工程地質斜坡調研計劃
Ⅰ 工程地質學基礎地下水對斜坡穩定性，表現在哪些方面
地下水對邊坡穩定性的影響存在於地表岩土層的水統稱為地下水。有統計結果顯內示：90%以上的滑容坡是由地下水或其滲流作用引起的。地表水及大氣降雨往往是地下水直接的補給源，它們轉化為地下水直接影響坡體的穩定性。地下水既是土體的賦存環境又是其組成部分，地下水既可以使土體力學性能變化，又可以作為土體中壓力的組成部分。地下水可使岩土體的含水量和容重增加，並且對岩土體產生物理和化學作用，使岩土體結構面軟化，並改變岩土體性質，另外，地下水的力學作用破壞邊坡的平衡狀態，是影響邊坡變形破壞的重要因素。
Ⅱ 重大工程建設的工程地質研究
近幾十年來眾多的大型工程建設項目紛紛上馬興建。在水利水電工程地質研究方面，如1996年第30屆國際地質大會報道的希臘Evinos高壩及29.4km長的引水隧道、土耳其幼發拉底河梯級大壩工程、我國的長江三峽工程、黃河小浪底工程等。三峽工程的前期地質勘察研究工作已開展了40多年，主要集中在壩址（壩區）比較、區域穩定性和地震活動性，水庫工程地質、環境地質及庫岸穩定性，水庫移民遷建工程地質、環境地質問題，水庫誘發地震問題，壩址及建築物工程地質水文地質問題，天然建築材料等6個方面。研究工作涉及地球科學中近10個學科。工程於1994年12月正式開工，1997年11月大江截流成功。在鐵道工程地質特別是深埋長隧道建設方面，據國內外數十個隧道工程實例統計，最長的達19.8km，最大的埋深達2480m。遇到的地質災害問題就有高地溫、高地應力、涌水突泥、地震震害、有害氣體等。採用了工程地質、水文地質、遙感地質、地球物理勘探、構造應力場分析等綜合勘探技術，為隧道建成積累了豐富的經驗。在沿海港口建設方面，如為香港沿岸港口及機場的擴展開展了近海地質調查，取得了大量的地質信息，奠定了建立地質資料庫及編制基礎圖件的基礎，並成功地應用於填海造地、擋海牆、防洪堤、海底斜坡及管道等的設計和建設中。其它如直布羅陀海峽通道工程、法國阿爾卑斯高速公路、荷蘭海岸工程、加拿大達林頓核電站等在工程地質領域的實踐方面都代表了最新的國際水平。
以往重大工程的工程地質研究主要放在前期論證上，如對壩址的勘測、分析、工程地質條件的評價、預測等方面。工程建設過程中的問題是施工部門的事。現在幾乎所有的大型工程建設自始至終甚至建成以後都要求工程地質工作者的參與，從而大大的促進了施工工程地質的發展和工程地質研究領域的拓寬。實踐證明，施工階段可以加深、驗證前期對一些工程地質條件和問題的認識。同時，快速採集、分析施工階段所揭露的大量地質信息，可及時反饋修改設計，指導施工，這種信息化施工可以收到很好的效果。
Ⅲ 舉例說明工程地質學應用的領域 簡述滑坡的主要影響因素
2、簡述滑坡的主要影來響因素。（自30分）
答：滑坡是斜坡上土體 、岩體或其他碎屑堆積物沿一定的滑動面作整體下滑的現象。
影響滑坡的主要因素：
1.岩性：鬆散堆積層的滑坡主要和粘土有關。基岩滑坡主要與遇水容易軟化的岩石有關；
2.構造：滑坡與構造的關系主要有兩個方面：一是與軟弱結構面的關系，不論是鬆散堆積層還是基岩，滑動面常常發生在順坡的層面、節理面、不整和接觸面、斷面層（帶）及劈理頁理面上；二是與上部透水層和下部不透水層的構成特徵有關。
3.地貌：滑坡與地貌的關系主要是通過臨空面、坡度和坡地基部收沖刷來體現的。
4.氣候：氣候主要是通過降雨和溫度對滑坡產生影響。
5.地下水：絕大多數滑坡都是沿飽含地下水的岩體軟弱面發生的。
6.地震：地震可通過松動斜坡岩土體結構、造成破裂面和引起弱面錯位等多種方式，降低斜坡的穩定性。另外，地震作用力突然施加還會對斜坡的破壞產生觸發效應。
7.人為因素：人工切坡過陡、用大爆破方法施工等人為因素促使滑坡發生。為了了解滑坡的穩定性，要查明滑坡形態、范圍、結構特徵等。
Ⅳ 工程地質穩定性評價方法——以麗江-香格里拉段為例
一、概述
