工程地質環境
㈠ 工程地質學的發展展望
21世紀可以預計的大型工程建設，如跨流域的調水工程、大型水電工程、深部露天采礦工程、地下工程、海洋工程等，其可能發生的復雜的工程地質問題，從理論到設計、施工實踐，從預測到防治，需要我們作為重要研究方向，在原有認識和經驗的基礎上，進一步去創新發展，與其它多學科聯合攻關。
（1）岩、土體工程地質力學的理論方法體系還應進一步發展
工程地質力學具有我國的特色，並在工程實踐中獲得了廣泛的應用。研究岩、土體穩定性中的關鍵問題，如節理面的各種工程地質特性，區域構造應力場和工程區實測點地應力場的研究，岩體穩定性的時間尺度，根據岩體變形破壞的實例建立「地質模型」等（孫玉科）。此外還應進行工程地質技術的開發研究，包括地質探測技術，岩組物理力學測試技術，岩體變形觀測技術和變形破壞模擬實驗技術等。
（2）環境工程地質將獲得迅速的發展
目前大型工程建設涉及的環境工程地質問題很多。如大型露天開采，地下開挖，深埋長隧道工程，大型水利樞紐，地下硐室，城市垃圾的處置和衛生填埋工程等的建設，就遇到前所未有的更復雜情況。如深埋長隧道工程的開挖，需要查明其所遇到的地質災害問題的形成條件和發生機理，作出科學的評價預測。大型水域水岩相互作用導致水庫誘發地震、庫岸崩滑、大壩潰決、水庫淤積、大面積環境惡化等問題。水庫誘發地震產生的可能性及發震強度的預測難度較大。現中國學者建立了兩種震級預測的神經網路模型，具有較高的預測能力。新的動向是引入突變理論，分析水庫誘震機制，建立誘震的充要條件判據和地震能量的表達式，提出斷層帶弱化和岩體軟化效應誘震的新假說。
當前環境工程地質的研究又進一步延伸向環境地質工程，即主要研究解決和處理地質環境問題的假說和方法。90年代國際環境地質工程的熱點領域是各國城市化和資源開發中固體、液體、氣體廢棄物的排放、填埋處理以及與城市工程建設有關的環境工程問題研究。總體來說，環境工程地質還有些基本問題，如工程環境影響場問題，工程建築的適應度與環境靈敏度之間關系問題，環境容量問題，監測技術、環境綜合分析及反信息技術等問題的研究還有待深入。
（3）區域地殼穩定性的研究
目前應進一步加深對影響和制約穩定性因素的認識。如何分析、確定和量化這些因素，直接關繫到區域地殼穩定性評價由定性到定量方向發展的問題。近來有用分數維理論描述斷裂和地震的分形結構，耗散、渾沌和協同學等用以描述地殼結構及其動態之自組織過程及探討其內部的相關性。但這些探索尚處於初始階段。此外在技術方法方面，應大力開展深部探測、監測、遙感、計算機、制圖技術和深部地應力測試技術等應用研究，提高區域地殼穩定性諸因素的時空變化的量測精度。
工程地質學發展至今日，需要與現代系統科學理論思維相結合，尤其是非線性科學對於工程地質學的提高和發展具有重要意義。黃潤秋根據系統科學原理結合工程地質的應用與實踐，提出了工程地質問題的系統分析原理。應用這些原理可以建立地質過程的機制分析-定量評價，建立過程地質模型和模擬再現，建立過程地質分級、分類系統，認識過程地質體（或環境）和人類活動相互作用，認識災害地質作用發展過程，描述地質體復雜的結構和工程地質問題過程，研究過程預報等。在工程地質學拓展到地質工程的新領域時，做好施工監測與信息反饋，這就是以監控-反饋原理為核心指導思想的「信息化施工」。總之，系統科學的引入，必將把傳統的工程地質學推向新的階段和新的水平。
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㈡ 區域環境工程地質評價
4.3.1區域穩定性分析
黃河三角洲是在基底構造甚為破碎、濟陽凹陷的一個次級負向構造單元上發育形成的。由於區內東北部位於北西向的燕山——渤海地震帶及北東向的沂沫斷裂地震帶的交匯部位，因而與新構造運動有關的構造地震異常活躍。據山東省地震局1985年10月布設的東營—墾利、陳家莊—河口的現代形變及牛庄—新刁口的兩次a徑跡測量結果，埕子口斷裂、孤北斷裂、陳南斷裂、勝北斷裂和東營斷裂的現代活動都有顯示，說明區內的區域穩定性較差。區內新生代以來的斷裂活動表現為具有繼承性脈動活動的特點。尤其是5號樁，樁西至海港一帶位於上述兩條活動斷裂地震帶的交匯復合部位，新生代以來斷陷幅度最大，歷史上曾發生過3次7～7.5級地震，區域穩定性差。根據以上的地震預測，影響烈度一般都在Ⅶ度以上，5號樁一帶為Ⅷ度。根據我國建築規范規定，一切建築物都應設防加固，以保安全。
區內飽和砂土、飽和粉土具有液化的宏觀條件。在歷史地震發生時，曾有噴水冒砂、地面裂縫等現象發生。其液化程度受以下因素影響：土的顆粒特徵、密度、滲透性、結構、壓密狀態、上覆土層、地下水位埋深、排水條件、應力歷史、地震強度和地震持續時間等。
由於黃河三角洲地質體物質組成主要是粉砂，且孔隙度較高，加之形成期堆積速率快，造成地質體中含水量高。隨著時間推移，在上覆沉積物擠壓下，孔隙中水逐漸被擠壓，造成地質體壓縮，導致地面下沉。根據1988年在黃河海港地區實測，該地區壓實下沉速率可達6cm/a，因此由於地面下沉所引起的海面相對上升則更加劇了海岸侵蝕。
