堤防工程地质研究：环境地质问题及解决方案

4.6　环境地质问题

堤防工程位于地表水体的沿岸地带，抵御洪水的侵袭。随着季节变化、年代更替、洪水的交替出现，岸坡岩、土体中地下水与地表水体交换频繁，形成一个开放的地表水—地下水环境。

在土质岸坡中，一方面，砂性土和砂砾石层空隙率较大，特别是砂砾石层，其含水性良好；另一方面，砂性土和砂砾石层渗透性较好，砂性土一般具中等透水性，部分粗砂或含砾粗砂则具强透水性，而砂砾石层具强—极强透水性。砂性土与砂砾石层的这个特点为地下水在这些土体中的运移提供了条件。基岩岸坡中，基岩裂隙含水、储水，且地下水可通过裂隙发生运移。

在洪水期间，地表水体水位增高，当其水位大于岸坡中地下水水位时，地表水通过孔隙或裂隙补给地下水；相反，在枯水季节，当地表水体水位下降，水位低于地下水水位时，地下水则向坡外排泄。如此反复，达到地下水—地表水交换动态平衡，并与周围系统（特别是生物系统）形成共同的、和谐的保护体系。

历史上相当长一段时间内，堤防工程主要采用天然地基，由于近堤取土等原因导致堤防两侧微地貌略有改变外，地基的原生状态基本没有受到破坏，堤防工程所在的水—生—环系统没有发生重大改变，因此，这一时间内，堤防工程的兴建并没有造成环境的改变。(www.xing528.com)

到了近代，特别是近一二十年以来，各种先进施工技术蓬勃发展并广泛应用于堤防工程除险加固中，它在改善与提高堤防工程抵御洪水能力的同时，也给堤防工程及其周围环境带来了一些不利影响。在这些工程措施中，对环境影响最大并且最直接的是垂直防渗墙，特别是封闭式长距离垂直防渗墙的使用阻隔了地下水的交换，导致地下水在堤内长期滞留，破坏了原有的地表水—地下水交换平衡，从而引发一系列的次生地质灾害，如沿堤地带地表水滞留导致水位升高，造成局部淹没；地下水不能有效排泄，造成地下水位雍高，发生浸没现象，严重时可形成涝渍，轻微一些的地方可形成冷浸田等，影响农作物正常生长发育，导致农业减产。

堤防工程对地质环境影响是由于工程措施改变了原先的水文地质条件、破坏了地表水—地下水的交换平衡而造成的，因此，为了避免或尽可能地减少堤防工程对环境的影响，应少用或不用对岸坡水文地质条件发生重大改变的工程措施；即使要用，也应有相应的补救措施。如可将垂直防渗改为水平铺盖，或将全截渗防渗墙改为能满足堤防工程抗渗要求的半截渗方案，或分段设置防渗墙，在防渗墙之间留出地表水—地下水交换通道，尽量保持岸坡地下水环境条件不发生重大改变等。

另外，堤防工程施工过程中土料开采、填塘固基、封闭水井、大面积吹填等都会不同程度地带来一定的环境地质问题。在堤防工程兴建或除险加固中应尽量避免或减轻其对当地地质环境的改变。