陜西田市鎮及周邊地區工程地質環境質量評價

楊曉龍 許美 袁宗征

摘 要：本文采用層次分析法和綜合指數法，對田市鎮及周邊地區的工程地質環境質量進行了分析評價與工程建設適宜性的分析與分區。

關鍵詞：工程地質環境；工程建設適宜性；層次分析法；綜合指數法

中圖分類號：[P66] 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2018）9-0075-02

1地質環境特征

研究區地處關中盆地東部，地勢開闊，地形緩平。隨地形變化，依次分布現代洪積扇、一級沖洪積扇、渭河一級階地及漫灘。區內及其外圍區域附近地處渭河盆地，地層自太古界到新生界均有分布，發育齊全，地表僅出露第四系地層，且最大厚度逾千米。研究區主要分布有4條斷裂，分別為臨潼—長安斷裂、賈新莊—蔡郭斷裂、渭南塬前斷裂和禮泉—高陵—固市斷裂[1]。

2評價方法

本文擬采用層次分析法和綜合指數法評價研究區的工程地質環境質量。先用層次分析法計算每個評價因子的權重，然后再用綜合指數法計算得出一個評價單元的地質環境指數的綜合值，計算公式如下[2]：

3工程地質環境質量評價

3.1地殼穩定性分區評價

本次區域地殼穩定性評價，以地震基本烈度和斷裂活動強度為主要指標，同時參照地應力場強度、地震活動周期、地殼升降速率和微地震活動特征等測量資料，并對其進行等級劃分并賦值。本區地震基本烈度為Ⅷ級，斷裂活動較穩定，地殼穩定性屬于基本穩定區。

3.2場地穩定性分區評價

影響研究區場地穩定性程度的主要因素為地形地貌、巖土體類型、水文地質條件以及不良地質作用等四個指標。

（1）地形地貌對場地穩定性的影響主要體現在地貌單元和地形坡度上。區內地貌單元單一，只考慮地形坡度的影響。將地形坡度量化賦值，取值范圍為1～10，如下：地形坡度<6°，<3；地形坡度6°～12°，3～5；地形坡度12°～18°，6～8；地形坡度>18°，9～10。

（2）地層巖性直接影響了地表的穩定狀態，對每一類土進行量化賦值，如下：地層巖性為四類土，量化賦值<3；為三類土，量化賦值3～5；為二類土，量化賦值6～8；為一類土，量化賦值9～10。

（3）地下水對場地工程建設活動造成影響的主要是地下水的埋深和腐蝕性，研究區局部區域的地下水具有微弱的腐蝕性，對建筑物影響很小，本次只考慮地下水埋深的影響，分為四個等級，并進行量化賦值，如下：地下水埋深>15m，<3；10～15m，3～6；5～10m，7～8；地下水埋深<5m，9～10。

（4）不良地質條件要素：對區內存在的砂土液化、黃土狀土濕陷性和土壤鹽漬化進行等級劃分，并進行量化賦值，見表1：

采用AHP法計算因子的權重，結果如下：地形坡度（C1）：0.0651，地層巖性（C2）：0.2050，地下水埋深（C3）：0.1005，砂土液化等級（C4）：0.2050，黃土狀土濕陷性等級（C5）：0.2050，土壤鹽漬化等級（C6）：0.2193。然后按照綜合指數公式將研究區內的所有評價單元進行權重疊加計算，根據綜合得分劃分工程地質環境質量等級，繪制出分區圖，場地穩定性劃分如下：綜合得分為0～3時，為穩定區（Ⅰ）；綜合得分為3～6時，為較穩定區（Ⅱ）；綜合得分為6～8，為穩定性較差區（Ⅲ）；綜合得分為9～10時，為不穩定區（Ⅳ）。

運用綜合指數模型計算出各個評價單元的場地穩定性綜合得分，最終將場地穩定性劃分為穩定、較穩定和穩定性較差3個區（圖1）。

場地穩定區（Ⅰ）：該區面積約178.39km2，占研究區總面積的42.5%，區內地形平坦，地層巖性主要為黃土狀土，局部具非自重濕陷性，濕陷性等級為Ⅰ級，對巖土體強度基本無影響，場地穩定性較好。場地較穩定區（Ⅱ）：總面積約92.34 km2，占全區總面積的22.0%。本區地形較平坦，地層巖性以黃土狀土及粉質粘土為主，土質較均勻，局部黃土狀土具輕微非自重濕陷性，場地總體較穩定。場地穩定性較差區（Ⅲ）：較差區面積約149.27km2，占研究區總面積的35.5%，該區地形較平坦，巖土體類型主要為鹽漬土、砂土、粉土、人工填土等。主要的不良地質作用為砂土液化和黃土狀土濕陷性，巖土體工程性質差。

3.3地基穩定性評價

地基穩定性程度直接影響到建筑物的安全性。地基土的承載力和壓縮性以及特殊土的厚度則直接影響了地基的穩定性，本次地基穩定性評價主要從以上三個方面進行。

（1）本次評價選取了0～5m深度范圍內的巖土體平均加權承載力標準值作為評價指標，將巖土體承載力分為四類級別，見表2。

（2）土的壓縮性反映了巖土體的變形能力，同時也從側面反映了巖土體承載力的高低。本次根據壓縮模量Es對巖土體的壓縮性進行分類，分類標準見表3。

本次地基穩定性評價根據地基土的承載力、壓縮性以及人工填土的厚度進行評價，分為穩定、較穩定、穩定性較差和不穩定四類，并分別對每個等級進行分段量化賦值或評分，取值范圍為1～10。

構建層次結構模型和判斷矩陣，用AHP法計算各個評價因子的權重，計算得出C1，C2，C3的權重分別為0.34，0.33，0.33。利用綜合指數公式計算每個評價單元的穩定性綜合得分。最后將結果整理成數據表，導入mapgis軟件中自動生成等值線圖，分區圖如圖2。

地基穩定區（Ⅰ）：面積約88.23km2，占研究區總面積的21.3﹪，該區內土層壓縮性較低，承載力較高，無人工填土及軟弱粘性土分布。地基較穩定區（Ⅱ）：廣泛分布于區內，面積約291.68km2，占研究區總面積的69.4﹪。該區土層壓縮性中等或中等偏高，地基承載力較低，局部分布人工填土，厚度較小。地基穩定性較差區（Ⅲ）：區內分布較少，該區內地基土層壓縮性高，承載力低，臨渭區一帶有人工填土分布，厚度較大。

參考文獻：

[1] 馬潤勇等.西安及臨區深部構造與地震關系研究[R].2011.

[2] 周愛國等.地質環境評價[M].武漢：中國地質出版社，2008（05）.