另外，近幾十年來的人為活動加劇了本區地面沉降的發展，如：建築地基承載力不足引起的土體壓縮，地下水、石油、鹵水的開采所引起的含水層、儲油層壓縮等。
由此可見，黃河三角洲地區環境工程地質問題頗多，本節將對直接影響東營市經濟發展和規劃的地表下25m土體工程地質類型及其物理力學性質、工程地質性質的區域性變化等進行深入研究。
4.3.2土體的工程地質分類及工程地質特徵
區內小清河以北為黃河三角洲平原，小清河以南多為山前沖洪積平原，基岩埋深在數百米以下，表層均為第四系鬆散沉積物，鑒於一般工業與民用建築物地基持力層一般均在15m以上，一般中高層建築物持力層一般在25m以上的特點，下面僅以0～25m的土體為對象，進行分析和研究（圖4-6）。
圖4-6地表土體類型示意圖
1.土體的岩性與結構特徵
（1）土體岩性分類
區內0～25m深度內的地層多為第四系全新統地層，其沉積環境受黃河和海洋交互或共同影響，形成了以細顆粒為主的地層。所表現出的岩性以粉土最為廣泛，其次為粉質粘土、粉砂、粘土，局部有細砂，其主要岩性特徵見表4-6。
表4-6黃河三角洲0～25m地層岩性分類及主要特徵表
（2）土體結構特點
區內土體結構無單層結構，多為多層結構，（多層結構是指一定深度內由3層或3層以上的地層構成），這也是區內的沉積環境所決定的，該區瀕臨渤海，是河流的最下游段，河道游盪較頻繁，古地貌特點反復變化，攜帶泥、砂的水動力特點也隨之變化，因此，區內一般無巨厚的單層岩性沉積。
2.土體工程地質特徵
（1）山前沖洪積平原區土體工程地質特徵該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、洪積（
（2）古黃河三角洲區土體工程地質特徵該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、海積、湖沼相沉積（
（3）現代黃河三角洲平原區土體工程地質特徵
該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積海積物（
3.地表下0～25m土體物理力學指標的變化規律
（1）古黃河三角洲區的物理力學性質總體上好於現代黃河三角洲，這正是由於現代黃河三角洲的成陸時間晚於古黃河三角洲，其自重固結的程度差於前者。
（2）無論是古黃河三角洲區還是現代黃河三角洲區各類岩性土層的物理力學指標顯示出一個較明顯的規律，即從地表向下隨深度的增加土層的物理力學指標以較好—較差—好發生變化。一般較差的深度段在5～10m和10～15m。這一變化規律也與區內的沉積環境相吻合，力學指標較差的深度段為1855年黃河改道以前沉積的沖湖積、沖海積相為主的地層。
4.3.3天然地基承載力、飽和砂土液化及軟土與鹽漬土
1.天然地基承載力
黃河三角洲地區基土承載力在不同位置、不同層位均有較大變化，從小於80kPa到大於300kPa。天然地基承載力指自地表算起的第一層或第二層基土（當第一層厚度小於3m，且第二層基土承載力高於第一層時，取第二層承載力數據）的承載力。區內天然地基承載力可分為4個等級（表4-7），其分布與變化規律與地貌單元有較密切的相關關系（圖4-7）。
（1）承載力低區（fk＜80kPa）的分布
① 呈條帶狀分布於現代黃河三角洲工程地質區內。如利津縣虎灘鄉西南—河口區義和鎮南部、河口東南孤河水庫—渤海農場總場北以及現代黃河入海口北側等地，以上各地帶多為1855年以後成陸，且位於濱海低地或窪地內，排水條件差，自重固結程度低。
表4-7天然地基承載力分區特徵表
② 呈小片狀分布於古黃河三角洲平原區。如東營區勝利鄉南部，利津縣王莊鄉南部等。
（2）承載力較低區（80≤fk＜100kPa）的分布
① 沿海岸線分布，寬度不一。
② 沿黃河泛流主流帶邊緣、前緣和窪地展布。如利津縣大趙鄉—虎灘—羅鎮—河口區一帶、集賢鄉—渤海農場總場、孤北水庫北部、利津前劉鄉—東營區西城，以及東營區龍居鄉—西范鄉一帶。
（3）承載力中等區（100≤fk＜120kPa）的分布
① 分布於決口扇的頂部及緩平坡地區。如利津縣南宋—北宋—明集，東營區龍居鄉—油郭鄉—六戶鎮—廣饒縣丁庄鄉以及勝坨鄉—高蓋鄉等地。
② 分布於現代黃河三角洲頂點附近。如寧海鄉—汀河鄉、寧海鄉—傅窩鄉一帶。
③ 分布於現代黃河三角洲北部、東部。如河口區新戶—刁口鄉、孤東水庫—五號樁、墾利縣建林鄉—孤東水庫、建林—西宋鄉。
（4）承載力較高區（fk＞120kPa）的分布
① 分布於古黃河三角洲的南部。如牛庄—陳官—小清河一帶。
② 分布於小清河以南的山前沖洪積平原區。
③ 零星分布於近代黃河三角洲平原區的地勢較高處。
2.飽和砂土液化
砂土液化是指處於地下水位以下鬆散的飽和砂土，受到震動時有變得更緊密的趨勢。但飽和砂土的孔隙全部為水充填，因此，這種趨於緊密的作用將導致孔隙水壓力驟然上升，而在地震過程的短暫時間內，驟然上升的孔隙水壓力來不及消散，這就使原來由砂粒通過其接觸點所傳遞的壓力（有效壓力）減少，當有效壓力完全消失時，砂層會完全喪失抗剪強度和承載能力，變得像液體一樣的狀態，即通常所說有砂土液化現象。