隨著滇藏鐵路工程的分段實施，麗江-香格里拉段的規劃設計已納入日程。但是，由於該段地形地貌和地質條件非常復雜，雖然經過多輪論證，線路仍難最後確定。按照初期規劃（圖13-1），滇藏鐵路麗江-香格里拉段共有3個走向方案可以比選：①麗江-長松坪-虎跳峽上峽口-香格里拉方案（西線方案）；②麗江-大具-白水台-小中甸-香格里拉方案（組合方案）；③麗江-大具-白水台-天生橋-香格里拉方案（東線方案）。初步分析認為，西線方案工程地質條件相對較好，可以作為推薦方案，該方案需要新建鐵路隧道34座，總長87130 m，占該段線路總長的54.4%，最長的隧道是位於麗江西北的玉峰寺隧道，全長10970 m；需要新建鐵路大橋39座（10253 m），涵洞182座（4547 m），橋涵占線路總長的9.2%。復雜的工程地質條件使得該方案仍存在許多問題，且工程建設難度大。
為了更好地指導該段鐵路選線，我們在區域地殼穩定性評價的基礎上，將基於GIS技術的層次分析法引入到麗江-香格里拉段鐵路規劃區的工程地質穩定性評價（工程地質條件評價）。在評價過程中，綜合考慮地形坡度、工程地質岩組、斜坡結構、地質災害發育現狀、地殼穩定性、微地貌類型（地形與鐵路設計高程高差）、人類工程活動、降水量、距離溝谷距離等因素，充分利用GIS技術處理海量數據信息的優勢，採用層次分析法模型，進行麗江-香格里拉段鐵路規劃區的工程地質穩定性評價。基於評價結果，可以很好的指導該段線路比選和優化。
二、基於GIS的層次分析法原理
層次分析法（Analytical Hierarchy Process，簡稱AHP）是美國數學家SattyT.L.在20世紀70年代提出的一種將定性分析和定量分析相結合的系統分析方法。它適用於多准則、多目標的復雜問題的決策分析，可以將決策者對復雜系統的決策思維過程實行數量化，為選出最優決策提供依據（圖13-2）。經過多年的應用實踐，不少研究者開始將GIS技術與AHP方法相結合，大大提高了傳統的AHP方法在地學研究中的應用效果（Harris et al.，2000；劉振軍，2001；彭省臨等，2005）。基於GIS的層次分析法充分利用GIS技術的空間分類和空間分析功能，在評價指標數據採集、處理和自動成圖方面具有明顯的優勢，不僅可以對工程地質穩定性的相關影響因素進行更細致的逐次分析，而且在計算過程中不受計算單元數量的限制，因而評價結果更直觀、更便於應用。
圖13-1 滇藏鐵路麗江-香格里拉段線路方案示意圖
圖13-2 基於GIS的層次分析法技術路線圖
基於GIS層次分析法的工程地質穩定性分區評價過程大致可分為以下步驟：
（1）確定研究區、研究對象及研究目標，並進行數據分析，確定進行工程地質穩定性分區所需要的數據，包括數據來源、數據質量指標等。
（2）將收集的各種資料進行數據處理，包括在MapGIS 6.7軟體平台上進行數字化、格式轉換、投影轉換、分層及屬性編碼等，建立研究區、研究對象的空間資料庫。
（3）根據研究目標的特徵，分析影響目標的因素，建立目標的層次指標模型和層次結構，構造判斷矩陣，由專家對影響因素進行綜合評分，並進行層次單排序、求解權向量和一致性檢驗，從而獲得各指標因素值，並運用GIS空間分析功能提取分析因子。
（4）採用ArcGIS 9.2軟體平台，對評價區域進行柵格化，每一個柵格作為模型評價的一個運算單元，並將資料庫中的數據按照規則進行柵格化處理。再採用圖形疊加的模型評價方式，將參與評價的各個因素權值分配到不同的柵格上。將各個因素進行圖形疊加，對屬性值進行代數運算，再將疊加後的柵格數據化，生成新的圖形，並形成最終評價結果。
（5）工程地質穩定性分區評價的數學模型：
滇藏鐵路沿線地殼穩定性及重大工程地質問題
式中：B——工程地質穩定性指數，aj——權重，Nj——指數。
（6）通過分析計算獲得的工程地質穩定性指數值的分布范圍，結合野外實際調查結果驗證，對不同區域的鐵路工程建設適宜性進行綜合分區評價。
Ⅳ 在回答斜坡工程、地下工程、地基工程的研究方法和重點或是怎樣開展它們的工程地質研究時，應該怎麼回答
好像蘭大考研題啊
Ⅵ 人類工程活動與斜坡環境
人類的工程活動，是在人地界面上進行的，如修築公路、鐵路，興建水利樞紐、城市發展等。在這些工程活動中，不同的工程對斜坡環境的要求和作用是不同的。
7.5.1 人類工程活動的特點
人類的工程活動，某些方面的強度已超過了自然地質作用對地質環境的改造強度。越來越多的學者已經認識到對人為地質作用研究的重要性。由於我們對自然環境的特性及其發展演化規律認識不夠，對人類工程活動與自然環境的相互作用可能造成的嚴重後果估計不足，因而出現了今天人-地關系的動態系統嚴重失調。人類對自然環境的破壞的加劇，原因有三：第一，人口膨脹，為了維持人類生存對物資和空間的需求，加劇了對自然資源的掠奪式開發；第二，技術革命，加劇了對自然環境改造的力度；第三，戰爭，在猛烈摧殘人類自身的同時，也在猛烈摧殘自然環境。人類工程活動由以下一些特點。
