长江河口滨海地区冲填土对地面沉降效应_以上海市临港新城为例

长江河口滨海地区冲填土对地面沉降效应_以上海市临港新城为例 长江河口地区地质环境开发利用与地质灾害防治 王荣彪 ,施 刚 ()上海市岩土地质研究院 ,上海 200072 摘要 :海岸带经济圈的崛起与发展 ,使地质环境的开发利用与保护的协同成为新课题 。长江河口地区相对敏感与脆 弱的地质环境系统 ,使其在经济发展进程中 ,易诱发 、衍生环境地质问题及地质灾害 。充分认识地质环境条件的制约 作用 ,有助于趋利避害 、防患未然 。结合长江河口上海沿岸经济带的发展建设规划 ,通过区域内地质条件与土地 、地下 水等自然资源的供需分析 ,阐述潜在环境地质问题的受控制约因素及变化发展趋势 ,籍此探讨海岸带地区规划建设 与地质生态环境保护协调统一的宏观准则与技术途径 。 关键词 :长江河口地区 ;岸带经济圈 ;地质环境 ;灾害防治 ;可持续发展 () 文章编号 :100328035 20080220128206 中图分类号 : P64212 文献标识码 :A 地面积中 ,约 2Π3 为最近两千年来由长江泥沙堆积形 1 引言 成的 ,20 世纪 50 年代以来围垦的土地占 1Π7 左右 。 随着经济全球化的逐步形成与不断发展 ,沿江 、 长 江 在 上 海 境 内 全 长 148km , 流 域 面 积 约 2 沿海的地理区位优势日益显现 。而沿江沿海地区在 2400km。上海海岸线长约 500km ,其中约 85 %的海 地质历史时期 ,大多经历频繁的海陆变迁 ,沉积环境 岸线分布在长江口 ,长江口岸线中岛屿约占 3Π4 。 复杂多变 , 岩土体结构及其建设适宜性存在很大差 长江的入海泥沙是上海人工促淤和滩涂围垦的 异 ,也容易遭受各类地质灾害的威胁 。地质环境是城 重要物质来源 , 在长江岸带地区形成的后备土地资 市发展的重要依托 ,地质环境条件可影响城市建设的 源 ,是缓和土地供需矛盾的有效途径和城市未来发展 规划与实施 ;而城市建设又必然使自然地质环境产生 不同程度地改变 , 并可能诱发或加剧地质灾害的发 的重要支持 。 长江河口地貌类型有滨海帄原与河口生 。因此海岸带经济圈的形成与发展 、地质环境的合 沙岛两大 理利用与地质灾害的防治已日益得到关注与重视 。 单元 。长江河口南岸为滨海帄原区 ,该区地势较为高 上海是长江河口地区极为重要的国际化都市 ,其 位于 () 亢 ,地面高程 吴淞高程418,510m ;崇明岛与长兴岛 我国南北海岸线的中点 , 黄金水道长江的入海 口 。 上海依江傍海 ,自然条件优越 ,为经济发展及城 市合等属河口沙岛 ,成陆历史较晚 ,地面高程 313,412m 。 理布局提供了良好基础 。上海将逐步建设成国 际经 212 基岩与构造济 、金融 、贸易 、航运中心 ,沿江 、沿海将是未来开 发建长江河口的基岩面埋深在 300,500m 之间 ,南部 设的主战场 。作为河口海岸地区相对敏感及脆 弱的较浅 ,北部较深 。基岩岩性以侏罗纪安山岩为主 ,局 地质环境系统 ,随着经济开发规模不断扩大与工 程建 部有燕山期的花岗岩侵入体 。 设活动强度不断提高 ,地质环境的制约作用逐步 显 露 ,一定程度上将影响经济的可持续发展 。因而 , 结按地震区划 ,长江河口属华北地震区东南边缘的 合城市的功能定位与发展规划 ,进行长江河口地质 环下扬子地震小区 。其中长江口潜在震源区可能对工 境与地质灾害防治的研究非常必要 ,其对国内其他 滨程建设有一定影响 ,其以震级较低 、频率较高为特点 。 海帄原和三角洲地区的灾害防治工作也有一定的 据勘测调查结果 , 长江河口邻近区域有 NEE 向 借鉴意义 。的陈家镇断裂 、E2W 向的高东断裂与北西向的灯塔 - 赵家宅断裂 ,断裂规模不大 。而崇明浅滩断裂 、北港 口断裂 、佘山岛断裂分布在长江口水域 ,控制了长江 口凹 陷 的 分 布 。沿 此 3 条 断 裂 构 造 分 布 有 多 个 2 地质环境条件 收稿日期 :2007208220 ;修回日期 :2007211209 () 作者简介 :王荣彪 1961 — ,男 ,上海人 ,高级工程师 ,总工程 211 地理地貌 2 师 ,主要从事工程地质研究 。 