區內的飽和砂土、飽和粉土具有液化的宏觀條件，在歷史地震發生時，曾有噴水冒砂、地面裂縫等現象發生。其液化程度受以下因素影響：土的顆粒特徵、密度、滲透性、結構、壓密狀態、上覆土層、地下水位埋深、排水條件、應力歷史、地震強度和地震持續時間等。
液化判別就是根據土的物理力學性質及其他工程地質條件，對土層在地震過程中發生液化的可能性的判別。國家標准《建築基礎抗震設計規范》（GBJ11-89）中規定了飽和砂土、飽和粉土的液化判別方法，在對區內飽和砂土、飽和粉土的液化判別時，即依照了前述規范提供的方法，在液化勢宏觀判定的基礎上，採用了原位測試資料——標准貫入試驗進行了液化臨界值和液化指數的計算。根據液化指數對地基液化等級的劃分見表4-8。區內液化砂土的分布規律見圖4-8。
（1）嚴重液化區
① 分布於現代黃河三角洲頂點，向北向東呈扇形展布的黃河泛流主流帶的中上游部位，主要在陳庄鎮—六合鄉、虎灘鄉—義和鎮一帶。
圖4-7天然地基承載力分區示意圖
表4-8地基液化等級表
② 零星分布於廢棄河道帶和決口扇，如下述地帶：東營區永安鄉—廣北水庫一線，呈條帶狀分布，為廢棄河道帶；利津縣店子鄉—前劉鄉，呈片狀分布，為決口扇的中部；東營區史口鄉附近、東營區六戶鎮西側、河口區新戶鄉東北等地。
該區內的飽和粉土、飽和粉砂顆粒均勻，粘粒含量低，沉積厚度較大，形成年代新，固結程度差，因此是最易發生液化的地區。
（2）中等液化區
① 分布於較大的決口扇及決口扇前緣坡地地帶，利津縣城東—明集鄉—大趙鄉、東營區勝利鄉—董集鄉—油郭鄉一帶。
② 分布於黃河泛流主流帶或其邊緣地帶。寧海鄉—墾利縣城；陳庄鎮—傅窩鄉；渤海農場總場東—建林鄉—新安鄉；義和水庫南—河口區。
③ 在濱海低地帶內有零星片狀分布，五號樁及以東地區；刁口碼頭東北—孤北水庫北部；新戶鄉以西及以北的近海地帶。該區一般位於嚴重液化區的外圍及決口扇頂部位或零星分布於小規模的黃河主流帶，飽和粉土、粉砂的粘粒含量較低，固結程度較差，因此是較易發生液化的地區。
（3）輕微液化區
① 分布於古黃河三角洲泛濫平原及決口扇邊緣，如下述地帶：利津縣南宋鄉—北宋鄉；東營區龍居鄉—廣饒縣陳官鄉—丁庄鄉。
② 分布於現代黃河三角洲的非黃河泛流主流帶區，如下述地帶：利津縣王莊鄉—墾利縣勝坨鄉；利津縣集賢鄉—墾利縣城東部；河口區太平鄉—義和水庫。
該區粉土、粉砂的沉積厚度較小，粘粒含量較高，因此液化程度較輕。
（4）非液化區
① 分布於工作區小清河以南的山前沖洪積平原，該區地下水位埋藏深，水位以下的飽和粉土，粉砂密實程度較好，因此不易液化。
② 分布於沿海地帶的濱海低地，該區除河口相沉積外，地層粘粒含量較高或以粘性土為主，因此不易液化。
3.軟土與鹽漬土
（1）軟土
軟土一般是指天然含水量高、壓縮性大、承載力低的一種軟塑到流塑狀態的粘性土。如淤泥、淤泥質土以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等。黃河三角洲地區地處渤海之濱，具有軟土的沉積環境，鑽探資料亦證明，區內呈片狀分布著軟土。
① 軟土的劃分標准
本次劃分軟土時採用如下方法：當滿足下列條件之一時，並且厚度大於0.50m，將其確定為軟土：承載力標准值fk＜80kPa；標貫錘擊數N63.5≤2；靜力觸探錐頭阻力qc＜0.5MPa；流塑狀態。
② 軟土的空間分布
軟土主要分布於區內的東北部濱海地帶、河口—刁口碼頭一帶。利津縣羅鎮—黃河故道西、墾利縣下鎮鄉東部，另外在利津縣明集鄉—廣南水庫一線呈不連續片狀、碟狀分布。
③ 軟土的成因及主要物理力學性質
區內的軟土具有兩種成因：①爛泥灣相沉積：在歷次河口的兩側，沉積的以細粒成分為主的土層，一直處於飽和狀態，排水固結過程進展緩慢，所以土的力學性質很差。顏色以灰褐色為主，流塑態，土質細膩，岩性以粉質粘土為主，夾粉土和粘土薄層。②濱海湖沼相沉積：顏色以灰—灰黑色為主，有機質含量較高，具腥臭味，為淤泥或淤泥質土。
圖4-8地基砂土液化分區示意圖
表4-9軟土的主要物理力學指標統計表
從表4-9中可以看出：區內軟土具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的特點，在荷載作用下變形較大，對建築物極為不利。因此，在工程建設規劃時，應盡量避開有軟土分布的地區。在無法避開軟土的建築物，應對區內的軟土有足夠的重視，採取一定的處理措施，對於一般工業民用建築可採取粉噴樁法進行處理，對於高層重型建築物應採取深基礎，如沉管灌注樁等，以避開軟土的不利影響（圖4-9）。
（2）鹽漬土
當土中的易溶鹽含量大於0.5%，且具有吸濕、松脹等特性的土稱為鹽漬土。區內的鹽漬土為濱海鹽漬土，按含鹽性質則大部分屬氯鹽漬土，局部為硫酸鹽漬土，鹽漬土按含鹽量可分為弱鹽漬土（0.5%～1%），中鹽漬土（1%～5%）、強鹽漬土（5%～8%）和超鹽漬土（>8%），區內的鹽漬土主要為弱鹽漬土，局部地段有中鹽漬土（見圖4-10）。
