陈胜
广东省佛山地质局 528000
引言
在佛山市城市规模迅速扩大、经济快速增长、人口数量增加的同时，给城市资源环境带来巨大压力，地质环境问题日益突显，资源环境供需矛盾持续加大。高强度的城市建设对地质环境的作用与影响越来越强烈，地质环境问题日趋增多、危害性日益显著，已对城市可持续发展和社会的和谐稳定造成了严重影响。随着城市建设的推进，开挖基坑和隧道、桩基施工、矿山开采、钻探施工、修路建房削坡等人类工程建设活动日益频繁，对地质环境系统结构的破坏逐步加深，加之气候异常，诱发地面沉降、地面塌陷、崩塌、滑坡及泥石流等地质灾害日趋增多、危害性日益显著。
综上，面对不断增大的资源环境压力，迫切需要研究如何以有限的地质环境资源支撑更高水平的可持续经济发展。需工作统筹地上和地下资源，重点是地下空间资源的开发利用过程中动态监控、实时监测和风险预警，探索建立适宜佛山市资源环境承载力监测预警长效机制，推动实现资源环境承载能力监测预警规范化、常态化、制度化，促进人口、经济、资源环境的空间均衡，是国土空间规划编制的重要支撑依据，是党中央、国务院关于深化生态文明体制改革的重要战略部署，也是推动佛山市生态文明建设的重要措施。
一、国土规划管理面临的突出问题
1．土地开发强度较高，国土资源环境约束加剧，国土资源环境承载力不清
广东目前处于全面建成小康社会的关键时期，新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步快速推进，对资源需求刚性上升。与此同时，自然生态环境日趋恶化，植被破坏、水土流失，资源的匮乏、环境的污染已成为经济社会发展的双重约束。据广东省国土资源厅数据，2016年，广东省资源环境承载能力已接近极限。
佛山市由于工业化和城镇化程度过高，建设用地挤占生态用地突出，土地利用强度非常高。伴随着土地开发强度增加，城市地质环境状况堪忧。自然条件和人工开挖造成的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，如公路边坡、厂房边坡等频繁发灾。三水盐矿等地下采空区威胁临近建筑安全。以城市轨道交通为代表的地下工程，造成地面塌陷、地面沉降等地质灾害频发。活动断层发育带及影响区城市建设密集。传统制造业等高消耗高排放企业对土地的污染压力巨大。2012年，佛山市生态环境质量指数在全省排名末位。2017年，佛山市空气质量在全省垫底。部分水道持续达标压力仍非常大。
面临上述资源环境问题的同时，佛山市资源环境承载本底和现状不清，对生态文明建设和可持续发展极为不利。
2．地下空间开发利用需求迫切，规划管理相对滞后
近年来，随着佛山经济社会的发展和土地资源的紧缺，特别是伴随着轨道交通的建设，用地规模和空间容量需求不断扩大，地下空间开发利用成为佛山日益关注的重点问题之一。
佛山市地下空间开发利用才刚刚起步，截至2014年，361km2面积的中心城区仅仅开发了1%，且功能单一，各自为政，地下空间开发急需科学系统规划。
《佛山市城市总体规划（2011~2020年）》指出，佛山市要逐步实现城市新开发区及更新地区的立体化发展，新建项目地下化的比例达到10~15%。同年出台的《佛山市地下空间开发利用管理暂行办法》要求，在城市总体规划的基础上应编制地下空间开发利用专项规划。在上述规划办法正式获批或出台之前，佛山市已于2014年启动市地下空间开发利用专项规划编制工作，但是专项规划欠缺对地下地质条件适宜性的考量，规划科学性有待增强。2017年，佛山市开始组织编制的《佛山市空间规划》，但仍然缺少地质环境载体相关数据的支撑。
3．城市空间开发特别是地下空间开发建设面临地质安全威胁
佛山地区地质条件复杂多变，断裂、岩溶、软土、饱和砂土等不良地质体广泛分布。随着城市空间开发特别是地下空间的开发强度日益增加，近十年，佛山市地面沉降、地面塌陷等城市病迅速加重。
轨道交通等地下工程，事故呈现高发态势，季华西路2.7透水坍塌重大事故等事故，造成了重大人员伤亡和财产损失。2008年至2009年，武广高铁隧道施工导致的黄岐海北片区发生严重地面沉降，近乎同期，广佛地铁施工导致夏北片区地面沉降。2013初开始，佛山新城中德工业服务区大量基坑同时施工，造成乐从镇小涌村发生明显的地面沉降，大量房屋结构受损。2018年初开始，南庄瓷海国际发生较严重的地面沉降。