上海地处长江三角洲前缘 。在现今 6340km土 M s510 级以下的地震 ,构成了长江口潜在震源区的活 ,主要集中在第 长江河口陆域地区的地下水开采 动断裂格架 。2 、3 、4 、5 承压含水层 ,尤以第 4 、5 含水层为主 。江口 据 统 计 , 从 1475 年 至 今 长 江 口 潜 在 震 源 区 沙洲的崇明岛与长兴岛的开采井主要布设在第 5 承 M s110,410 级地震共 9 次 , M s410,510 级地震共 7 压含水层中 。 次 ,而且地震活动的重复性明显 。 长江河口南岸的浦东与宝山地区 ,地下水的开采 非常集中 ,该两个行政区的地下水开采总量占上海全 213 水文地质工程地质 市的 60 %左右 。 长江河口自晚第三纪以来 ,呈持续缓慢沉降 ,堆 积了 300,500m 厚的松散第四纪地层 ,其为地下水资 长江河口地区工程地质条件根据地基土特性 ,可 源的主要赋存场所 。根据地层的沉积时代 、成因类型 将工程活动相对较为集中及频繁的 80m 以浅的地层 与富水性等特征 ,孔隙含水层可划分为 1 个潜水层及 划分为 9 个工程地质层 ,其区域地基土的工程地质概 5 个承压层 。要情况见表 1 。 表 1 长江河口地区工程地质基本特性 Ta ble 1 Characteristics of engineering geology in Yangtze estuarine area 地貌 土层 土层 顶面埋深 常见厚度 成因 状态 地层时代 备注 ()() m m 类型名称序号类型密实度3 Q Q填土 松散 ? 0 15,210 044 褐黄色粘性土 灰黄色 115,210?20115,210滨海 - 河口 可塑 - 软塑 粘性土 灰色粉质土 、 ?22115,210015,210滨海 - 河口 软塑 粉砂 灰色淤泥质粉质 210,310310,1510?23滨海 - 河口 松散 - 稍密粘土 灰色粉质土 、粉2 ?21310,710510,1010Q滨海 - 浅海 软塑 - 流塑 4 砂 灰色淤泥质粘土 褐灰色粘性土 灰色粉 ?22410,510110,310滨海 - 浅海 松散 - 稍密 质土 、粉砂 710,1210510,1010滨海 - 浅海 流塑 ?1 灰 - 褐灰色粘性土 ?211510,2010510,1710Q滨海 、沼泽 软塑 - 可塑 4 灰绿色粘性土 ?222010,3010510,1010滨海 、沼泽 稍密 - 中密 分布于暗绿色 暗绿色粘性土 滨海帄原 ?232510,3210910,1510溺谷 可塑 硬土层缺失区 草黄色粘性土 3510,4610110,310?24溺谷 河可塑 - 硬塑 草黄 - 灰色粉质土 、粉砂 2 Q2010,3010115,410局部缺失 ?21口 - 湖泽 河可塑 - 硬塑 Q33 灰色粉细砂 灰色粘性土夹 ?223010,3210110,210口 - 湖泽 可塑 - 硬塑 粉砂 灰色粉质粘土 、粉砂 410,810?212810,3510河口 - 滨海 中密 - 密实 互层 青灰色粉细砂夹粘性土 青灰色粉 、细砂夹中 、粗 610,1410?223510,4010河口 - 滨海 密实 砂 4010?2110,601010,2010滨海 - 浅海 可塑 可塑或 ?225010,60101010,2010滨海 中密 中密 - 浅海 - 1 ?216510,7710510,810滨海 - 河口 密实 Q3 ?227510,8110510,1010滨海 - 河口密实3 Q 耕填土 ? 0 Q014,110 44 褐黄色粘性土 灰?2114,110018,1120滨海 - 河口 - 软塑 可塑 河口 - 滨海 软塑 - 流塑 115,210110,210黄色粉质粘土 ?22滨海 - 河口 松散 - 稍密 210,4101110,1610灰色砂质粉土 、粉砂?23浅海 软塑 - 滨海 - 流塑 2 ?21210,310018,210Q灰色淤泥质粉质粘土 4 浅海 - 滨海 松散 - 稍密 灰色砂质粉土 ?22210,510510,810浅海 - 滨海 流塑 滨海 - 浅海 灰色淤泥质粉质粘土?23610,810018,210流塑 软滨海 - 沼泽 1010,1310510,1010灰色淤泥质粘土 ?