4.3.4工程地基適宜性評價
工程建築地基適宜性受多種因素的影響，為達到評價結果清晰簡潔、合理反映出區內建築適宜性等級的目的，選用了專家聚類法（亦稱總分法）進行評價。評價過程為：首先擬定評價因子，對各評價因子量化、分級並給定各級別的標准分，其次用傅勒三角形法確定各評價因子的權重，然後計算各勘測點單項因子分值和總分值，再按各點的總分值進行分區。最終的評價結果見表4-10、4-11、4-12、4-13。
圖4-9軟土分布示意圖
圖4-10鹽鹼土分布示意圖
表4-10一般工業與民用建築地基適宜性評價方案（評價深度10m）
① 沉降因子
② DⅠ——山前沖洪積平原；DⅡ——古黃河三角洲平原；DⅢ——現代黃河三角洲平原。
表4-11一般工業與民用建築地基適宜性評價分區說明表
表4-12高層重型建築物地基適宜性評價方案（評價深度25～30m）
表4-13高層重型建築物地基適宜性評價分區說明表
一般建築、高層建築物地基適應性評價分區見圖4-11、4-12。
圖4-11一般建築物地基適宜性評價分區示意圖
圖4-12高層建築物地基適宜性評價分區示意圖
㈢ 青島市主體功能區工程地質環境分析與評價
一、主體功能區的提出
青島市在「十一五」期間及今後一個時期，調整完善城市功能區劃與發展布局的主要任務是:遵循經濟規律和自然規律，根據資源環境承載力，按照優化整合、重點開發、限制開發的不同要求，明確不同區域的功能定位，制定相應的政策和評價指標，使區域發展與資源環境承載力、經濟內在分工聯系和城鄉發展基礎條件相適應，城市發展與城鎮布局、產業集聚和人口集中相協調，引導和促進青島市經濟社會全面、協調、可持續發展。在城市空間布局調整的同時，「十一五」期間，結合青島的地域特徵、區位優勢和產業發展戰略，堅持「布局引導、重點帶動」的原則，調整優化產業發展空間布局，產業特色鮮明、集中度強的產業帶、產業區，將成為城市經濟發展的核心區。
二、青島市主體功能區工程地質環境質量綜合評價
依據工程地質環境的共同要素，參閱城市工程地質環境著名專家論述及相關資料，結合青島城市工程地質環境的獨特特點，確定了評價體系的一級評價因子及二級評價因子(圖14－3)。
在確定評價因子後，採用層次分析法首先確定權重，然後對青島市主體功能區各個評價單元的工程地質環境質量進行逐一計算評價，利用面向對象的C++程序語言編制了計算程序，用圓滑的曲線在網格圖上圈出同一質量等級的單元，得到青島市主體功能區工程地質環境質量適宜性綜合評價結果(圖14－4)。
圖14－3 青島市主體功能區地質環境質量評價指標
三、青島市功能區劃與工程地質環境質量適宜性分析
1.優化整合區適宜性分析
如前所述優化整合區在市區內的范圍是市南區、市北區、部分四方區、嶗山區與開發區，指建設密度和開發強度較高、資源環境承載力減弱的區市建成區和產業項目基本飽和的工業園區，集中發展總部經濟、金融投資、會展商務、研發設計、居住度假、購物餐飲、衛生醫療、體育賽事等。
優化整合區主要由構造剝蝕地貌－丘陵區組成，主要山脈有午山(海拔398.3m)、浮山(海拔368.0m)與太平山(海拔150.2m)等。工程地質環境質量主要為良等、中等和差等。
(1)良等區(Ⅱ類)
四方區北部為剝蝕地貌，李滄區南部為沖積平原，工程地質條件良好，工程地質環境為良等區，適合進行工程建築開發建設，適宜建設低層、多層及高層建築，採用伐板基礎及條形基礎即可滿足承載力要求，建築成本較低。
(2)中等區(Ⅲ類)
市南區、市北區及部分四方區，為中等區，區內人口密集，高樓林立，工程活動不僅面廣，而且強度大，強烈地改變著原生地質環境，地質體過度載入將帶來嚴重的後果。區內可以利用開發的土地很有限、很珍貴，不宜大規模、大面積的開發。
沿海泊河區地下水受污染程度大，應嚴禁向河中排放污水，建議沿河綠化，修建沿河公園，以防治污染加重。
(3)差等區(Ⅳ類)
市南區浮山所、嶗山區山東頭一帶為濱海松軟沖積海積層，第四紀覆蓋層厚10m左右，基岩為燕山晚期花崗岩，基岩之上土層為角礫層，適宜地下空間開發，當進行工程建設時，應以箱形基礎或樁基基礎為宜，區內人口密集，適宜發展會展商務、研發設計、總部經濟。
黃島區地貌為海積平原，土體主要為含淤泥粉質黏土、粉質黏土及少量中細砂層，地基承載力低，工程地質環境質量為差等區，在工程建設時要進行地基處理，置換或夯實軟弱土體方可作為建築物的持力層。適宜建設承載力較低的工業廠房、輕工業園區等。
圖14-4 青島市主體功能區工程地質環境質量適宜性綜合評價
開發區的其餘地貌為低山丘陵區為主，總的地勢為西高東低，坡降一般小於3%。第四系以下為中生代火山岩和燕山期岩漿岩，主要岩性為凝灰岩、花崗正長岩、內含較多的岩脈。該區域不具備發生沙土液化、崩塌、泥石流的工程地質條件，是工程建設的適宜地點。
