。不过这些地震的震级一般都较小,5级和5级以上的诱发地震还不到10次。最大的是1967年12月印度柯依那水库的一次6.5级地震,大坝受到破坏,造成严重损失。这个地区原来没有发生过地震,但由于自1962年水库开始蓄水,当蓄水量还没有达到总库容的一半时,这里的小地震就频繁发生,五年之后就发生了这次破坏性的地震。

  但由于自1962年水库开始蓄水,当蓄水量还没有达到总库容的一半时,这里的小地震就频繁发生,五年之后就发生了这次破坏性的地震。

  我国目前已有10座水库因蓄水后诱发地震,其中广东新丰江水库于1962年7月19日发生6.1级地震,由于事先采取了预防措施而未造成损失。