塑 - 可塑 滨海 、沼泽 1 ?21河口沙岛 1510,1810410,610Q褐灰色粘性土 4 稍密 - 中密河口 - 湖沼 ?221910,2110310,410灰色砂质粉土 、粘质粉土硬塑 - 可塑 河口 - 滨海 2 暗绿色粘性土草黄色粘性土 Q局部缺失 2610,2710014,310Q3?3 滨海 - 河口 中密 - 密实 草黄 - 灰色砂质粉土 、粉砂 滨海 - 浅海 2810,2910015,710?21密实 草黄 - 灰色粉细砂 青灰色粘滨海 - 浅海 ?223510,4010610,1710可塑 可塑或性土 青灰色粉质粘土夹砂 滨海 - 河口 1210,2010?214510,5810青灰色粉细砂夹粘性土 青灰中密 中密 - 滨海 - 河口 色粉 、细砂夹中 、粗砂 1010,2010?225010,6010密实 1 ?216510,7710510,810Q3 密实 ?227510,8110510,1010 中国地质灾害与防治学报 2008 年 ZHONGGUO DIZHIZAIHAI YU FANGZHI XUEBAO 130 上述各工程地质层中 ,第 ?、?、?、?层为上海 砂土液化包括饱和粉砂 、砂质粉土在地震作用下 地区典型的软弱粘性土层 ,其因自身的固结压缩呈现 产生的震动液化和隧道施工 、越江工程 、基坑开挖等 1 持续的沉降,且容易在工程建设活动中产生附加沉 地下工程活动产生的渗流液化两个方面 。 降等环境地质问题 。 根据工程建设影响深度范围内粉砂 、砂质粉土的 地质年代 、埋藏条件和工程地质特征初步判别 ,中部 环境地质问题及其评价 3 第 ?层和下部第 ?层砂质粉土或砂土 ,由于形成年 2 长江河口地区已经发生或有潜在影响的环境地 代较早 、埋藏深度大 、土层较密实 ,一般不存在震动液 质问题 ,在陆域地区主要为地面沉降 、砂土液化 ,在岸 化问题 ;而浅部 ?和 ?饱和粉砂 、砂质粉土层 , 由 3 2 带地区为冲淤与岸坡失稳 ,而在水域则是水下沙体运 于形成年代晚 ,埋藏浅 ,结构疏松 ,初判为可能液化土 移和浅层气害 。 层 。 由于河口地区海陆交互 ,环境地质问题会相互影 长江河口地区的沿海地带 、河口沙嘴 、沙岛地区 ,响 ,并 成 为 河 口 地 区 环 境 变 异 的 重 要 表 现 形 式 之 浅部 ?层饱和粉砂 、砂质粉土层普遍为液化土层 ,3 2液化程度为轻微 - 中等 。 一。河口地区的环境地质问题既易受其它因素的 3 影响 ,也会对城市的安全设防造成危害。因此 ,河, ? 与 ? 层为砂 区域工程地质勘察成果表明 3 2 口地区的环境地质问题远不是简单划分与独立发生 质粉土 、粉砂的地层 ,埋深在 15m 以内 ,饱水 ,稍密 - 作用的 。 中密 ,野外贯入试验 10 ,15 击 , 其液化指数 Ile 311 地面沉降分别约为 215 、716 。根据液化等级判别 ,为轻微液化 长江河口地区的浅部地层形成较晚 ,且多为海陆 与中等液化程度 。 渗流液化是一种不良的工程地质交互相沉积 ,其以软弱的粘性土层为主 ,自身的自然 现象 。由于长 固结过程尚未完成 。故此 ,地面沉降的产生与发展具 江河口地区地下水位高 ,在工程项目影响深度范围内 有一定的前提基础 。 此外人类经济与工程活动也直接的粉砂 、砂质粉土层 ,普遍具有渗流液化特性 ,且在埋 造成地面沉降 。 ( ) 深较大的下部粉砂 、砂质粉土 ?层中也可能发生 。长江南岸的宝山与浦东地区 ,地下水开采持续保持较 由于下部粉砂 、砂质粉土中地下水具有承压性且承压 高强度 ,降低了含水层的地下水位 ,使土层不断遭受 水头较高 ,因此 ,施工时将在开挖面上形成较大的水 压缩变形 ,导致地面沉降 ;沿岸经济带的规划建设 ,使 头差 ,若不采取有效的防渗措施 ,有可能发生渗水并 长江河口岸带地区的工程活动进一步加强 ,加剧了地 很快发展成流砂 、管涌 。长江河口地区浅部含水层基面沉降危害 。 本情况见表 2 。 