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工程场地的特征与工程地质分区工程场地的特征与工程地质分区是工程建设中非常重要的内容,直接影响到建筑物的安全性、稳定性和经济性。以下是对这两者的简要介绍:
一、工程场地的特征
工程场地的特征主要包括地形地貌、地层岩性、水文地质条件和地震活动性等方面。地形地貌决定了场地的地表形态,如平原、丘陵或山地等,这会影响施工难度及基础设计;地层岩性则涉及土壤类型(如黏土、砂土)或岩石性质(如花岗岩、石灰岩),这些因素对承载力和变形特性有重要影响。水文地质条件包括地下水位高低及其动态变化,它可能引发渗漏、侵蚀等问题。此外,地震活动性也是关键要素之一,尤其是对于位于地震带上的区域,需评估潜在震害风险并采取相应措施。
312国道桥梁工程实施性施工方案二、工程地质分区
工程地质分区是根据区域内地质条件差异将大面积土地划分为若干具有相似特性的子区。分区依据通常包含上述提到的所有场地特征参数,并结合具体项目需求进行综合考量。例如,在城市规划中,可按稳定性等级划分住宅区、工业区等功能区块;在交通线路选线时,则侧重于识别滑坡、崩塌等地质灾害易发地段以规避危险。通过合理分区,可以为不同用途的土地提供科学指导,优化资源配置,同时降低自然灾害带来的损失。
总之,深入研究工程场地特征并实施有效的工程地质分区,能够显著提高工程建设质量,保障人民生命财产安全。
本特征。组成场地不同的岩土(如一般第四系土、 软土、膨胀性土、湿陷土及不同类型的岩石等),都 有其固有的质量特征,不同的水文地质条件及不同 动力地质现象与灾害形式,以及人类活动造成对场 地环境的作用反馈等都有其各自不同的质量差异 与质量等级。质量特征是区别场地不同地质条件及
方鸿琪等:工程场地的特征与工程地质分区
进行场地工程地质分类、分区的依据。 (2)数量特征是鉴定质量特征与质量分类的基 础。为了揭示制图对象及各分区单元系统的质量特 征必须依助一定的数量对比来建立各种精确分类 级序与分类系统以岩土名称分类的分区系统仅是 一种初级的、宏观的分区系统,而根据工程应用的岩 土力学参数标准所建立的分类分区系统则具有定 量性和广泛的应用价值)。在分析数量特征时,应 努力获取最小的、最大的、平均的或典型的特征数 值以取得合理的质量分类与质量等级。 (3)空间特征是制图的基础。任何场地分区单 元的质量数量特征都应建立三维或二维分布模型 才能最终实现和达到规划工程设计的实用阶段,使 用图者能利用地学信息科学地评价土地资源与地 质环境质量的能力与潜力。表达空间特征的最基本 方法是建立场地的坐标系与高程系实现空间特征 的可量测性。 (4)综合特征是与工程应用有关的综合性或总 体性题材特征的归纳综合中应避免在图中出现太 多的原型制图题材,以将各种重要的不同局部特征 并入更高一级的信息单元中。制图过程中的综合是 一种信息处理的过程,它包括对制图现象(要素)的 选取、图面形状的化简、制图现象数量、质量与时间 的概括、合并、分类与评价等,一般可藉助数理统计 或建立数学模型的方式完成
场地成分主要应包含以下4个方面: (1)地形地貌。场地的地表形态,是决定场地 利用条件的重要成分。地形对场地利用与投资,往 往有举足轻重的影响地形坡度愈大、愈崎岖或愈低 落(如滨海滩涂带、沼泽带)场地的开发费用也愈 大。 (2)岩土。组成场地岩土性质不仅决定场地的 工程特性,也决定场地的使用条件这种条件视土地 利用的不同类型而反映不同的价值贫瘠的荒丘、基 岩浅埋的场地对农业开发几乎没有开发价值,但对 于建筑工程可能是优良的场地现代河流与滨海平 原在农业上具有巨大的开发价值,但用于大型工程 建设却要付出高昂的地基处理费用。 (3)水。水的赋存情况不仅决定场地的工程特 性,也是决定场地使用的重要条件具有充足的地表 与地下水源的场地在多数情况下对于场地利用与
开发是个积极的因素,但如果地下水位过高水质过 差经常会给工程施工带来困难和增加工程费用与 投资甚至引起一些次生灾害如滑坡、地基失效、内 涝、盐碱化等。 (4)不良地质作用。有无各种不良的地质现象 与潜在的地质灾害是决定场地质量等级与可利用条 件的重要成分与因素。灾害包括原生灾害(如可诱 发地震的活动断裂、滑坡、岩溶、洪水等)和次生灾 害(如人工筑填引起的坍塌、采空塌陷、地面沉降 污染、人工砍伐造成的水土流失与荒漠化等)
场地应根据场地的成份、质量等级、特征等级进 行分类这是进行工程地质分区的重要程序与基础 般可采用下列两种模式: (1)按自然区地域范围的分类: 区域一—一个依据地理与经济条件划分的自然 区例如华北平原区域次级区域则含滦河平原区, 海河平原区、山东丘陵区、黄淮平原区等; 城市一—一个依据自然和社会经济划分的自然 行政区。现代城市不仅应包括城市自身还包括与 其社会经济关系密切相关的城镇和乡村; 卫星城镇一—一个依据社会经济与人口组合关 系划分的行政区; 规划单元一—一个依据土地用途划分的场地单 元。例如住宅区、商业区、工业区、农业畜牧业、公共 设施区(行政、市政工程、文化、交通枢纽、固体废物 处理区)等。 (2)按场地的质量等级的分类:可依据场地成 分按表1规定的场地特征场地适宜性以及稳定性 进行分类。