綜上所述，在優化整合區內，工程地質環境質量總體為中等，因區內建築已很密集，地震、地質災害等將帶來嚴重的後果，不適宜大規模、大面積的過度開發;適宜發展居住度假、會展商務、研發設計經濟。遵循集約化資源利用、高度化產業結構、區域間協同發展的原則。
2.重點開發區適宜性分析
重點開發區指發展潛力較大、聚集經濟人口條件較好、開發強度較低、依法批準的五市三區新增規劃建設區。重點開發區在市區范圍大體包括部分李滄區、城陽區。李滄區逐步淘汰低端加工業，集中發展都市工業、職業培訓、臨港產業、商貿物流等。城陽區建設環膠州灣東岸、北岸、西岸3個工業產業帶。這類區域要增加建設用地、鼓勵人口集中、加快產業集聚和城市建設步伐，推進工業化、城市化進程。
(1)優等區(Ⅰ類)
夏庄、惜福鎮、流亭一帶地貌屬於山間河谷沖積平原區，城陽、河套、棘洪灘一帶地貌為山前沖積平原區。工程地質環境為優等區，地形平坦、開闊，起伏不大，地基承載力適中，而且建築密度較小，有較大的開發空間，適宜大規模開發。
(2)良等區(Ⅱ類)
滄口、上馬一線為良等區，地貌屬於山前沖積平原區，區內建築密度小，土地成本低，應以佔地面積大、開發強度適中的工業園區、住宅小區等建築為宜，適宜多層、高層建築開發。區內第四紀覆蓋層較厚，適宜地下供熱、供氣、供水、通訊管道網路等市政工程建設的敷設。
(3)中等區(Ⅲ類)
環膠州灣分布有濱海堆積平原區，工程地質環境質量為中等區。在墨水河、白沙河入海口處地下水位抬高，岩土工程條件差。在雙埠村與後陽村環膠州灣一帶分布有鹽漬土與淤泥質土，堆積大量的海相沉積物，且海水大面積入侵，地下水污染嚴重，岩土體的工程性質差，不適宜進行工程建設，但可以發展鹽業、養殖業等。
所以在重點開發區內工程地質環境質量總體為優等、良等。區內建築密度小，土地成本低，開發潛力大，適宜大規模開發，如都市工業、電子工業、臨港工業、陸路物流等產業。
此外，當土地開發超強度時，通常要以經濟的巨額投入處理地基或加強基礎。這種情形對於工程地質專業工作者而言，希望盡可能避免，但由於市中心的區位價值效應，以及土地作為不可再生資源的日趨昂貴，以經濟投入換取土地的高密度開發的情況是必然的發展趨勢，說明適宜性對每一個土地單元或某一性質的場地單元，並非一個定值，不能僅用工程地質學的原則作為衡量土地利用適宜性的唯一標准。它隨著工程技術的發展、價值判斷的變化而存在不同的適宜性水平。所以，適宜性分析應具備動態、發展的思維。
㈣ 建設工程地質環境適宜性評價
6.4.1 評價因子的選取
建設工程地質環境適宜性評價是城市建設功能區劃和城市規劃的基本依據之一。對環膠州灣城市建設工程來說，地質環境的適宜性評價因子主要有5個方面(第一層)的22項(第二層)評價因子:環境地質條件對城市建設的適宜程度，包括地貌、植被分布、地下水質量等;工程地質條件對城市建設的適宜程度，包括斷裂活動性、岩土體工程地質類型、軟土頂板埋深、軟土厚度等;地質災害和環境地質問題的發育程度，包括崩塌、滑坡、海(咸)水入侵、海岸侵淤、土壤污染、土壤鹽鹼化等;地質資源的豐富程度和合理開發利用程度，包括水資源、地熱資源、礦產資源、地質遺跡旅遊資源等;人類工程活動，主要表現在重大建設項目及其類型、主要交通干線、港口碼頭等的發達程度。部分地質環境因子見城市建設主要地質環境問題分布圖(圖6.3)。
㈤ 環境工程地質學的興起與進展
傳統的工程地質學的主要任務是對工程建設的地質條件進行評價，為保證工程建設的安全而作為設計施工的定性依據。但現代人類工程活動的規模和數量越來越大，導致對周圍地質環境的影響越來越大，產生許多負效應，這給工程地質學的研究提出了新的重要任務，就是要對工程建設作用於環境地質條件所產生的影響作出評價和預測。這種作用不僅是單向的，通常還是雙向的。就是要研究人類工程活動和地質環境的相互依存、相互制約、相互作用關系。在1980年第26屆國際地質大會上，國際工程地質協會就發表了工程地質學家參與解決環境問題的宣言，從此以後，環境工程地質學開始蓬勃發展起來。所以環境工程地質學的興起是比較晚的。對於環境工程地質學的地位雖然還有不同的看法，如有的認為這是工程地質學的新發展的學科分支，也有的認為是工程地質學發展的新階段和新方向。但毋庸置疑，對環境工程地質學的重要性和研究內容的認識基本是一致的。
地質環境對人類工程活動的制約，王思敬歸納為5個方面：宏觀環境、地質災害、岩土地質、水文地質、次生地質。它們通過對工程地區的區域穩定性、深部穩定性、地面穩定性、山體穩定性和圍岩穩定性而直接影響到工程的規劃、選址、設計、施工和運行。而人類工程活動對地質環境系統的作用方式是通過工程荷載、岩土開挖、水流、水體調節和工程熱力作用進行的。人類工程活動與地質環境系統在相互作用中的物質交換、能量交流，主要體現為載入、卸載、滲流和熱流等四大作用。相互作用所產生的環境效應可以有正負兩方面。重大的環境工程地質問題諸如礦山開采引起的地表沉降、地下塌陷、滑坡崩塌、佔用農田土地資源、泥石流、尾礦壩的穩定性及其環境問題；興建水利水電工程引起水庫誘發地震的評價和預測；公路、城市建設的環境地質工程質量等。因此環境工程地質研究的核心應是人類工程活動與地質環境的協調。為此建立了地質環境評價指標體系。通過不確定性數學方法，選擇或建立地質環境適宜性評價模型，對地質環境的敏感性進行評價預測，在此基礎上進行工程活動與地質環境的協調分析，並採取相應的對策。