根据 1980,2006 年的沉降监测结果 , 此时期内 表 2 长江河口地区浅部含水层基本情况 长江河口地区累积地面沉降量在 100,350mm 之间 , Ta ble 2 Feature of shallo w a quifer in Yangtze estuarine area 其中长江口南岸大部分区域为 150,250mm ,上海北 潜水 - 微承压含水层 第 1 承压含水层 含水层 ( ) ?、? ( ) 3 2 ?部的河口沙岛地区为 50,150mm 。沉降比较明显的 岩性 灰色砂质粉土 、粉砂 灰色粉砂 、粉细砂 地区主要是毗邻中心城区 、沿江工业带 、崇明岛东端 ()2810,3510顶板埋深 m2,3新近围垦成陆地区 。从时段上来看 ,1980,1995 年地 ()8,20厚度 m2,8 ( 面沉降量为 50,100mm ,而 1995,2006 年则为 100, 富水性 降深 5m ,50,100 500,1000 3 )口径 10 , m Πd 250mm ,沉降速率约为前一时段的 3 倍 , 一定程度上 () ))( ( 矿化度 gΠl1,3 微咸水 1,3 微咸水 反映出近年来沿岸经济发展及工程建设日益活跃的 -- - - HCO C?l HCOC?l 3 3 水化学类型 + 2 ++ 2 +地面沉降效应 。 —Na C?a—Na C?a ()年均地下水位标高 m 112 - 210 地面沉降使地面高程损失 ,并加剧海帄面上升 , 使沿岸堤防的设防标准降低 。地面沉降的差异性还 因此 ,在基坑工程 、越江隧道工程等地下工程开 会影响隧道 、桥梁 、道路等线型工程的正常使用 ,增加 挖施工过程中 ,若有粉砂 、砂质粉土层分布时 ,易于触 维护成本 ,缩短使用寿命 。发流砂 。流砂发生时能造成大量的土体流动 ,引发滑 312 砂土液化坡 、塌方及塌陷等地质灾害 ,使周围环境受到严重破 5 ,特别是当地下工程从江 、河等地表水体以下穿越 角洲发育的核心和主体。坏 时 ,流砂造成的管涌可能使大量泥砂和地表水体涌入 在江海河口 ,因泥沙的淤积与游移 、沙岛扩展 、岸 6 地下结构物 ,造成重大财产损失或人员伤亡 。 线淤积侵蚀等外动力地质作用下,正在改变原有的 工程地质条件 ,对上海地区的经济建设会带来一定影 313 岸带冲淤与岸坡失稳 响 ,尤其对长江航道的通畅与安全带来严重影响 。 河口地区海陆交互 ,水动力条件与河流入海泥沙 的时空分布及其运移复杂 ,直接制约着岸带的冲淤演 315 浅层天然气 长江三角洲地区浅层天然气的分布明显受全新 化 ,并对沿岸经济带造成一定影响 ,尤其是对于土地 资源较为匮乏的地区 ,岸带的冲淤变化直接影响着土 世地层的岩性 、岩相控制 ,尤其与沙体密切相关 。河 地后备资源的开发利用 。 口沙坝 、河床沙体及沙质透镜体等大型沙体 ,物性良 好 ,是很好的储集层 ,但因本区缺乏足够的泥质盖层 , 长江口河段泥沙的冲淤变化明显 。受地球自转 故大多无可采的天然气储存 。三角洲前缘部位及前 柯氏力的影响 ,长江口河势偏向东南 。由此 ,长江北 支以淤积为主 三角洲相软泥层有机质含量高 ,南支则以冲刷为主 。而长江岸坡总体 ,埋藏条件好 ,是主要 上也呈北岸淤积 ,南岸侵蚀的趋势 。由此对岸坡的稳 的生气层 。软泥层有时以砂 、粘土互层或多孔砂质粘 10 定性带来影响,并对沿岸工程造成一定威胁 ,影响 土层形式出现 。其中的粉砂 、泥质粉砂及多孔砂质粘 工程的使用寿命 。 土薄层常为气体的储集层 ,是三角洲地区天然气的主 长江南港在浦东外高桥附近属淤积岸坡 ,而长兴 要供应者 ,显示了长江三角洲浅层天然气具有自生自 岛的南岸岸坡则属于侵蚀岸坡 ; 长江北港 ,长兴岛的 储的特点 。 北岸岸坡属淤积岸坡 ,而崇明岛的长江岸坡则属于侵 长江河口气层分布普遍 ,在南通以东的启东 、吕 ( 蚀岸坡 。经 20 世纪 50 年代以来的不断建设加固 如 四与上海一带 ,软泥层厚 ,气层一般有 3,4 层 ,有时 ) 海塘丁字坝建设等,使岸坡总体上趋于稳定状态 。 多达 7,8 层 ,埋藏深度在 7,20m ,最深达 51m ; 南通 以西地区 ,软泥层变薄或尖灭 ,气层降至 1,2 层 ,埋 314 水下沙体运移滑动 7 藏深度 20,25m 和 8,12m 不等。 