二、国土资源开发利用地质环境效应分析
不利的地质环境条件限制了国土资源的利用，反过来，国土资源的不合理利用也会对地质环境造成影响。虽然现代工程措施可以极大克服诸多的不利地质条件限制，但是不利地质环境条件一方面增加建设投资，另一方面也难以保证国土资源在长期不良地质环境条件下的影响。国土资源开发利用应尽量减少不利地质条件的影响，特别是集中的、高强度的地下空间开发更应避免不利地质条件的影响。不良地质环境条件分布主要有: 地面沉降灾害区、淤泥质或流沙分布区、地下水咸水区、地下溶洞分布区等; 地下空间开发利用地质环境效应主要包括地面沉降、地下水保护、砂土液化等。
1．软土变形
软土于佛山市有广泛分布，其具有高含水量、大孔隙比、低强度、高压缩性等不良工程地质性质，而且软土还具有低渗透性、触变性和流变性等不良工程特点，并在地下空间开发等工程建设中表现出不良工程地质现象。如影响基坑开挖边坡的稳定性、加大隧道工程的沉降 变形、长期影响地下工程影响区域内的软土蠕变及地面变形等。
2．突涌和流沙
对于地下水位埋深较浅的地区，各种地下工程不但在施工过程中受到地下水的影响，而且建成后还将长期位于地下水位以下，消耗含水层储量并影响地下水固有流场。地下水位较高的地区开发利用地下工程或开挖基坑，开挖至坡底后，由于上部土体的卸载，坑底被承压水顶破而发生突涌、隆起的 危险，易产生较为严重的工程事故。如佛山市发生的地下工程事故中，隧道掘进和基坑开挖时的流沙、坍塌、坑底涌土等地质灾害的发生，除与土性、施工方法、设计缺陷等有关外，地下水的作用不容忽视。
3. 地面沉降
地下空间的开发利用易引起地面沉降问题，而地面沉降反过来同时又对地下空间的正常使用造成影响。由于地质环境条件在空间上的差异性，地面沉降在不同区段的表现并不一致，在沉降量与沉降速率及其沉降产生的层位等方面都不尽相同，导致沉降的差异性; 另一方面，沉降发生的时间及其动态变化也不是均衡的，差异性沉降对工程正常运营带来影响甚大。因而考虑两者之间的相互关系，在地下空间开发利用的规划、设计与施工中加强地质条件的分析是极为必要的。
4. 砂土液化
由于震动液化对地下空间开发利用的影响一般表现在工程建成以后，因此在地下空间规划和开发过程中，当地下结构如隧道、车站等位于液化土层 上或穿越液化土层时，为保证地下结构物在运营过 程中的安全和稳定，应对地基土的震动液化危害予以足够重视，设计时，必须根据结构物的特点和液化土层的液化程度、埋藏条件、厚度等采取必要的抗液化措施。
5. 咸水入侵
佛山市顺德区一带广泛分布高矿化度咸水，大规模、大深度地下空间开发，深基坑地下水抽排，造成区域性咸水入侵。咸水入侵一方面使地下水水质恶化; 另一方面腐蚀工程机械设备和混凝土结构， 危害建（构）筑物结构安全，增加地下空间开发利用难度和成本。
6. 地面塌陷
佛山市高明区和南海区岩溶分布较广泛，主要是指以碳酸盐类为主的可溶性岩石，在地下水等的长期溶蚀下，产生一系列特殊的地质和地貌现象。岩溶地区本身环境地质问题复杂多样，危害程度亦千差万别，地下空间的大规模开发更加剧了岩溶塌陷等环境地质问题。必须高度重视岩溶分布地区地下空间开发利用的复杂性，首先影响地基的稳定性，其次岩溶塌陷、基础侵蚀等也严重威胁地下空间的安全性。
三、佛山市可持续发展对地质环境的要求
地质环境和大气圈、水圈、生物圈共同组成了人类赖以生存的空间环境体系。城市的发展，强烈地依赖城市所处的地质环境以及建立在该基础上的城市地质工作。随着社会对人类的经济活动对地质环境影响认识的不断提高，城市与地质环境的协调是城市可持续化发展的基础之一。
1. 城市发展要处理好人类活动与地质环境的关系
在人类活动与地质环境的关系中，人处于主动的地位，人的能动性一方面表现在使不利的地质环境通过改造使之向有利于人类的方向发展。