㈥ 海岸建設工程地質環境適宜性評價
7.4.1 評價方法
根據環膠州灣海岸建設的實際情況，採用專家聚類法進行海岸建設工程地質環境適宜性評價。首先，分析海岸帶地質環境相關信息，選擇與海岸工程建設相關的地質環境因子作為評價指標，建立評價體系，同時提取指標性狀數據;其次，採用傅勒三角形法確定各評價因子的權重，然後根據調查資料分別對各評價點的單項因子進行量化、分級;最後，根據單項因子量化結果、權重進行計算，並根據計算結果對區內的海岸工程建設適宜性進行分區。
7.4.2 評價因子的確定與分級
在環膠州灣地區海岸地質和工程條件調查的基礎上，研究對工程建設適宜性有重要影響的因素，包括地貌、地層岩性、地質構造、水深、水動力條件、潛在地質災害、岩土物理力學參數、海岸帶利用及發展等，據此初步確定評價因子。因海岸建設既涉及復雜的海岸地質基礎條件，還涉及海洋動力及海岸開發等變數較大的因素，對評價因子進行賦值是十分困難的。因此，我們組織專家，結合地質資料、海洋資料和野外考察資料數據，運用模糊數學的思想預先研究，綜合各種因素、按照海岸工程建設的適宜性等對各評價因子進行賦值。這樣，各個評價因子有統一的規范標准，才能夠統合到一起進行評價。
1)地貌:三角洲海積賦值100;水下岸坡賦值80;分支潮道賦值60;潮道沙脊侵蝕區賦值40。
2)地層岩性(按工程地質基底):基岩賦值100;沙質土賦值60;淤泥賦值40。
3)地質構造:無賦值100;一般小型斷裂賦值80;較大斷裂賦值60;活動或交匯斷裂賦值40。
4)水深(m):水深＜10賦值100;水深10～20賦值80;水深20～40賦值60;水深＞40賦值40。
5)水動力條件(cm/s):水動力＜20賦值100;水動力20～40賦值80;水動力40～80賦值60;水動力＞80賦值40。
6)潛在地質災害(考慮地質災害發生的可能性和破壞程度兩方面):無賦值100;輕微賦值80;中等賦值60;較重賦值40。
7)岩土物理力學參數:良好賦值100;較好賦值80;較差賦值60;差賦值40。
8)海岸帶利用及發展(按照利用和發展程度):已用於建設工程賦值100;已用於非建設工程賦值80;未利用賦值60。
對於膠州灣內水下地貌、地層岩性、地質構造、水深及水動力條件、潛在地質災害、岩土物理力學參數等因子，參考青島海洋地質研究所的青島近海工程地質條件評價數據、資料及部分研究成果確定。
7.4.3 評價因子權重的確定
綜合預研究後的評價因子變得相對直觀、簡單，因此採用傅勒三角形法確定評價因子的權重，如圖7.5所示。圖中字母代表前述各個評價因子，每兩行為一組，如第一行和第二行為一組，將評價因子A與其他因子分別進行比較，在認為對地質環境較重要的因子上畫一圓圈。同樣，把其他組依次進行比較，圈定較重要的因子，然後進行統計，計算出評價因子的權重。
㈦ 工程地質屬於自然地理環境嗎
不屬於自然地理環境特徵。發展生產，改造山河，使過去經常泛濫成災的黃河、淮河、海河等重要江河得到了治理，修建了許多水庫、分洪、滯洪和水利樞紐工程，發揮了防洪、灌溉、發電、運輸等多方面的綜合水利效益。營建了大面積防風固沙林與海防林，為國民經濟建設作出重要貢獻，同時也使祖國的自然面貌發生重大變化。
但是，人與自然環境的關系是復雜的，在利用自然的過程中，由於帶有不同程度的盲目性，也使生態系統的平衡遭到破壞，從而導致自然環境的惡化。例如，黃土高原水土流失嚴重，生產力低下，固然有其自然因素，但和歷史上砍伐森林、濫墾草原、破壞植被等人為因素也直接關聯。嚴重的水土流失，又引起黃河下游的河流演變與洪水泛濫，造成華北平原的旱、澇、鹽、鹼、風沙的危害。烏蘭布和沙漠、毛烏素沙地和渾善達克、科爾沁等地沙丘的出現，也是人類活動破壞草原使草 場退化，風沙漫延的結果。不合理的砍伐，過度的捕獵，使森林資源、野生動物大為減少，甚至絕跡。二三百年前祁連山「野牛出飲，數以千計」的情景，已不復見。大興安嶺的黑貂、麋鹿也已絕跡。我國林木種類豐富，但森林覆被率只有12.98％，和世界許多國家相比，和經濟建設對木材的需求相比，仍然有很大的差距。
㈧ 地質環境與工程建設
環境是以人類活動為核心的周圍空間。地質環境是以人類活動為核心的周圍地質空間條件。工程建設地質環境是以工程建設活動為核心的周圍地質空間條件。地質環境研究主要是進行人類活動的地質條件的適宜性或地質環境質量評價。一般來說，地質環境質量評價包括兩方面內容：①地質環境質量評價；②地質環境容量評價。地質環境質量評價是指論證供人類活動的地質環境體系和相互作用結果對人類活動地質條件適宜性的優劣；地質環境容量主要是指特定地質環境內地質資源所能供養的人口數量，地質環境容量評價是論證特定地質環境內地質資源的豐度和人類合理開發能力的高低。廣義地說，地質環境質量也包括地質環境容量。對一般工程建設來說，不專門論證地質環境容量，對於一些專門課題，如新的居民點開發、城市持續發展論證等才專門進行地質環境容量論證。對狹義的工程建設研究，一般不專門進行地質環境容量論證。