长江进入河口区的多年帄均径流总量为 9105011 3 4 3 ×10m,多年帄均流量 2187 ×10mΠs ; 长江进入河 口长江河口地区 ,25m 以浅的砂性土地层中普遍存 8 区的多年帄均悬沙输沙总量为 41245 ×10t , 多年 帄在天然气囊体 ,特别是靠近长江边的天然气囊体体积 均输沙率为 131453kgΠs ,最大年输沙量和最大输沙 大且压力高 ,最大压力可达到 0154,0159MPa 。 8 5 4 率分别为 6178 ×10t 和 115 ×10kgΠs。 长江河口区最天然气可燃 ,具有一定压力 ,工程若揭遇 ,会造成 8 大潮差 ,由外海向内陆逐渐加大 。 一定危险。特别是天然气常赋存于浅层沙体中 ,气 9 体逸出会加剧流沙 ,相关的工程事故已不鲜见。 横沙岛地区的帄均潮差为 2160m ,最大潮差 4149m ;长 兴岛地区帄均潮差 2147m ,最大潮差 4146m ;高桥地区 4 资源开发利用与地质灾害防治 帄均潮差 2139m ,最大潮差 4166m 。 根据上海城市总体规划 ,未来将拓展沿江沿海发 长江水量丰富 ,携带泥沙能力强 ,河口地区潮汐 作用明显 ,泥沙冲淤作用显著 ,河势变化复杂 。 展空间 ,形成宝山新城 、外高桥港区 、空港新城 、海港 受长江携沙与海洋潮流的共同作用 ,长江河口段 新城等组成的滨海城镇和产业发展带 ,整治长江口通 存在水下沙体 。在水动力作用下 ,沙体缓慢运移或滑 海航道 ,建设外高桥港区 。崇明将作为 21 世纪上海 动 ,对拟建工程带来威胁 。 改革开放的战略重点 。 长江三角洲沙体类型众多 ,按其成因可划分为河 依照上述规划 ,长江河口地区无疑将是今后一段 口沙体 、海成沙体 、河床沙体 3 类 。河口沙体包括河 时期上海经济发展的重点地带 。而在建设发展的同 口沙坝 、汊道河床沙体 ,海成沙体包括滨海沙堤 、辐射 时 ,如何未雨绸缪 ,针对该地区复杂的地质环境条件 沙洲 ,故水下沙体主要为上述 5 种类型 。各类沙体的 的优越性和不利因素 ,趋利避害 ,加强对地质环境的 延伸规模 、分布规律 、形成因素 、物质组成 、沉积构造 、 保护 ,并注重地质灾害等环境地质问题的防治 ,保持 电测曲线 、生物组合和接触关系等特征皆显著不同 。 和提升生态环境质量 ,必将有助于经济稳定与可持续 特别是河口沙坝分布广 ,形体大 ,沙质纯 ,为各期亚三 发展 。 中国地质灾害与防治学报 2008 年 ZHONGGUO DIZHIZAIHAI YU FANGZHI XUEBAO 132 411 水资源开发潜力与地面沉降防治 ,极易在堆积压实和释水等作用下发 结过程尚未完成 长江河口地区第四纪沉积物广泛分布 ,地下水资 生显著的压缩变形 。而新近沉积土及围填促淤地区 11 源较为丰富 ,但开采利用的强度较大 ,尤其是长江南 的地面沉降效应表现则更为明显。 岸的浦东 、宝山地区开采量居高不下 ,由此导致陆域 根据监测成果 ,1980,1995 年崇明东部围垦地区 地区地面沉降明显 , 1995 , 2001 年较 1980 , 1995 年 的地 面 沉 降 量 为 75 , 100mm , 沉 降 速 率 为 510 , 沉降速率增长显著 。2002 年以来 , 随着自来水管网 617mmΠa ,而其西部地区因成陆较久 ,同期沉降速率仅 的逐步通达 ,地下水的开采量有所减少 ,地面沉降的 为 310,510mmΠa 。 发展趋于缓和 。 1995, 2006 年间地面沉降量的变化梯度增 大 。 长江河口南岸的浦东新区和宝山区两地的地下 此间新 围 填 的 团 结 沙 海 岸 等 东 部 地 带 沉 降 量 大 于 3 水开采量近年基本维持在每年 5000,6000 万 m,占 500mm ,沉 降 速 率 超 过 50 mmΠa ; 向 西 逐 步 减 少 至 全市总开采量近 60 % 。崇明岛与长兴岛的地下水也 50mm ,沉降速率降低至 510mmΠa 左右 。有相当的开采规模 ,目前崇明岛的年度开采总量维持 由此可见 ,崇明岛东端的老围垦岸带地面沉降速 3 3 在 350 万 m左右 ,长兴岛接近 200 万 m。地下水开 率在前后两时段的变化不大 ,而新围垦岸带的地面沉 采使各承压含水层地下水位呈现不同程度的下降态 降速率明显高出许多 。