但是，另一方面，人类对地质环境的利用常超出了生态环境允许的程度，使地质环境恶化，最终给人类自身发展带来不利的影响，如乱垦滥伐、破坏植被引起的水土流失；工程开挖破坏边坡稳定性引起的岩土体变形；城市发展过程中超采地下水引起的地面沉降和地面塌陷灾害；工业废水、农业化肥、生活废水对地表和地下水体的污染等。当前，在研究人类活动与地质环境关系中，特别需要重视对第二个方面的认识。由于忽视了对地质环境的保护，使许多地区的地质环境恶化，不但加剧了各种地质灾害的发生，而且形成了众多的主要由人为因素所导致的环境地质问题。因此，在资源开发和城市可持续发展方面，保护好地质环境是人类在经济发展中面临的重要任务，这是一个贯穿于整个城市发展进程中的长期工作。
2. 城市建设要考虑地质环境的容量和质量
地质环境的容量是指在一个特定的地质空问，可能承受社会、经济、工程发展的最大潜能。人类对地质环境的利用应当是有限度的，凡事必须符合自然客观规律，必须在地质环境容量允许的限度内从事活动。地质环境的容量应根据当地的地质环境特征和人类向地质环境索取和排弃物的类型，通过实际调查、长期监测分析，以在不造成地质环境恶化的前提下，可允许人类活动规模的量值来衡量。地质环境的质量在一定程度上是由地球物理因素和地球化学因素决定的，同 时与人类干预破坏活动的强度有关，它可分为原生地质环境质量和次生地质环境质量两种。前者要求对自然状况下形成的地质环境进行评价，这是未受人类影响的地质环境“本质”，可依此值来评价地质环境质量的恶化程度；后者是在受到人为干扰后的地质环境质量。因此，在评价时要强调进行综合分析，评价一个地区地质环境质量的优劣可从以下方面考虑：
①自然地质条件的稳定性
包括区域地壳稳定性(地震、活动断裂)、岩体稳定性(岩石性质、风化程度、节理的密集程度和连续性)、地形地貌稳定性(地貌类型、坡度、相对高差等)以及地质灾害的发育情况。不同的自然地理和生态环境地区其抵御自然灾害能力是有差别的；
②人为干扰的程度
人为不良干扰程度愈强，地质环境质量就愈坏。如发生于世界许多大城市的地面沉降、地裂缝灾害，许多就是由于过量抽排地下水所致，一旦制止这种趋势的蔓延，则地面沉降就会有所缓和，上海的经验就证明了这一点；
③原生地球化学背景值
环境要素在未受污染时，每一种化学元素都有相应的正常含量，这就是所谓的本底值，亦称为原生地球化学背景值，它对于人类是至关重要的。
以上各点在评价中应综合考虑，往往寻求和提取地质环境质量最差的因素，并赋予较高的权重进行评价，而这一因素也常是主要的影响因素。
四、地质环境效应防治对策
1. 编制地下空间开发利用规划，建立地质环境论证制度
编制地下空间开发利用规划地下空间开发利用规划必须充分考虑整体的地质构造、地层结构、地质构成，分析地质灾害的类型、分布、发生的历史和趋势，避免城市化建设、经济发展等过程中地下空间开发利用造成地质环境的恶化，产生不可逆的危害。建立地质环境论证制度地下空间开发必须重视地质环境基础调查工作，加强地下空间开发的地质环境分析研究，加强相关法规政策的制定。针对地下空间开发，实现从可行性论证阶段开始，可行性论证、规划、设计、 施工、运营等全过程地质环境评价和论证，确保地质环境的科学利用、地质环境的保护及地质环境效应的避免。
2. 地质环境资源的可持续发展动态评估
佛山市地质环境不仅是地下空间规划与开发的制约与影响因素，又是地下空间开发过程中的被改造的对象。地质环境不但在地下空间开发过程中受到影响和破坏，而且，建成后的地下构筑物更成为地质环境的一个组成部分，并将对地质环境产生长期的影响。强化地质环境基础调查地质环境基础调查是一项先导性、基础性工作。通过查明区域地质环境条件，调查主要环境地质问题和地质灾害的类型与特征、成因机制、分布规律及其危害程度，分析地质环境系统演变的规律特征，对地质环境资源的可持续发展进行动态评估，预测人类活动过程对地质环境的影响，以及地质环境的发展趋势，最后提出针对城市化建设、经济发展等地下空间开发利用不同需求水平的地质环境防治对策。
3. 加强地质环境监测
编制佛山市地质环境监测规划，提高地质环境监测水平。建立和完善佛山市经济社会发展相适应的、符合可持续发展要求的地质环境监测网络体系，全面提升佛山市地质环境监测能力、预报预警能力、决策支持能力和信息服务能力，掌握自然地质作用及人类活动影响下的地质环境演变规律和变化特征；逐步扩大服务领域，使地质环境监测信息成为政府和社会必需的基本信息；提供公众对地质环境监测工作的认识，推动地质灾害防治、地质环境的保护，实现人与自然的和谐。