圖7-1 地質環境的形成示意圖
地質環境是指人類活動的基本場所，包括地球表層岩石圈和土壤層兩部分地質體的組成、特徵和各類地質作用與現象所構成的人類生活、生產條件的總體，或者稱為地質環境系統。人是地質環境的主體，又是地質環境變化的動力。「地質環境」的提出，是相對於人類的存在，即地質環境研究是為人類生存和生活服務的。從人類產生起，就對地質環境不斷地進行改造，破壞和建設，其力度隨人類活動強度的增大而不斷地增強，這種作用強度如果在同一時間尺度內衡量，它比其他自然地質營力都大得多。由此來看，地質環境的形成來自兩方面營力，如圖7-1所示，即地質營力和人類活動。地質營力包括內動力（內營力）和外動力（外營力）兩種。人類活動，從地質角度看，也是一種外動力（外營力），它和自然的地質外營力作用共同構成改造地質環境的外動力。今天來說，在改造地質環境的外動力中人類活動的作用百倍、萬倍的大於自然地質的外營力作用。所以，地質環境質量評價應該包括人類活動與地質環境體系和相互作用的多種因素作用。地質環境體系是由多種因素構成，所以地質環境質量既包括地質環境各種要素特徵和因素總體對人類生存、生活和社會經濟發展的適宜程度，又包括人類活動對地質環境的開發利用和保護改善的合理性與能力，同時還包括人類與地質環境之間相互作用的協調程度。也就是說，地質環境質量既有人類活動與地質環境兩種事物自身質量的含義，也有相互間作用質量的含義。其直接體現則是人類與地質環境之間相互作用所產生的效益與危害之比，比值越大，質量越好；比值越小，質量越差。這是地質環境質量評價的基本概念。
目前的工程建設與地質環境關系研究，主要是著眼於地質工程穩定性，特別是地基、邊坡、地下洞室穩定性，這方面問題已經引起了重視。可是，關於地質環境問題還沒有引起足夠重視。由於對地質環境問題不重視，在城市、新的開發區、道路、水利水電、礦山建設中出了不少問題，為國家造成巨大的經濟損失。比如洪水淹沒，是不是地質環境問題？有人說不是，著者認為是。因為，它是由於近代地殼沉降誘發的，實質上是內動力和大氣降水聯合作用結果。洪水泛濫淹沒造成的城市和經濟開發區事故，就是這個原因。我國江河湖海附近地區存在著許多近代地殼沉降帶，當地群眾有經驗，這種地方誰也不用它，成為撂荒地。工廠和開發區建設中，因為對這種地區的地質環境問題不認識，就破土動工建設高樓大廈，一遇到洪水泛濫，就遭受淹沒災害。近幾年，著者遇到一些與此有關的問題。著者參與了北京市西八間房開發區航空幹部管理學院建築群開發，在地基勘察前甲方已經作好了設計，著者拿到1∶2000的工程布置圖，展開一看，發現這張圖上有兩組十分有規律的斷續分布的線形水體，一組是北北東向；另一組是北西西向，這與北京市新近斷裂方向十分一致。因此懷疑它是活斷層在地面的反映。經查閱了北京市有關的地質資料，證實良鄉-順義斷裂通過這個地區，當基坑開挖後，到基坑底進行驗槽時，基坑東南角產生了塌方。這個基坑深9m，在地面下4m處留有寬1m的台階，塌方的後緣就在這個台階處，塌方後這個台階呈現出「X」節理遺跡——鋸齒狀破裂面。這明顯是良鄉-順義斷裂的影響帶。良鄉-順義斷裂主斷裂面在哪裡？著者建議採用測量氡氣的α卡儀進行斷層帶逸出的α射線劑量測量，結果得到良鄉-順義斷裂帶位置距建築物的距離僅70m，規范規定建築物距斷裂帶距離不得小於50m，按理來說，是允許的。但該斷層的活動強度較大，以至其作用影響到基坑處，基坑內淤泥與粉細砂層面處出現有一系列的揉皺和錯動現象，淤泥層顯現為「X」節理。這在北京市是少見的。這個事實表明，該處土體中的地應力的水平應力分量大於垂直分量。根據極限平衡理論，著者建議取作用於地下室上的水平應力σh＝1.2γh校核地下室結構穩定性。甲方同意此意見，設計單位按此意見復核了設計，這些工作完成後，延誤工期一個多月，總共增加費用50～60萬元。著者曾介入了北京某房地產開發公司在豐台區的一個程莊子開發區的地基勘察工作，並對開發區做了地質環境質量評價。中國地質科學院地質工程公司用電法和α卡儀作了一下探測，發現西四-五里店斷裂通過開發區西北部，下盤埋深僅30m左右，為正斷層，斷層錯距達6m，顯然高樓不能建在它上面。又如長江三峽移民點，巫山縣城搬遷選擇的新城址位於長江六級台地上，台地上部堆積有10～20m厚的黃土，三峽水庫蓄水後，這些黃土構成水庫的庫岸，在風浪作用下肯定會發生塌岸。現在看起來城址條件比較好，可是水庫蓄水後，水庫塌岸有可能塌掉幾十米，甚至上百米寬。這個後果應該考慮，要進行預測。1995年何滿潮教授等研究結果表明，巫山縣新址是位於一個復雜的滑坡體上，問題比較復雜，要深入地進行地質環境評價，否則損失就大了。重慶有一個川東電業大樓，在建設過程中勘測單位確定地基為砂岩，認為地基承載力足夠。著者到現場調查發現，地基後緣存在有寬20～30cm的裂縫，是一個滑坡的後緣，重慶長江大橋建設時就發現了這個滑坡，這是由於在勘察過程中不重視地質環境研究的結果。1994年4月30日烏江雞冠嶺山體發生了大崩塌，這也是一種典型的地質環境問題。著者於6月下旬應地質礦產部的邀請到現場進行了考察，考察的目的是論證治理方案。著者判斷這次崩塌的主要原因是在已存在采空區的上盤內鑿風井引起的。這個事故產生的原因主要在於在采礦開鑿風井前沒有進行地質環境評價。這次崩塌結果，烏江停航近200天，據地方估計，停航一天損失達98萬元，僅航運損失就達2億元。上面列舉的事例表明，地質環境對工程建設的經濟和安全至關重要，所以在工程建設開始之前必須進行地質環境質量評價。