7.5.1.1 人類工程活動主要集中於地球表層
人類的工程活動，涉及地殼以下最深的是石油勘探與開采，一般深度在4 000～7 000m。而對地球結構、物質組成和地球深部環境條件的研究，目前的最大鑽探深度已達17 000m左右。但這與地殼厚度乃至地球半徑比較，仍然是一小部分而已。因此，人類的工程活動目前仍是在地殼表層進行，如移山填海工程、南水北調工程等等，都是對地表物質的挖掘、搬運和重新堆積。而采礦、開采地下流體、氣體等工程活動，是將這些獲取的地殼物質，經加工、循環使用後形成新生的廢棄物，再返回地表或大氣環境中。這些人類的工程活動所引發的地質作用，主要以外生地質作用為主，其結果不僅加劇了外力地質作用的進行，而且還能使地殼的局部應力場、地溫場、地下水動力場和地球化學場發生劇烈變化，進而引發相應的外生地質作用。人類工程活動所引起的內生地質作用，主要表現在水庫誘發地震等方面。如我國的新豐江水庫，自建成運行時起，引起庫區周邊的小規模地震不斷發生，最大震級可達5.3級。
7.5.1.2 人為地質作用具有強度大、速度快的特點
人為地質作用強度大、速度快，這一點已經被人們所認識。據有關資料，人類每年消耗的礦產資源量約為500×108t，而大洋中脊地殼增生帶每年新生的岩石圈物資約為300×108t，世界河流每年搬運物資總量約165×108t，加上每年因工程活動所形成的廢棄渣，人類工程活動所運移的物資總量已遠遠超過了自然地質作用的物資運移量。這些工程活動正以驚人的速度改變著地球的表面形態、自然景觀、物資組成和分布，改變著岩石圈、水圈、大氣圈和生物圈的物質構成和能量轉換功能，打破了長期的地質歷史所建立的地質作用和生態環境的平衡狀態，干擾了地質歷史的發展進程和發展方向。
7.5.1.3 人為地質作用具有廣泛性和多樣性特點
人類的工程活動具有廣泛性和多樣性，由此帶來人為地質作用的形式的廣泛性和多樣性，並且對地表環境的改變也具有廣泛性和多樣性特點。從廣泛性角度看，當今人為活動的蹤跡已經涉及到了世界的各個角落。目前的人類工程活動主要集中在城市和大型礦山、電站等工礦企業，但其排放物的影響面非常廣泛，就連南極洲也檢測到人類排放物的存在。至2000年，城市的覆蓋面積已經達到了陸地面積的10%。從多樣性角度看，人為地質作用從各個反面對地球的各圈層進行著改變：如對地表岩土的挖除和堆積改變著地應力；污水排放和污水入滲改變著岩土體的賦存條件，大氣圈、水圈的污染改變著自然環境和能量交換；對生物鏈的破壞防礙了生態系統的協調發展和對自然環境系統的調控作用，新材料的發現和應用改變著地殼物資組成和結構等等。甚至人類的某些工程活動將會給我們賴以生存的地球帶來什麼樣的不良後果至今我們還一無所知。
7.5.1.4 人為地質作用具有明顯的正、負效應特點
人類在認識自然、利用自然、改造自然和保護自然的過程中，取得了舉世矚目的成績，也走過了一段彎路。我們通過改造自然來增強人類抵禦自然災害的能力，擴大生活空間，改善人們的生活，同時也給自然系統的平衡造成了干擾甚至破壞。因此，人類改造自然的工程活動實際是一把雙刃劍，它可能為我們帶來實際利益，也可能造成對環境的極大破壞，進而招致自然的嚴重懲罰。例如，前蘇聯在20世紀50年代曾動員大批的共青團員大西北利亞開荒種地，墾殖處女地達4×104km2面積，開頭幾年確實收獲甚豐，但隨著生態環境的不斷惡化，產量不斷降低，並且遭受春天黑風暴的強烈襲擊，大面積土地受到污染，受到了自然的無情懲罰。埃及的阿斯旺電站建成於1970年，這是集蓄水、發電、灌溉、防洪等綜合效益的特大型工程；工程運行後，發電量增加了100×108kW，2.66668×102km2以上的旱地獲得了灌溉，10a內，埃及的國民生產總值翻了一番，經濟效益十分明顯。然而，一連串未能預料到的後果也相繼發生：由於富含有機質的沉積物堆積於庫內，河水變清，下游三角洲的土壤肥力不斷下降；失去沉積物的河水流速加大破壞橋梁數百座；河口三角洲失去沉積物，岸蝕作用增強，導致海岸後退，海水倒灌，土壤鹽度上升；海洋浮游生物減少，大批沙丁魚失去了原有的生存條件；灌溉能力的提高使乾旱季節消失，導致血吸蟲蔓延等等。這些負面效應是規劃設計時未能預料到的。我國「大躍進」年代所做的毀林開荒、大煉鋼鐵的荒唐事兒，今天不正在接受大自然的無情懲罰嗎！因此，我們在進行工程活動中，必須進行全面的科學的論證，做到趨利避害，才能做到最大限度的利用自然、科學的改造自然，保護自然環境，與自然和睦相處，造福人類。