佛山市2014年设立了“佛山市地质灾害监测预警与应急指挥平台”，是全国第一个建立集地质灾害监测与气象预报预警系统为一体的地级市，具备十分完善的突发性地质灾害监测预警能力。在此基础上进一步加强佛山市软土发育区地面沉降监测网络。以地质环境承载力监测评价为基础，就InSAR技术如何与传统测量技术以及无人机、三维激光扫描、激光点云测量等多技术融合，构建适合佛山市实际情况，涵盖卫星遥感、无人机和地面相结合主动应急灾害监测评价体系进行了多方分析研究，充分运用“天空地一体化”和物联网技术，建设区内地质环境监测网和轨道交通工程沿线地面沉降监测网，为佛山全面构建智慧安全城市提供技术支撑和准备。
提高地下水环境监测网精度。进一步完善覆盖全市主要地下水赋存及开发利用地区的地下水环境监测网络，扩大监测控制范围，提高自动化监测程度。水位骨干点均实施自动化监测，形成地下水监测数据的采集、传输、处理及成果发布为一体的实时监测体系。
4．地质环境资源的可持续发展动态风险预警
城市地质环境资源风险预警评价研究是当今世界上受到高度重视的研究领域，该项研究对于佛山市具有相当深远的现实意义。特别要加强城市地质灾害的综合风险评价研究，地质灾害在城市自然灾害中占有重要的地位，因此，相关部门应联合进行跨部门、多学科的攻关，特别加强自然灾害的社会属性和经济属性薄弱环节的研究。这项工作必将对佛山市的可持续发展起着重要的作用。该项研究中加强地质环境指标体系的研究，建立和健全地质环境资源动态风险预警系统，首先需要建立一套科学的、便于监测的、可以反映地质环境快速变化的监测指标体系，并将其纳入城市环境质量综合指标体系之中。这项工作是一项长期性的工作，但可以从比较成熟的地下水动态监测和地面沉降等方面着手，逐步扩大地质环境监测内容，以“滚雪球”的方式逐步形成比较完善的地质环境监测体系。
5. 开展地质环境效应技术研究
紧紧围绕地质环境、地质工程及工程效应中存在的问题，开展全方位的现状调查、规律分析、机理研究、数字地下空间等新技术开发工作，形成科学理论研究、技术试验开发、工程技术应用等良性循环的地质环境效应技术研究体系，进一步提升地质环境要素在保障城市化建设、经济发展等 地下空间开发利用中的作用，服务地质环境管理工作。
五、结语
（1）当前，国土空间开发越发重视其综合性、科学性与实用性，《全国国土规划纲要》也提出要坚持从自然限制出发的“反规划”理念。佛山市编制国土空间规划，要以国土地质环境资源能力特别是土地和地质部门的承载能力评价结论为基础，科学划定空间格局、设定空间开发目标任务、设计空间管控措施，并注重开发强度管控和用途管控。地质环境资源的可持续发展动态评估、实时监测则是审查佛山市国土规划、土地利用规划等相关规划合理性的重要依据，同时也可为拟定土地管理与调控政策提供参考。
（2）通过建立和完善佛山市经济社会发展相适应的、符合可持续发展要求的地质环境监测网络体系，对威胁城市公共安全的城市地下轨道交通沿线地质环境开展监测，能够对轨道交通建设运营可能遭受和导致的地质环境破坏，以及地质环境对工程结构的不利反作用，早发现、早治理，最大限度保障城市轨道交通运营安全。
（3）统筹地上和地下资源，重点是地下空间资源的开发利用过程中动态监控、实时监测和风险预警，能够辅助城市地下空间科学规划，盘活城市有限的空间资源，实现国土资源精细开发，对于寸土寸金的城市空间来说，立体空间的开发将催生新的经济发展空间。
（4） 佛山市地质环境资源的可持续发展动态评估、实时监测与风险预警工作，切实为解决城市“空间、资源、环境、灾害”问题提供基础性资料，健全完善城市地下感知体系，实现城市地上、地下空间分析与管理，探索城市国土资源环境承载力评价与监测预警方法，实现三角洲河网型城市重大工程沿线地质环境监测，推进地下空间资源信息与基础地理、遥感、土地、地质矿产、地质环境、不动产、规划管理等信息资源整合共享。
参考文献：
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