而上述的地面沉降状况 ,还基 势 ,并由此引发区域性的地面沉降 。 本上是在自然条件情况下 ,如在工程建设与施工影响 由此可见 ,长江河口地区的地下水资源应由原来 下 ,地面沉降量还将有显著的增加 。单纯的开发利用转为保护为主 ,该地区应充分利用丰 故此 ,对于滩涂等后备土地资源的开发利用及其 富的地表水资源 ,逐步调整和优化用水格局 ,以期从 工程建设 , 必须充分重视新近沉积土的地面沉降效 根本上有效抑制地面沉降的发展 。 应 ,并采取相应的防治对策措施 ,以期防患于未然 。 新近沉积土沉降防治的具体措施 ,必须根据地质 412 后备土地资源的开发与新近沉积土沉降防治 土地在上海是非常稀缺的资源 ,在长江河口地区 环境条件及具体工程特点 ,做出经济合理的选择 。对 同样面临这一问题 。 于暗埋的塘 、浜 、沟 、穴等 , 可采用局部挖除 、换土垫 在长江河口地区的开发进程中 ,通常会采取两种 层 、灌浆 、悬浮式短桩 、强夯等 ; 对于大面积厚层软弱 方式 :即对现有土地资源的综合利用及对新增滩涂等 土层 ,可采用真空预压 、堆载预压 、排水固结 、深层搅 后备土地资源的开发利用 。 拌等 。通过工程手段 ,提高新近沉积土的固结程度 , 根据城市发展的既往历史 ,对现有土地资源的综 从而有效减少地面沉降量 ,并最大限度缩短沉降发展 合利用 ,是以提高建筑容积率为重要途径的 。其一方 的持续时间 。 面是向空中发展 ,建设各种高大建筑物 ; 另一方面是 413 岸带地区工程建设与地质灾害防治 向地下发展 ,开拓地下空间 。而这些均会受到地质环 随着岸带经济圈的崛起与发展 ,无疑会在岸带地 区大量且集中地规划建设各类海岸工程与越江工程 。 境条件的制约 。 对于自然滩涂及通过吹填 、促淤等手段新增的土 而长江河口地区的工程地质条件复杂 :潜水位和微承 地资源利用 ,其既受冲淤变化的影响 ,新成陆地层的 压含水层埋藏深度浅 ,水头压力大 ,与长江等地表水 固结压缩导致的沉降问题也不容忽视 。新增滩涂不 系具有一定的水力联系 ; 浅部粘性土层饱和软弱 ,土 仅是重要的后备土地资源 ,也是重要的生物多样性生 体强度低 ,又有砂性土夹层 ,在降排水 、开挖掘进 、外 态湿地 ,必须开发与保护并举 。 荷加载等工程施工过程中 ,容易产生流砂管涌和附加 目前上海的后备土地资源主要集中在长江河口 、 沉降 ;砂性土层的空间分布受沉积环境影响 ,层位不 稳定 ,使其作为桩基持力层的可靠性受到很大影响 。 杭州湾北岸等地区 ,除崇明岛东端等江口沙洲的自然 淤涨以外 ,在洋山深水港临港新城 、浦东国际机场空 而越江工程还需应对不同地貌形态及其复杂的水文 港新城 、上海金山区的石化新城等新兴城镇 ,均是通 条件等的影响 ,其中的环境地质问题将在工程建设过 过人工促淤向海开拓建设用地 。 程中激化为地质灾害 ,既对工程建设带来危害 ,也对 长江河口地区的浅部地层形成较晚 ,且多为海陆 工程的安全运营造成不利影响 。 对于工程建设引发交互相沉积 ,土层孔隙比大 ,含水率高 ,自身的自然固 的地面沉降及其差异沉降的 防治 ,应结合工程地质特性 ,选择强度大变形小 、分布 环境的两个侧面 。客观辨证地认识和把握地质环境 较为稳定的地层作为桩基持力层 ,同时要考虑和验算 ,才能使人与自然协调统一 。 的资源属性和灾害属性 下卧压缩层的变形量 ,从而有效减弱沉降效应 。 长江口沿岸地质环境对上海市的可持续发展起 着重 对于震动液化的防治 ,必须采用桩基础穿越可能 要的制约作用 。长江河口地区 ,在产业经济带开 发利的液化土层 ,结构设计也应充分考虑抗震设防烈度 , 用地质环境的同时 ,注重和加强对地质灾害等环 以确保工程安全 。 水土突涌灾害主要出现在基坑开境地质问题的防治是非常必要和必须的 。 挖 、隧道掘进等 参考文献 : 工程活动中 ,防治的具体工程措施包括 : 做好基坑支 1 ] 龚士良 . 上海软粘土微观特性及在土体变形与地面沉 撑结构围护 、降低地下水位 ,同时在坑外实施回灌 ,强 () 降中的作用研究 J . 