7.5.2 線路工程活動與斜坡環境
7.5.2.1 線路工程對地形的要求
線路工程主要指鐵路和公路，亦包括輸電線路、引水渠、輸油和輸氣地下管道等。線路工程對斜坡坡度有特殊的要求。當道路坡度太大時，線路展線將很困難，有時為了展線而不得不設計多道反復回頭的彎道，形成盤山公路，這對斜坡表面的破壞強度很大，有條件延伸線路以降坡的地方宜盡量避免高密度盤山公路的設計。鐵路和公路選線時，線路的縱向坡度對線路的選擇關系很大。縱坡太陡，既影響行車速度，又影響行車安全。有時，為了獲得一段線路較為理想的縱坡坡度而不得不在較大范圍的線路段進行調坡。表7.6和表7.7為鐵路和公路的縱向坡度與最小曲率半徑。
表7.6 鐵路線路縱向坡度與最小曲率半徑表
表7.7 公路線路縱向坡度與最小曲率半徑表
山區修建道路時，如果斜坡的坡度太大即道路的橫坡過大，往往會形成道路的高邊坡，並且增大工程的開挖量。斜坡坡度愈陡，往往岩石也非常堅硬，工程難度可想而知。因此，在山區修築道路，斜坡坡度的選擇十分重要。
7.5.2.2 線路工程對斜坡穩定性的要求
線路工程一般很長，跨越的地質單元多，地質條件復雜，山區的線路常常會遇到崩塌、滑坡、泥石流等不良地質現象發育的地帶。
在山區修建交通線，邊坡穩定性問題關系十分重大。因此，在山區選線過程中，必須注意預防邊坡穩定性問題的發生，注意研究岩土體種類、性質、結構和構造，邊坡高度和合理的施工方法，以保證線路工程長期安全，減少線路運營的維護費用。我國的寶成鐵路是有名的病害線路。由於當時選線經驗不足，工程地質工作做得不深入，因而在鐵路運營期間為治理不斷出現的地質災害而不得不付出高額的維修費用，部分路段被迫大規模改線，教訓十分深刻。因而在成昆線選線的時候，盡管其地質條件較寶成線復雜，我國的工程技術人員歷盡艱險，高質量完成了任務，該線路許多地段成功地避開了地質災害多發地帶，如安寧河谷段成功避開了山前崩塌、滑坡和泥石流危險地帶，避免了許多不必要的損失。
7.5.3 水利、水電工程活動與斜坡環境地質問題
水利水電工程所依賴的地質環境主要為斜坡。水庫邊岸的穩定性和水庫壩區邊坡的穩定性歷來是工程地質人員關注的重點。
7.5.3.1 水庫庫岸穩定性問題
水庫修建以後，由於庫水位抬升，使斜坡坡腳浸水，地下水位抬升。庫水的浸潤、浮托作用往往是誘發斜坡失穩的主要因素。滑坡體失穩後除減少部分庫容外，主要的危險在於滑落體所激起的涌浪可能翻越壩頂，這不僅給大壩造成強大的沖擊力，也給下游造成重大危害，造成了國家和人民生命財產的損失。本章開頭所提及的義大利瓦伊昂水庫失事便是有力的例證。
庫水對庫岸斜坡的影響的另一表現形式為邊岸再造，風浪和行船所引起的水浪不斷地擊打岸坡腳，促使岸坡坍塌從而改變了斜坡的外形。這種作用對土質斜坡就尤其明顯。
7.5.3.2 壩區邊坡穩定性問題
壩區邊坡岩體的穩定性受邊坡岩體的結構特徵的制約。在水電工程活動中，邊坡岩體因壩基開挖而卸荷。大壩建成以後，庫水壓力通過大壩傳遞到壩肩，使壩肩岩體受到水平推力作用。特別是拱壩，壩體傳遞來的水壓力主要由壩肩岩體承擔，水平推力極大。當壩肩岩體存在著不利於岩體穩定的結構面時，情況十分危險。例如法國的馬爾帕塞壩，壩高66.5m，大壩於1954年建成蓄水。1959年12月2日蓄水至距壩頂2.43m時大壩失事。據事後調查，大壩失事的原因是由於左壩肩上游幾條向下游傾斜的小斷層與下游斷層面相交成「V」字形，在強大的水壓力作用下使左壩肩岩體沿上述軟弱面滑動而造成潰壩事故。該壩失事造成下游378人死亡，一百多人失蹤，造成了嚴重的損失。
7.5.4 岩土開挖工程活動與斜坡環境
岩土開挖工程活動包括基坑開挖、露天礦開挖和公路路塹開挖等。這些工程活動的共同特點是其形成的斜坡環境均是人工開挖所構成的。在開挖過程中，岩土體邊坡強烈卸荷，造成邊坡穩定性問題。其主要表現有三：
（1）由於邊坡變形，引起相鄰邊坡附近的建築物變形甚至破壞。
（2）由於邊坡內應力的重分布，致使邊坡失穩，對工程施工和後期的工程運行構成威脅。
（3）邊坡岩體差異性卸荷回彈，對工程設計和施工造成影響。