各种场地要素的分类与表达和选择,应围绕反 映地质环境的主题与实际应用进行(图1)。
4.2场地分类表达的AFSS程序
场地分类通常应按4个程序进行,此4个程序 具有相对独立性与连续性,并显示了场地分类由宏 观到微观,由定性到定量,以及从反映场地的物理特
征到反映场地的应用特征的过程。
JournalofEngineeringGeology工程地质学报200210(3)
表1不同场地成分的分类与分区 Tablel Classifieation and Zoning Different Site Compotion
(1)场地分析(AXAnalysis)。这是一种场地 预分类区划基本要求是根据地质环境主题结合对 场地特征与成份的宏观分类,对场地质量作出初级 这划建立场地分区分类及单元分析的技术基础。 在其后的更深层次分析中这种预分类区划将会出 现调整。
图1场地分类的流程 Fig.1 Classification technological process of site
(2)场地的特征分析(F×Feature)。这是场地 的I级分类。通过对场地不同的特征分析和在多级 要素指标体系中选取各种定量、准定量及定性指标 藉以初步评价场地对于工程建设一般性要求的符合 程度以及表达场地成份的突出特征。特征分类应 着重反映出在区域或单元范围内【优质工程】模板支撑施工方案,各种特征的空间 变化规律及其对空间变化规律的影响。特征分类通 常均以独立的单项参数表达而构成一些单独的分 类。 (3)场地的适宜性分类(SSuitability)。这是 场地的Ⅱ级分类。一般可按两个步骤进行:先根据 对场地利用的适宜性有影响的各种场地成份来选择
分类参数并检查现有的各分类参数的等级标准,以 及这些标准是否符合场地利用分析时适宜性等级分 类的需要后根据场地的利用方式作出与场地适宜 性表达有关的单项参数,进行场地适宜性的等级分 类大分类时也充许对几种有密切关联的参数进行 某种综合。适宜性分类是一种相对概念,应根据场 地的不同利用方式进行。 (4)场地的稳定性分类(S丫Stability)。这是场 地的Ⅱ级分类。也是针对工程建设及场地利用的 种安全分类。在进行稳定性分类时,首先应正确选 择有关的稳定性因子、参数的稳定等级界限。不同 的场地成份在不同的时空和场地利用条件下都表 现不同的稳定状况与稳定性等级;同一种场地成份 或共有同一种潜在灾害影响的因子因不同的土地 利用方式与工程类型其稳定性影响也是不一样的。 通常,由于稳定性评价目的定量化指标获取不易,可 选择各种定性分类的定量表示方法或指标,与各种 有稳定意义的定量参数一起进行稳定性分类。
4.3场地分类方法和相应的数学模型
(1)一般区划法。即对场地各种成份特征要素 的质量等级及相互关系建立评价准则后,进行评分 综合分析确定分类区划的基本模式与评价; (2)聚类分析法。对图所选取的要素进行特征 的聚类分析处理确定分类区划的基本模式与评价 (3)等值线法。对有制约影响的场地分类特征 要素与数据,作为等值线区划和处理按阈值作出特 征信息的质量与数量等级与评价; (4)区划曲线法或统计图法。以场地特征要素
方鸿琪等:工程场地的特征与工程地质分区
的关系及要素与应用目的关系曲线图或关系统计图 的形式来增强包括决策信息在内的场地分类的信 息表现通常通过回归统计分析作出曲线和统计图 (5)风险与决策分析法。适宜性与稳定性是划 定场地风险与决策的基础。当需由多项场地特征要 素及综合反映场地风险水平来考虑土地利用空间布 局的决策时宜选用风险分析与决策分析方法来权 衡场地质量等级是否符合决策目标,进而得出有实 用价值的场地质量等级结论。
工程地质分区既是工程地质制图的重要内容, 也是制图综合的一种高级形式0017 xx民用机场总体施工组织设计,基本方法是根据制 图区域内将工程地质条件与特性大体相同的地段 归类区划为一些独立的场地单元或系统,为城市规 划、工程设计提供所需的基本参数与评价根据。工 程地质分区一般应在以下3个方面展开: (1)特性分区。对各种制约工程建设的工程地 质要素的特性应作出一般性的评估。通常可在正确 确定区划指标体系的基础上运用聚类分析的方法 来提高分区的定量化水平。 (2)适宜性分区。从突出土地开发及利用能 力、岩土体的工程可建设性出发对制图区域的工程 地质条件和特点及场地的宏观质量等级作出评价。 特别是对于城市应区划出各种土地利用类型的适 宜地段及适宜性等级。并宜运用系统工程方法。将 土地能力等工程地质环境与工程作用当作一个系统 进行系统分析。 (3)稳定性(或危险性)分区。一般在上述分区 的基础上进行。从突出原生和次生地质灾害对工程 建设影响的程度与耗费的大小出发对制图区域的 工程建设稳定性状态作出区划与评价。评价中,应 评估各种地质灾害的相对危险概率及其对工程建设 的稳定性影响,以及因稳定性可能造成的损失与耗 费。并宜运用风险分析原理等方法,来提高分析评 价的精确性与实用性。
琪杨闽中.海口市土地利用的工程控制J]工程勘