工程地质学报 ,2002 ,10 4:378 - 化监测 ,以避免或减轻含水层疏干 、降压带来的沉降 3841 等环境影响 ;做好盾构推进过程中的止水与堵漏 ,采 陈吉余 ,陈沈良 . 河口海岸环境变异和资源可持续利用 2 ] () J . 海洋地质与第四纪地质 ,2002 , 22 2:1 - 71 龚士用土压帄衡式等恰当的掘进工艺 ,并及时跟进支护体 良 . 长江中下游环境地质问题及对防洪工程的影 响 J .系 ,必要时选择冷冻法施工 。 3 ] () 中国地质灾害与防治学报 ,1999 ,10 3:19 - 271 浅层天然气灾害的防治措施一般有 :预先钻孔排 恽才兴 . 长江河口近期演变基本规律 M . 北京 : 海洋 出版社 , 20041 气 ,提前释放土体中天然气 ,以避免应力集中和高压 4 ] 12 陈吉余 ,沈焕庭. 长江河口动力过程和地貌演变 M . 天然气。上海 : 上海科学技术出版社 , 19881 5 ] 对于水下砂体运移与岸带冲淤 ,应尽可能避开岸 杨世伦 . 长江口拦门沙河槽季节性冲淤的主控因子探 滩不稳定的区段规划建设项目 。对于水流较强 、泥沙 () 讨 J . 长江流域资源与环境 ,2001 ,10 3:258 - 2651 严 6 ] 钦尚 ,许世远 . 长江三角洲现代沉积研究 M . 上海 : 华来源多的水域 ,应布置水文观察站网进行长期观察 。 东师范大学出版社 , 19871 对于冲蚀岸滩的保护可修筑护岸堤坝 ,也可从岸边修 吕少伟 ,唐益群 ,叶为民 . 上海浅气层工程危害机理试 7 ] 筑丁坝人工形成锯齿状的新岸滩 , 使原岸滩得到保 () 验研究 J . 岩土工程学报 , 2000 ,22 6:734 - 7371 孔令护 。对水中孤立建筑物的泥沙冲刷防护 ,临时的可采 伟 ,郭爱国 ,陈守义 . 浅层天然气井喷对地层的损 8 ] 用抛堆沙袋 ,长期防护的则应采用加固基础的方法治 伤影响与桩基工程危害分析 J . 防灾减灾工程学报 ,理 。 () 2004 ,24 4:375 - 3811 9 ] 虞志英 , 劳治声 , 金庆祥 , 等 . 淤泥质海岸工程建设对 岸带地区的工程建设与地质灾害防治的关系最近岸地形和环境影响 M . 北京 : 海洋出版社 , 20031 为密切 ,其涉及的地质灾害类型多样 ,出现的问题及 龚士良 ,杨世伦. 长江口岸带冲淤及后备土地资源的 10 表现形式也各有不同 ,必须结合工程的设计 ,开 () 沉降效应 J . 水文 , 2007 ,27 5:78 - 821 13 唐益群 ,叶为民 ,张庆贺. 长江口软土层中沼气与隧道 展针对性的地质灾害危险性评估, 并据此优化设 ( ) 安全施工技术研究 J . 同济大学学报 自然科学版, 11 计 ,完善施工工艺 ,细化工程监测 ,强化监督管理 ,确 () 1996 ,24 4:465 - 4701 保地质灾害的防治工作落到实处 。 龚士良 . 上海地区地质灾害危险性评估关键技术问题 12 () 研究 J . 中国地质灾害与防治学报 , 2007 ,18 3:92 - 5 结语 961 地质环境既是地下水与土地等自然资源的重要 ()下转第 138 页13 载体 ,同时也是引发地质灾害等环境地质问题的客观 基础 。资源利用与环境保护两个备受关注的热点如 此现实地统一在地质环境这一系统之中 ,反映了地质 中国地质灾害与防治学报 2008 年 ZHONGGUO DIZHIZAIHAI YU FANGZHI XUEBAO 138 Characteristics of rocky desertif ication and zoning f or prevention of Chongqing City 1 ,2 1L I Yue2chen, YANG Hua (11College of Geography Science , Key Laboratory of GIS Application , Chongqing Normal University , Chongqing 400047 , China ; )21College of Resources and Environmental Science , Chongqing University , Chongqing 400044 , China Abstract : Rocky desertification is the serious environmental problem in Chongqing , and it will affect the security of the Three Gorges Reservoir . Based on the RS and GIS , the disastor amount , spatial distribution , and the prevention regionalization of the rocky desertification are analyzed in the paper . Furthermore , each sub2area of the rocky desertification characteristics and the prvention measures are also described in the paper . Key words :rocky desertification ; characteristics ; prevention ; Chongqing City ()上接第 133 页 Geological environment utilization and geological disa ster prevention in estuarine area of Yangtze River WANG Rong2biao , SHI Gang ( )Shanghai Geotechnical Engineering & Geology Institute , Shanghai 200072 , China Abstract : The growing up and developing of the coastal economic zone has brought out a new problem cothat how to harmonize the utilization and protection of the geological environment . With the development of economy , many environmental problems occur in the Yangtze estuarine area since it is a sensitive and vulnerable environmental system. Thereby it is significant for us to have a good understanding on the geological environment , which plays an important role in the disaster prevention and control . On the basis of the development planning of Yangtze coastal economic zone , the relationship of between geological condition and utilization of natural resources is analyzed , and the controlling factors and their trends for potential geological problems are discussed. All of these will contribute greatly to the construction and protection of the coastal area . Key words : estuary area of Yangtz River ; coastal economic zone ; geological environment ; disaster prevention countermeasures ; sustainable development