如葛洲壩水電工程的壩基開挖過程中，由於岩體的差異性卸荷，形成基坑邊坡「朝挖夕長」的現象，給工程施工帶來極大的影響。
7.5.5 堆填工程與斜坡環境
堆填工程主要包括路基構造、土石壩堆築、廢礦渣和垃圾堆放等。這些堆築工程有些經過了一定的工程處理，如碾壓、灌漿支擋等，有些則完全是自然堆放。這些人工斜坡所造成的斜坡環境問題主要表現有二：
（1）斜坡的變形和破壞造成工程施工不能正常運行甚至完全失效。
（2）在水的作用下斜坡沖毀，造成大面積的環境問題。
水壩的失穩後果是十分嚴重，這是眾所周知的。攔渣壩工程的失效，同樣能造成嚴重的地質環境問題。礦渣或垃圾堆放場地的選擇，一般是選取地勢低窪地帶如沖溝等，這些場地周圍一般易於積水，甚至某些廢渣堆放場的上游就存在集水工程設施。在水的作用下，廢棄渣將形成泥石流或水石流，其影響亦十分嚴重。
Ⅶ 全國地質災害調查規劃的指導思想、編制依據、基本原則和目標
6.2.1 指導思想
遵循自然地質環境規律，滿足社會經濟發展需要，以科學技術為依託，以促進全社會減災行動和增強減災效果為目的，貫徹《地質災害防治條例》，有效減輕由於地質災害造成的人員傷亡和財產損失，保證重大工程的安全。
6.2.2 編制依據
1）《地質災害防治條例》（中華人民共和國國務院令，第349號，2003.11.24）
2）國家經濟和社會發展第十個五年計劃中長期鐵路網規劃；
3）國家經濟和社會發展第十個五年計劃城鎮化發展重點專項規劃；
4）國家經濟和社會發展第十個五年計劃水利發展重點專項規劃。
6.2.3 基本原則
（1）統籌規劃，重點突出
地質災害調查的部署需要與國家中長期規劃目標相結合，分階段、有步驟地開展工作。在當前應首先進行社會經濟發展亟須的地質災害調查與區劃工作，然後逐步開展對今後國民經濟建設發展有重大影響的基礎性、前瞻性的地質災害調查工作。
全面布置，分層次、分階段、按計劃在全國開展地質災害調查工作。在全面開展地質災害調查的同時，對重點地區提高調查精度；在部署調查時，優先安排山區，尤其是重大工程區的調查。
（2）深化調查內容，拓展服務領域
在注意地質災害自然特徵調查分析的同時，尤其要注意地質災害社會經濟屬性的調查研究；在注意地質災害直接破壞損失的同時，要加強地質災害深遠破壞和對社會經濟可持續發展影響的調查分析；在對地質災害自然動力過程和直接原因調查分析的同時，要加強地質災害成災的人為因素和社會經濟背景的研究；在進行地質災害歷史和現狀調查的同時，要加強動態分析和預測評價；在進行定性分析的同時，要加強定量分析評價。
6.2.4 目標
（1）調查周期的確定
據不完全統計，近50年來，崩塌、滑坡和泥石流災害形成了1951～1962年、1963～1975年、1976～1987年和1988以後的4個周期性變化過程，每個周期延續時間為11～13年。據統計，在以10年為單位的不同時段中，自20世紀50～90年代，其發生頻次以每年3.3～4.8次的速率呈階梯狀增加。同時氣候變化的周期也為10年。因此，地質災害調查的周期為10年。
（2）規劃目標
1）總體目標。查清我國地質災害，尤其是地質災害易發區地質災害發生的條件、特點與規律，為減少地質災害造成的人員傷亡和財產損失、提高地質災害的預警預報精度、降低人為誘發的地質災害的發生率，為地質災害監測網路和防治工作的合理布局提供基礎數據，為國土整治開發和重大工程建設提供防災資料，促進和保障我國人口、資源、環境和經濟的協調發展。
2）階段目標。近期目標（2004～2010年）：①繼續開展全國山區和丘陵區地質災害普查，全面建立和完善地質災害群測群防系統；②開展平原區地質災害調查；③查清我國重要經濟區帶、地質災害高發區、重要交通干線地質災害發育分布規律，劃定地質災害高風險區；④查清我國重點建設的人口密集城市、礦業城市、地質災害高發的縣（市）地質災害發育分布規律，為縣（市）的城鎮（縣）的合理布局、功能區劃、土地利用規劃和各地區地質災害防治規劃的編制和修編提供依據；⑤依據《地質災害防治條例》，全面建立地質災害調查制度；⑥編制不同比例尺地質災害調查技術要求或標准、規范。遠期目標（2010～2020年）：更深入地開展全國地質災害調查。依據國家經濟建設的整體布局，在重點建設區和地質災害高發區，有針對性地開展地質災害調查工作。
Ⅷ 主要調查內容