㈨ 工程地質專業能介紹一下嗎
地質工程專業是研究人類工程活動與地質環境之間相互制約關系，主要研究如何獲取地質環境條件，並分析研究人類工程活動與地質環境相互制約形式，進而研究認識、評價、改造和保護地質環境的一門科學，是地質學的一個分支，是地質學與工程學相互滲透、交叉的邊緣學科。
地質工程專業以地質學理論、力學理論為基礎，培養系統掌握工程地質，岩土鑽掘工程等方面的基本理論、基本方法和基本技能，能適應21世紀工程建設發展需要，掌握科學的思維方法，愛崗敬業，具有發現問題、分析問題和解決問題的能力和素質，德、智、體、美全面發展的綜合性人才。學生在學習數理化、外語、計算機的基礎上，主要學習地質學、工程地質學、岩土鑽掘工程等方面的基本理論和基礎知識，受到工程師的基本訓練，具有資源勘察、工程勘察、工程管理、岩土工程設計與施工的基本能力及其新技術、新方法的研究和開發的初步能力。能在地質工程設計、地下資源勘探、工程地質勘察、地質災害防治、地質環境評價、岩土工程施工與管理等單位從事各類資源勘察與評價、管理及工程勘察、岩土工程設計與施工、管理與監理等方面工作的高級工程技術人才。地質工程專業培養的人才主要服務於地質、石油、煤炭、冶金、建材、能源、道路、礦山、化工、交通、水電、市政建設、國防、地質環境保護等十多個領域，以及人類在上天、入地、下海、登極偉大計劃的科學探索與實踐。正在進行的西部大開發以及具有國家戰略意義的重大工程建設項目如南水北調工程、能源開發工程、核能利用與核廢料處置等都離不開地質工程。因此，地質工程在國民經濟建設和地質環境保護中必將發揮更加重要作用。
㈩ 施工地質環境條件調查
1.施工現場情況調查
(1)有關機械進場條件調查
除調查地形條件等之外，還需調查所要經過的道路情況，尤其是道路寬度、坡度、彎道半徑、路面狀況和橋梁承載能力等，以便解決挖槽機械、重型機械等進場的可能性。
(2)有關給排水、供電條件的調查
地下連續牆施工需要用大量的水，挖槽機械等亦需耗用一定的電力，因而需要調查現有的供水和供電條件(電壓、容量、引入現場的難易程度)，如現場暫時不具備，則要設法創造條件。
地下連續牆施工時需用泥漿護壁，泥漿中又混有大量土渣，因此，排出的水容易引起下水道堵塞和河流污染等公害，在這方面應給予充分的注意。
(3)有關現有建(構)築物的調查
當地下連續牆的位置靠近現有建(構)築物時，要調查其結構及基礎情況，還要了解其基礎埋置深度及其以下的土質情況，以便確定地下連續牆的位置、槽段長度、挖槽方法、牆體剛度及土體開挖後牆體的支撐等。同時還要研究現有建(構)築物產生的側壓力是否會增大地下連續牆體的內力和影響槽壁的穩定性。
(4)地下障礙物對地下連續牆施工影響的調查
埋在地下的樁、廢棄的鋼筋混凝土結構物、混凝土塊體和各種管道等是地下連續牆施工時的主要障礙物，應在開工前進行詳細的勘查，並盡可能在地下連續牆施工之前加以排除，否則會給施工帶來很大的困難。
(5)噪音、振動與環境污染的調查
防止噪音、水體、泥漿等造成環境污染。地下連續牆不論其施工方法多麼完善，總是要在充滿泥漿的深槽裡面挖土的。由於排出的砂和泥漿混合在一起，需要有適當的方法加以分離，再將液體送回槽內重復使用。從泥漿中分離出來的土砂固體物用自卸汽車裝運，而流動狀態的物體則用罐車或真空吸泥車裝運。
土砂一般運至填土區作填土使用，但流動狀態的廢棄物必須運至確保不引起公害的排放場所。如排土處理不當，會大大影響成槽施工，故在工程開工前要事先擬訂辦法，確保廢土排棄能力。
2.水文、地質情況調查
確定鑽孔位置，鑽孔深度、深槽的開挖方法、決定單元槽段長度、估計挖土效率、考慮護壁泥漿的配合比和循環工藝等，都與地質情況密切有關。
槽壁的穩定性也取決於土層的物理力學性質、地下水位高低、泥漿質量和單元槽段的長度。在制訂施工方案時，為了驗算槽壁的穩定性，就需要了解各土層土的物理力學指標。
地質勘探中應注意收集有關地下水的資料，如地下水位及水位變化情況、地下水流動速度、承壓水層的分布與壓力大小，必要時還需對地下水的水質進行水質分析。另外，在研究地下連續牆施工用泥漿向地層滲透是否會污染鄰近的水井等水源時，亦需利用土的滲透系數等指標參數。根據上述分析可以清楚地看出，全面而正確地掌握施工地區的水文、地質情況，對地下連續牆施工是十分重要的。