CO2地質儲存綜合地質調查主要調查內容包括基礎地質、水文地質、工程地質、生態環境與地質礦產調查五個方面，繼承性與綜合性較強，詳述如下。
（一）野外踏勘
野外踏勘的目的是從整體上對目標區碳源概況、社會經濟概況、地質概況進行了解，並對已收集的有關資料進行必要的驗證。
野外踏勘在已有資料和遙感地質解譯基礎上，以專題踏勘和初步擬定的多個CO2灌注場地踏勘為主，觀察標准剖面、構造形跡及關鍵性地段，特別是對CO2地質儲存管道鋪設、灌注設計有典型意義的地質現象進行觀察研究。詳細了解調查區有關人文、地理、氣候、交通等野外工作條件，為野外工作開展提供必要的地形、道路、物資供應、營地設置、安全保障等背景資料。另外，調查區內土地利用、人口密度和城鄉發展規劃等社會經濟因素資料。
參照《危險廢物填埋污染控制標准》（GB18598—2001）選址規定，CO2地質儲存選址應符合國家及地方城鄉建設總體規劃要求；不應選在城市工農業發展規劃區、農業保護區、自然保護區、風景名勝區，文物（考古）保護區、生活飲用水源保護區、供水遠景規劃區、礦產資源儲備區和其他需要特別保護的區域內。選址時還應考慮當地有無國家重點保護植物和植被覆蓋率大小，不能額外地清除植被，影響植物固碳。此外，《中華人民共和國城市規劃法》（1989年12月26日中華人民共和國主席令，第23號）、《建設項目選址規劃管理辦法》（建設部、國家計委，1991年8月23日）、《建設項目用地預審管理辦法》（中華人民共和國國土資源部令，第42號）對規定建設項目選址均有明確的要求。因此，野外踏勘必須從宏觀上掌握調查區的基本情況，既能為下一步工作奠定基礎，又能淘汰上述不適合地區，遵循低碳原則。
（二）基礎地質調查
基礎地質調查以復核、校驗、修正前人成果為原則，調查路線以追索構造形跡和穿越地層界線為主，注重對已有岩心、樣品等實物資料的搜集和分析，必要時採用地球物理技術開展深部地層特徵的調查。遵循由表及裡，由淺人深，由疏到密，由已知到未知的原則部署各項工作，研究深度應達到有CO2儲層或圈閉構造的底部，一般要求控制深度為800～3500m。在出露較好的地層開展實測工作時，做好各類岩石的取樣、送樣工作。原則上對地層逐層取樣，尤其對CO2地質儲存主力儲、蓋層進行重點取樣，樣品數量和質量必須滿足各項實驗測試工作的要求。
基礎地質調查過程中，宜利用3S技術等先進技術方法開展「地形地貌－地層岩性－地質構造」統一調查的方法，同時能夠初步達到查明「圈閉－儲蓋層」調查目的。
1.地形地貌
調查地面高程及地貌單元間的接觸關系，研究地形地貌對CO2地質儲存運移、泄漏的控制與影響。測繪中要以各種成因的微地貌調查為主，包括分水嶺、山脊、山峰、斜坡懸崖、溝谷、河谷、河漫灘、階地、剝蝕面、沖溝、洪積扇、各種岩溶現象等，調查其形態特徵、規模、組成物質和分布規律。同時又要調查各種微地形的組合特徵，注意不同地貌單元（如山區、丘陵、平原等）的空間分布、過渡關系及其形成的相對時代。
地形地貌的調查要充分利用遙感地質解譯成果，開展必要的地質調查驗證，能夠提高調查工作效率與准確率。
2.地層特徵
以多重地層劃分為基礎，通過研究各岩石地層單位的基本層序；較准確地描述沉積地層的組成、結構、變化和識別特徵，通過正式和非正式岩石地層單位的填圖，查明並具體表示其時空存在狀況、縱橫變化，以及與地質年代的相互關系，逐步建立和完善區域地層格架和區域地層模型；探討和闡明各岩石地層單位的形成環境、沉積作用、區域地質發展史與自然資源的分布規律。
對CO2地質儲存具有特殊意義的儲層、蓋層岩層應單獨劃分，開展樣品採集與測試工作，進而確定主力儲、蓋層。沉積岩應記錄層序時代、岩性，顏色、粒度、成分、礦物組成、結構構造、孔隙和裂隙性、風化特徵、地層厚度和地層接觸關系等。對有利構造區與區域性儲蓋層，應用地球物理技術開展深部調查，查明區域性儲蓋層特徵，為儲蓋層與圈閉評價奠定基礎。在工程選址勘探井施工階段，也應補充開展儲蓋層地質調查。
在各類調查技術基礎上，根據層序旋迴地層學原理，運用露頭、岩心、測井資料和地震反射資料對作業區目標儲層進行綜合分析和描述，建立高解析度的層序地層格架，查明儲蓋層空間幾何形態和規模、岩石物性及非均質性特點，為目標靶區與場地選址奠定基礎。
（1）儲層
CO2儲層與油氣儲層的基本地質問題相同（孫樞，2006），需要對潛在儲層的深度、岩性特徵、厚度、物性參數、非均質性和沉積相等特徵開展重點調查（刁玉傑，2012）。
（2）蓋層
蓋層封閉機理研究表明，只要某套岩層中流體的排替壓力大於注入下伏儲層中超臨界狀態CO2的壓力均可作為蓋層。常見的蓋層主要為頁岩、泥岩、鹽岩、石膏和硬石膏等。良好的蓋層是實現CO2長期、有效封存於地下的基本前提。
蓋層安全性調查主要內容包括岩性特徵、厚度和分布連續性、塑性及沉積成岩階段、斷裂發育特徵和蓋層封閉指數等，詳見本章第四節地質安全性專項調查。
3.地質構造
1）應用構造解析方法，對各種規模大小不等的構造變形形跡（包括褶皺、斷裂、韌性剪切帶以及各種面理、線理等）的產狀、性質、規模、位態及有關運動學特徵等資料進行詳細收集，查明其區域分布特點和組合規律；研究其構造層次及構造變形相，建立區域構造變形序列，為探討認識區域地質構造演化奠定基礎。
2）應用現代造山帶研究的理論和方法，開展對不同類型造山帶的地質調查。著重查清造山帶三維空間的物質組成、結構構造特徵，研究造山帶旁側盆地形成與發展演化的地層層序構築特徵和物源成分特點，為盆地、山脈轉變演化的研究奠定基礎。同時注意對卷人造山帶不同大地構造單元構造變形特徵進行系統調查，查明各類構造變形的運動學特徵，為建立造山帶形成演化過程中構造運動體制的演化轉變，探討造山作用產生的地球動力學機制提供依據。對造山帶基底形成階段、洋陸轉化階段、陸內造山階段和後造山隆升－剝蝕階段的物質建造、變形、變質特點進行系統調查，重塑其地質構造演化歷史。
3）對新構造運動的表現及特點進行調查，廣泛收集資料，研究新構造運動的時期和類型。地質災害多發地區，應查明引起災害的地質構造背景及具體構造部位。地震發育地區，應收集有關地震方面的資料，對活動性斷裂應盡量查明其延伸、規模、性質、產狀及運動學特徵，為分析研究區域地質災害規律和環境工程評價提供依據。
地質構造特徵是影響CO2地質儲存地質安全性的主要因素，詳見本章第四節地質安全性專項地質調查。
（三）水文地質調查
水文地質調查目的是查明天然條件下地下水的形成、賦存及運移特徵以及地下水水量、水質的變化規律，以路線調查、測繪為手段，為CO2地質儲存工程場地選址、運輸管線鋪設及運行期間提供地下水資源保護以及防治環境問題所需資料。水文地質調查以調查區所在的水文地質單元為對象，以控制地下水出露點及地表水體為原則。同時，應在資料搜集與整理的基礎上，對深部鹹水層的CO2地質儲存條件展開調查。
水文地質觀測點應布置在地下水天然露頭、人工露頭、地表水體分布的地點以及對水文地質單元界線有控制意義的地點，不應平均布置。
1）調查地下水系統邊界條件，包括對區域性地下水系統的空間分布，外部邊界和內部邊界的類型、性質與位置，人類活動對邊界條件的影響。重點調查深、淺部地下水埋藏條件、含水層岩性、導水性及水力性質、地下水水質，各含水岩（組）物理性質、水力聯系及水化學變化規律，區域性隔水層的分布、埋深和厚度變化規律，深部鹹水體空間分布范圍、鹹水層與上部淡承壓水、潛水接觸關系與水力聯系，包氣帶的厚度、岩性、孔隙特徵、含水率及地表植被狀況等。
2）調查深、淺部地下水補徑排條件，包括補給來源、補給方式或途徑、補給區分布和補給量，地下水的徑流條件、徑流分帶規律和流向，地下水的排泄形式、排泄途徑和排泄區（帶）分布，以及不同含水層之間、地下水和地表水之間水力聯系。
3）對於區域儲水構造，調查充水斷裂帶和裂隙密集帶的導水性、深循環上升泉的分布、斷層脈狀水的富水地段，以及岩溶層的空間分布與富水性，鹽鹵水、地熱水資源分布等。調查管井、民井的位置、地面高程，井的深度、結構、地層剖面、開采層位，水位、水量、水溫、水質及其動態變化等。場地域內天然泉的類型、位置、出露條件、含水層、補給來源，以及泉的流量、水溫，水質，對於大泉（岩溶泉、溢出帶泉群等）應調查泉域范圍或主要補給區（或補給源）。
（四）工程地質調查
1.岩體工程地質
岩體工程地質調查，應在掌握區域地層及岩相變化的基礎上，突出岩體工程地質特徵的研究。要抓住岩體不同結構面及組合關系的分析，要注意研究那些連續性強和性質軟弱的結構面，同時應調查易溶成分及有機物，成岩程度及堅實性，岩石風化程度，不同岩性的組合關系等。調查地層的岩性岩相變化特徵，層理（平行層理、斜層理、波狀層理、交錯層理）和層面構造（波痕、泥裂、 縫合線等）特徵，結核、化石及沉積韻律，岩層間的接觸關系；碎屑岩的成分、結構、膠結類型、膠結程度和㬵結物的成分：化學岩和生物化學岩的成分，結晶特點、溶蝕現象及特殊構造（鱗狀、竹葉狀等）；軟弱岩層（頁岩、泥岩、岩鹽、石膏、白堊、泥炭、煤層等）和泥化夾層的岩性、層位、厚度及空間分布等。
2.地質災害
地質災害是指包括自然因素或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的山體崩塌、滑坡，泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害（國務院令第394號）。地質災害易發區：是指具有地質災害形成的地質地貌條件和在自然、人為等營力作用下，容易產生地質災害的區域。
《地質災害防治條例》（國務院令第394號）和各省（自治區）地質災害危險性評估規程規定，在地質災害易發區內進行工程建設，必須在可行性研究階段或者在申請核准、備案前進行地質災害危險性評估。因此，在CO2地質儲存工程實施前，必須委託有相關資質的單位對場地進行地質災害危險性評估，詳細調查方法本書不再贅述。
CO2地質儲存宜選擇在場地地質災害易發性比較低的地區選址，同時參照《危險廢物填埋污染控制標准》（GB18598—2001）選址規定，CO2地質儲存選址應處於一個相對穩定的區域，不會因自然或人為的因素而受到破壞；必須位於百年一遇的洪水標高線以上，並在長遠規劃中的水庫等人工蓄水設施淹沒區和保護區之外；場地的地質條件應符合下列要求：位於地下水飲用水水源地主要補給區范圍之外；地質結構相對簡單、穩定，沒有斷層；場地選擇應避開下列區域：破壞性地震及活動構造區；海嘯及涌浪影響區；濕地和低窪匯水處；地應力高度集中區，地面抬升或沉降速率快的地區；石灰岩溶洞發育帶；廢棄礦區或塌陷區；崩塌、岩堆、滑坡區；山洪、泥石流地區；活動沙丘區；尚未穩定的沖積扇及沖溝地區：高壓縮性淤泥、泥炭及軟土區以及其他可能危及填埋場安全的區域。
（五）生態環境調查
生態環境調查應嚴格按照《建設項目環境保護管理條例》中對建設項目的明確要求，執行調查工作程序、工作內容。根據所界定的環境敏感目標（表3-2），調查其地理位置、規模、與工程的相對位置關系、所處環境功能區及保護內容等。
表3-2 生態敏感目標一覽表
1）調查目標區生態狀況，珍惜動植物和水生生物的種類、保護級別和分布狀況、魚類三場分布等。
2）擬建儲存工程佔地情況調查，包括臨時佔地、永久佔地、列表說明佔地位置、用途、類型、面積、取棄土量及生態恢復情況等。
3）擬建儲存工程影響區域內水土流失現狀、成因、類型，所採取的水土保持、綠化及措施的實施效果等。
4）對於擬建工程影響區域內的《建設項目環境保護分類管理名錄》列舉的需特殊保護地區、生態敏感與脆弱區、社會關注區，提供適當比例的保護區位置圖，註明工程相對位置、保護區位置和邊界。工程影響區內的植被類型、數量、覆蓋率的變化情況。如需進行植物樣方、水生生態、土壤調查，明確調查范圍、位置、因子、頻次，並提供調查點點陣圖。
（六）地質礦產調查
蘊礦狀況亦稱壓覆礦產資源，是指因CO2地質儲存工程實施後導致礦產資源不能開發利用的現象。但是建設項目與礦區范圍重疊而不影響礦產資源正常開採的，不作壓覆處理。礦產資源是指國家規劃礦區、對國民經濟具有重要價值的礦區和《礦產資源開采登記管理辦法》附錄中34個礦種的礦床規模在中型以上的礦產資源。
1.地熱、油氣、煤炭等礦產資源
調查地熱、油氣、煤炭等礦產資源時空分布規律，並調查采空區的范圍、深度等特徵。在垂向上對CO2地質儲存可能壓覆的礦產資源資源進行調查評價；在水平方向上，通過資料搜集、礦權登記查閱對相鄰區塊各類資源進行了解。
2.其他礦產資源
1）對已經或正在普查的礦床（點），應搜集礦床地質評價方面的成果資料，進行綜合研究。為了掌握礦床特徵，應選擇典型礦區進行現場觀察。
2）對新發現的礦點、前人研究程度較差的礦點和群眾報礦的礦點要進行調查：①進行地表地質調查和追索，了解礦點（體）及含礦岩系（體）的地表分布范圍和地質條件；②了解含礦岩石（體）的含礦性及礦石質量；③提供進一步工作的依據和意見。
3）對區域成礦特徵有代表性的國家急缺礦種的礦點要進行重點檢查或評價。重點檢查的礦點，視工作需要對有代表性的礦體用輕型山地工程進行揭露，了解其延展情況，圈定出露范圍，系統採集各類樣品，了解礦石質量；圖上應詳細填繪有關礦產內容。